WinPack in aiuto nel campo ospedaliero

La maggioranza delle tecnologie mediche è in grado davvero di misurare le funzioni corporee, ovvero di rilevare la frequenza cardiaca, il numero delle calorie che abbiamo introdotto o quante ne abbiamo bruciate, di stabilire quali muscoli sono stati attivati, il livello di liquidi nel nostro corpo, così come quello di stress momentaneo, non sono considerate prodotti biomedicali, ma di consumo e perciò non autorizzate a far parte del mondo sanitario.

WinPack: la rivoluzione tecnologica per gli ospedali

Eppure il successo dei device di consumo sta aumentando a tal punto da guidare il mercato sanitario globale negli investimenti: perchè i dati sensibili raccolti possono fornire un profilo sanitario dell’utente ed essere di supporto alla diagnosi per il medico. I consumatori finali stanno perciò svolgendo il ruolo di traghettatori, indirizzando le aziende consolidate o le start up sanitarie ad investire sempre più in apparecchiature rivoluzionarie per lo studio ed il controllo del paziente anche da remoto. Un esempio è WinPack, prodotto dalla società WinMedical, nata nel 2009, che si sta rivelando come un nuovo approccio al monitoraggio ospedaliero secondo il Remote Patient Monitoring, in grado di registrare 24 ore su 24, in tempo reale, i più importanti parametri fisiologici dei pazienti (pressione arteriosa, frequenza e funzionalità cardiaca, funzione respiratoria, temperatura).

I vantaggi di WinPack

Della grandezza di un blackbarry, è un apparecchio leggero e modulare che può essere composto a seconda delle esigenze della struttura che lo richiede. Ma quali sono i vantaggi? Certamente la riduzione dei costi per l’azienda ospedaliera grazie al fatto che il paziente può essere trasferito dai reparti di alta intensità di cura, come le terapie intensive, verso quelli a bassa intensità, come i reparti di medicina o di lungodegenza. In sostanza, risparmio e riorganizzazione e gestione del malato anche lontano dall’ospedale (con vantaggio anche per il paziente) riuscendo l’apparecchio ad inviare i dati dei parametri vitali al sistema di riferimento, che a sua volta viene costantemente controllato dai medici della struttura sanitaria dove era stato effettuato il ricovero. Si parla di un risparmio annuale di circa 60-65mila euro per l’Ente che decide di acquistarli. E funziona benissimo: sia per l’impegno degli operatori sanitari che per l’efficacia del dispositivo che avverte in maniera oggettiva, non allarmistica, la modificazione dei parametri in modo da consentire ai medici la valutazione del paziente e l’eventuale necessità di riospedalizzazione. Oggi l’apparecchio costa circa 4.500 euro e sta raggiungendo gli ospedali di tutto il mondo.

Che cos’è la telepresenza?

La telepresenza oggi è conosciuta soprattutto grazie alle macchine robotiche che vengono impiegate a scopi diversi.

Le macchine da telepresenza

Si tratta di macchine che hanno una base su ruote, con una struttura alta 1,30-1,50 m a seconda dei modelli e un monitor (o un tablet) posto in cima, oltre a una nutrita serie di sensori e a una telecamera incorporata.. Il robot di telepresenza è spostato a distanza, e consente a una persona in viaggio di muoversi, attraverso la macchina, dentro la propria casa o l’ufficio per controllare la situazione e parlare con parenti o colleghi. Chi lo comanda usa la videocamera e il microfono del proprio portatile, attraverso cui impartisce gli ordini al robot, per mostrare il viso e far sentire la propria voce. E’ una sorta di avatar. Robot di telepresenza sono usati già per l’assistenza agli anziani o da manager in viaggio, con costi da 1500 euro agli oltre 10.000 per i modelli ultra professionali.

Dove si testano le macchine della telepresenza?

Uno dei più importanti centri di sviluppo di sistemi di telepresenza al mondo si trova a Pisa, dove dal 1995 il comune si è accordato con la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa per fare di questo paese un laboratorio dove testare con i 5 mila abitanti i nuovi robot. Una popolazione con molti ultra60enni, che forniscono spunti all’istituto pisano per nuovi automi in grado di aiutarli nelle piccole faccende quotidiane. Uno dei progetti sviluppati a Pisa ha portato, nel 2010, a testare per due mesi delle macchine che facevano da spazzini, DustBot e DustCart. Basta dare una telefonata e la macchina si presenta sotto casa, raccoglie dalle persone la spazzatura e la porta a destinazione praticando correttamente la differenziata.

Partendo da questo concetto poi è stato concepita l’idea che le macchine potessero anche entrare nelle case. Così è nato il progetto Robot-Era che consiste nella presenza di tre automi, uno che si muove all’esterno, uno che fa da portiere del condominio, e uno che sta dentro casa a fianco delle persone. I tre sembrano degli innocui pupazzi, studiati per non creare apprensione negli utenti. Finanziato con 8,7 milioni di euro, di cui 6,4 della Commissione europea e il resto da partner privati, il progetto è una sorta di smartphone, cioè in grado di comunicarci e darci ogni tipo di informazione, ma anche muoversi e compiere azioni, grazie alla presenza delle braccia.

Tecnologia da indossare

Un viaggio nel mondo dei dispositivi hi-tech da indossare: un ecosistema tutto da scoprire, soprattutto nell’ambito biomedicale, così i nuovi ingegneri inventano il futuro con la consapevolezza di essere i pionieri per le nuove generazioni.

Che cos’è la wearable technology?

La cosidetta wearable technology sta trasformando il nostro modo di itneragire con il mondo circostante: cinturini, anelli, microcamere, auricolari e poi la proliferazione di Apps su dispositivi mobili, oggi ci aiutano a tenere il nostro corpo e il nostro spazio ‘sotto controllo’. E’ una sfida continua all’invenzione migliore che si basa su infinite possibilità che ci permetteranno di diventare, un po’ meno uomini e forse un po’ più androidi.

Basti pensare al tatoo elettrico, ovvero alle biobatterie che saranno tatuate sul corpo (ma in modo temporaneo), in grado di monitorare i parametri vitali e di generare energia dall’acido lattico prodotto durante l’attività fisica. Si tratta di un dispositivo ideato dall’Università della California a San Diego che, per il momento, può alimentare solo ludi a Led, ma la promessa è che tra qualche anno riuscirà a ricaricare i nostri cellulari solo attraverso il sudore, grazie ad un enzima contenuto nel sensore che ruba elettroni dall’acido lattico.

Le tecnologie migliori nel settore salute

Insomma un universo tecnologico che coinvolge ambiti completamente diversi, ad iniziare proprio dalla salute, settore che sembra conquistare ogni giorno fasce sempre più ampie di mercato che, a livello globale, subirà una crescita stratosferica da ora fino al 2018: recenti rapporti, come quello stilato dalla Abi Research, infatti, mostrano che entro quella data ci sarà un picco di vendite che raggiungerà i 485 milioni di device. E la certezza è che la tencologia indossabile sta aprendo nuove opportunità di business anche per quelle industrie che non avrebbero mai pensato di scommettere sul mondo del wearable.

C’è l’imbarazzo della scelta soprattutto per ciò che riguarda il settore benessere – da non confondere con quello della salute il cui confine è spesso molto labile – perchè il mercato della tecnologia da indossare sembra quasi tutto orientato sulla percezione del sé, sul monitoraggio del nostro corpo: dal FuelBand di Nike al MiCoach Fit Smart di Adidas, per passare alle funzioni ‘health’ previste dalla Apple nel nuovo sistema operativo, fino al SunFriend, prodotto uscito a maggio, dopo aver vinto il primo premio al Tech Brief’s Design the Future della NASA. Si tratta di un bracciale che controlla i raggi UV sul nostro corpo, avvertendo quando l’esposizione al sole diventa rischiosa.

Tracce di vita extraterrestre

La comunità scientifica concorda a grande maggioranza sul fatto che, per trovare tracce di vita extraterrestre, bisogna partire dall’acqua, ingrediente chiave del brodo primordiale dal quale sono nate le prime entità biologiche.

Il lancio della sonda Cassini

Oggi, la sonda Cassini della NASA ha scoperto uno degli ambienti più favorevoli alla vita tra quelli individuati finora. Il veicolo spaziale ha, infatti, fornito prove dell’esistenza di un vasto oceano sotterraneo sotto il gelido strato superficiale di un satellite naturale di Saturno, Encelado. I ricercatori avevano già teorizzato la presenza di una massa d’acqua sommersa nel 2005, quando Cassini aveva osservato pennacchi di vapore acqueo e particelle ghiacciate, emessi da sorgenti situate in prossimità del polo sud di questa luna.

La sonda non è in grado di allunare su Encelado, ma, benché non si preveda una missione dedicata nel prossimo futuro, gli scienziati sono comunque in grado di effettuare con buona approssimazione stime della struttura interna del satellite, grazie a misurazioni dell’effetto gravitazionale subito da Cassini in fase di sorvolo sul corpo celeste. Si riesce a calcolare per deduzione le variazioni gravitazionali grazie a un concetto nolo in fisica come Effetto Doppler. Lo stesso principio sfruttato dalle pistole radar per le misurazioni di velocità, secondo Santi Asmar del Laboratorio di Propulsione Jet della NASA.

La scoperta di Encedalo

Quando il veicolo spaziale si avvicina a Encelado, la sua velocità risulta perturbata di un valore che dipende dalle modificazioni del campo gravitazionale osservato. La variazione di velocità si presenta come un’alterazione della radiofrequenza, percepibile dalle nostre stazioni a temi, ed estesa a tutto il Sistema Solare. Le misurazioni effettuate dalla sonda Cassini nel corso di tre sorvoli, tra aprile 2010 e maggio 2012, suggeriscono la presenza di un vasto bacino idrico profondo circa 10 chilometri, sotto una crosta ghiacciata di spessore compreso tra 30 e 40 chilometri.

Questa scoperta, e i geyser di vapore salino e molecole organiche rilevati sulla luna di Saturno, indicano Encelado come uno dei luoghi del nostro Sistema Solare più favorevoli alla nascita di vita microbica. Le recenti scoperte della sonda cassini sono estusiasmanti: un grande progresso verso la scoperta della vita extraterrestre. Diversi punti del nostro sistema solare sarebbero secondo gli astrobiologi, habitat idonei. Marte, e anche Europat una luna di Giove, ha suscitato vivo interesse grazie alla presenza di un oceano sotterraneo. Improvvisamente, è sbucato fuori questo outsider, Encelado, una piccola pala di ghiaccio con getti di vapore acqueo che scaturiscono dalla sua superficie.

Al lavoro con i robot

Oggi una fabbrica non è più un insieme di macchine messe in sequenza per svolgere un lavoro, ma è un vero e proprio organismo robotico autosufficiente, che richiede anche un nuovo approccio nella progettazione.

I robot: i lavoratori del futuro

Perciò gli ingegneri industriali usano sofisticati software, in grado di modellare in 3D il futuro impianto e di animare i movimenti dei robot per verificare che non interferiscano tra loro, sfruttando al meglio tutti gli spazi e ottimizzando i tempi di lavorazione. Esistono esempi di isole di produzione attrezzate con 10-15 robot in grado di verniciare un’auto o di assemblarne gli interni in meno di un minuto. Rispetto alla velocità supersonica di questi impianti robotizzati, alcuni robot moderni come Baxter sono lenti e c’è chi dubita che robot del genere possano diffondersi nelle fabbriche di domani. E’ certo però che uomini e macchine lavoreranno sempre più vicini.

Frida e Dual-Arm: i robot umanoidi

Al Politecnico di Milano, insieme ad altre università e imprese, per esempio, è stato sviluppato un robot operaio umanoide di nome Frida. Tra i sistemi testati su Frida c’è un algoritmo in grado di interpretare le informazioni fornite dai sensori di movimento e da un sistema di visione artificiale che registra il passaggio di tutti gli addetti. L’algoritmo è in grado di costruirsi un’esperienza e, quindi, di prevedere gli spostamenti delle persone con alto grado di precisione. In questo modo Frida sa ciò che fanno le persone nelle sue vicinanze e ne prevede i movimenti, regolando, di conseguenza, i propri. Quando percepisce una persona, per esempio, Frida adotta movimenti modellati su quelli umani e rallenta la velocità. Così è più facile capire che cosa farà la macchina.

Frida ha anche un innovativo sistema di programmazione, per il quale non occorrono grandi conoscenze informatiche: le si può insegnare come eseguire un compito disegnando sul computer di bordo un diagramma di flusso, con i passi che la macchina deve compiere in sequenza o semplicemente dicendo al robot che cosa deve fare. Frida memorizza il movimento da compiere dopo una volta che l’ha eseguito. Ed è anche capace di correggersi per rendere più precisa l’esecuzione. Un passo ancora più avanti di Frida è il Dual-Arm Robot di Epson. Dotato di due braccia e di un sofisticato sistema di di visione questo robot è capace di evitare contatti pericolosi con gli uomini.

Gadget tecnologici: occhiali e bracciali del futuro

Da qualche tempo esiste un’alternativa tecnologica a bracciali ed occhiali. L’orecchio è una zona ideale per posizionare un device che contiene sensori in grado di monitorare la frequenza cardiaca, la temperatura corporea e la saturazione di ossigeno nel sangue. I dati vengono poi calcolati e digitalizzati per essere trasmessi a smartphone o ad altri dispositivi.

Gli occhiali più tecnologici del mondo

Quando allo sviluppo e alla produzione di uno strumento biomedicale occorrono grande impegno e fatica da parte dell’azienda nel lungo iter che accompagna il prodotto fino alla sua certificazione. E spesso accade che, una volta approvato, risulti obsoleto per il mercato. Ma le tappe da rispettare si sono dimostrate fondamentali per affidabilità ed efficacia di un device che, si suppone, debba essere indossato 24 ore al giorno, sette giorni su sette dai pazienti.

La Evena Medical è la società che ha presentato degli occhiali speciali che attualmente si attestano come l’unico dispositivo sul mercato con tecnologia di imaging vascolare multi-spettrale che consente la condivisione delle informazioni a distanza. Prodotti che rappresentano un’opportunità findamentale per migliorare l’efficienza all’interno delle strutture sanitarie. Ad ogni modo, la sfida principale del settore resta la sicurezza e la precisione dei dati che servono davvero per attuare una rivoluzione nel mondo della sanità. Il prossimo passo è far sì che le tecnologie diventino la nostra password per interagire con tutto ciò che ci circonda, attraverso lo sviluppo di sistemi di crittografia e riconoscimento biometrico, perchè l’accesso diventi un fatto esclusivamente personale.

Nymi: il bracciale rivoluzionario

Karl Martin è il Ceo della Bionym, una società con sede a Toronto che da tempo lavora alla realizzazione di Nymi, un bracciale rivoluzionario, unico, in grado di utilizzare il riconoscimento biometrico legato all’attività cardiaca per autenticare l’identità della persona. La prerogativa è quella di indossarlo appena svegli: basta solo premere sulla parte superiore per dare inizio alla registrazione dell’elettrocardiogramma.

Un’attesa di circa due minuti per far diventare questa impronta cardiaca, la nostra password con il mondo, che perdurerà anche durante le modificazioni del nostro battito. Nymi dovrebbe uscire sul mercato entro la fine dell’autunno, senza alcun concorrente, attestandosi così come l’unico prodotto del suo genere. Karl Martin promette agli utenti di riappropriarsi in questo modo della privacy. E qui la cosa sembra davvero garantita, dato che un ECG è diverso da persona a persona. Insomma, il futuro della tecnologia passa sicuramente per l’ambito biomedico.

Come bloccare le ferite di guerra in pochi secondi

Quando delle pallottole o delle schegge colpiscono un soldato, gli standard di pronto soccorso prevedono una tecnica di tamponamento con garze per ferite profonde cinque centimetri. Se il sanguinamento non si ferma dopo tre minuti, la vecchia garza viene estratta e se ne utilizza una nuova.

Le emorragie si bloccano con Xstat

I medici dell’esercito stimano però che, durante le guerre in Afghanistan e in Iraq, le emorragie hanno provocato il decesso di circa il 90% dei feriti che con una cura migliore sarebbero sopravvissuti. Questo perchè i danni provocati dalle armi, qualsiasi esse siano, provocano ferite profonde che – sia internamente che a livello cutaneo – possono causare emorragie gravi che nella maggior parte dei casi si traducono nella morte dei soldati nel breve perioso. Per salvare più vite, un gruppo di veterani scienziati e ingegneri, conosciuto come RevMedx, ha creato un dispositivo lavabile chiamato XStat.

La siringa di policarbonato scivola in profondità nella ferita: facendo pressione sul pistone della siringa decine di spugne dalle dimensioni di una pillola si espandono bloccando l’emorragia e rilasciando un disinfettante per combattere eventuali infezioni. Attualmente, la squadra sta cercando l’approvazione della FDA e questo consentirebbe ai medici dell’esercito di aggiungere la XStat alla loro dotazione di primo soccorso. Ma il campo di battaglia non è l’unico posto dove il dispositivo potrebbe rivelarsi preziosa Anche le Forze dell’ordine e le ambulanze hanno dimostrato interesse verso questo dispositivo e. con l’aiuto dell’Oregon Health and Science University, la RevMedx ha anche sviluppando una versione per fermare le emorragie post-partum.

Xstat: l’evoluzione della garza

I medici dell’esercito devono trasportare la loro attrezzatura in battaglia, ma il peso massimo delle forniture si raggiunge rapidamente. La siringa Xstat da 70 g progettata per fermare le emorragie letali, risolverebbe il problema. Si tratta di una vera e propria rivoluzione sia in ambito scientifico che bellico. E’ sufficiente pensare, infatti, che la maggioranza dei caduti in guerra conoscono la propria fine proprio a causa della mancanza di tempo che i compagni subiscono per prestare loro soccorso.

Con una siringa del genere, invece, non solo i medici non devono trasportare pesanti materiali come la garza (che nelle confezioni belliche è voluminosa oltre che pesante) ma hanno la possibilità di salvare concretamente centinaia di vite umane che si spezzerebbero inevitabilmente a causa delle emorragie provocate dalle ferite di armi da fuoco. Se la siringa dovesse essere diffusa nelle guerre che attualmente si stanno combattendo nel mondo, i guadagni in termini di vite umane sarebbero davvero preziosi.

Quale effetto avrà il riscaldamento globale sulle nostre scorte alimentari?

Quasi tutti non tendiamo a preoccuparci di quanto sia vulnerabile il settore delle derrate alimentari finché qualcosa non va storto. Condizioni meteorologiche estreme in parti del mondo anche molto lontane, come un’ondata di calore in Texas, possono far salire vertiginosamente il prezzo di un prodotto base quale il mais. Per questo, la ricerca dedicata agli effetti dei cambiamenti climatici sui raccolti futuri assume un’importanza sempre maggiore.

Perchè aumentano i prezzi delle derrate alimentari?

Alcuni anni fa, nella calura soffocante della foresta pluviale amazzonica, molte persone hanno avuto modo di assistere a un episodio particolarmente emblematico, con ricadute sulla rete alimentare internazionale. Gigantesche navi cargo transoceaniche risalivano il fiume per andare a prelevare partite di soia: questo legume, coltivato in terreni un tempo invasi dalla vagetazione, attraversa l’Atlantico per essere poi trasformato in uno degli ingredienti dei mangimi per pollame. L’anno prima, la siccità aveva danneggiato i raccolti, e le quotazioni della soia erano improvvisamente schizzale verso l’alto, con conseguenze anche sul prezzo della carne di pollo europea.

Poi, un giorno, al porto di Belfast (uno dei punti di arrivo della derrata), le persone hanno visto attraccare un cargo di soia brasiliana e hanno capito che gli effetti negativi dei periodi di siccità in Amazzonia non si limitano alla scarsità di prodotto: la mancanza di pioggia, infatti, fa anche abbassare il livello del fiume, che diventa difficilmente navigabile per grandi natanti a pieno carico. Se le navi hanno le stive mezze vuote, aumentano i costi di trasporto, con conseguenze immaginabili sul prezzo della soia e su tutto l’indotto.

Un futuro in bilico

Più in generale, le nostre nozioni di base di biologia potrebbero far pensare che un aumento dei livelli atmosferici di CO2, sia positivo per le colture: dopotutto, i produttori la pompano artificialmente nelle serre. In effetti, in certe regioni, alcune coltivazioni potrebbero beneficiarne nel giro di alcuni anni, e i produttori più flessibili potrebbero intravedere rapidamente nuove opportunità. Ma per la maggior parte, i prodotti orticoli soffrono l’aumento eccessivo delle temperature, e la scarsità delle riserve di acqua.

Secondo la Commissione Intergovemativa dell’ONU sui Cambiamenti Climatici, un ulteriore surriscaldamento determinerà una riduzione globale delle rese agricole, con una particolare concentrazione del rischio nella seconda metà del secolo. Grazie ai commerci internazionali, oggi il cibo è diventato più economico, ma la sua disponibilità è più aleatoria: gli effetti dei cambiamenti climatici vanno molto oltre il riscaldamento ambientale. Ecco qualcosa su cui riflettere, la prossima volta che daremo per scontalo il cibo che è in tavola…