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Lo sviluppo

Una ricerca high-tech per una migliore qualità degli organi da trapiantare

PerTravel: l’innovativo box che segue minuto per minuto l’organo

PerTravel

II Centro Regionale Trapianti del Piemonte e Valle d’Aosta, riferimento per il sistema di donazione e trapianto del territorio, la Fondazione D.O.T. (Donazione Organi e Trapianti) e il Politecnico di Torino, in collaborazione con l’azienda Aferetica Srl, impresa innovativa con esperienza nel settore dell’intensive care, dell’aferesi terapeutica della cardiologia e dei dispositivi medici in generale, hanno sviluppato il “PerTravel”, un box dotato di strumenti ad alta tecnologia che aumentano e migliorano il controllo degli organi e/o tessuti prelevati in tutte le fasi del trasporto (dal momento della raccolta/prelievo dal donatore all’arrivo a destinazione nei centri di trapianto per il trapianto nel ricevente o alle Banche di Tessuto per la loro conservazione), grazie a raffinati sistemi di monitoraggio e tracciabilità. Lo studio sviluppato sotto la guida del professor Antonio Amoroso, Coordinatore del Centro Regionale Trapianti della Regione Piemonte e della dottoressa Chiara Bosso, vincitrice di una borsa finanziata da Fondazione D.O.T., è nato con l’intento di assicurare una perfetta conservazione degli organi, delle cellule, dei campion i biologici e dei tessuti destinati al trapianto. 

Valore aggiunto del box PerTravel, rispetto ai sistemi attuali, è la capacità di monitorare e misurare in tempo reale i parametri fondamentali per il benessere dell’organo, prima fra tutti la temperatura in prossimità dello stesso organo e esterna: essendo gli organi molto sensibili alle variazioni termiche, anche una minima alterazione nella temperatura di conservazione (solitamente nell’intorno dei 4 °C) può mandare in sofferenza l’organo stesso, con possibile compromissione del buon successo del trapianto. Gli attuali dispositivi si basano su un sistema di conservazione e raffreddamento a ghiaccio che, per quanto economico, efficace e funzionale, non assicura elevate prestazioni. Di contro PerTravel permette di mantenere monitorata e costante la temperatura all’interno del box. Oltre a ciò, il sistema di monitoraggio e di tracciabilità di PerTravel, attraverso appositi sensori localizzati nel contenitore, consente di rilevare le sollecitazioni a cui il box è sottoposto, grazie ad una cella di carico (accelerometro triassiale) che registra vibrazioni, urti ed impulsi di tipo meccanico. Ovvero crea una sorta di ‘cronistoria delle sollecitazioni’ cui l’organo è stato sottoposto lungo tutto il tragitto. La geolocalizzazione del materiale biologico durante il trasporto permette la visualizzazione in tempo reale della sua posizione lungo la tratta di trasferimento, tramite un modulo GPS basato su antenna RFID (Radio Frequency IDentification).

La grande adattabilità del box consente di trasportare campioni biologici, cellule, tessuti e tutti gli organi toraco-addominali trapiantabili (rene, fegato, pancreas, cuore), ad eccezione del polmone in quanto presenta troppe divergenze di peso e dimensioni rispetto agli altri organi. Sono allo studio misure e sviluppi futuri del box tra cui l’aggiunta di un ulteriore sensore di temperatura (di feedback) da posizionare nelle strette vicinanze del materiale biologico che possa entrare in azione in caso di guasto del sensore di temperatura interna già esistente. Sarà realizzato un sistema di allarmi e di affiancamento al monitoraggio dei parametri, che avvisi l’utente in caso di malfunzionamento dei sensori stessi o di condizioni di trasporto fuori dal target (più specificatamente riferiti alla rilevazione di urti/sollecitazioni, temperatura interna/esterna non a norma, disallineamento dei sensori di temperatura interna). È in corso la progettazione di una piattaforma virtuale di rilevazione, trasmissione e salvataggio dati che risponda alle normative che regolano il trattamento dei dati sensibili biomedici. 

Un progetto importante anche per le sue finalità. PerTravel ha almeno quattro valenze: scientifica, promuove infatti la ricerca nella medicina dei trapianti, clinica garantendo organi di elevatissima qualità ai pazienti, tecnologica in quanto favorisce l’innovazione, sociale, sensibilizzando la popolazione e l’intero territorio nazionale all’importanza e alla ‘vitale’ necessità di donare organi e tessuti.

«Nella partita che porta al successo di un trapianto, con il beneficio del dono di una nuova vita per i pazienti che ne hanno necessità – dichiara Amoroso - entrano in gioco moltissimi fattori e sono coinvolti numerosissimi attori. La partita non si svolge solo nella sala chirurgica dove operano i chirurghi trapiantatori, ma inizia in una terapia intensiva dove vengono mantenuti vitali gli organi in un soggetto deceduto, fino al momento del loro prelievo. Una volta prelevati, gli organi devono essere trasferiti ai centri di trapianto. Il loro trasferimento deve essere effettuato secondo modalità precise e nel più breve tempo possibile. Per fare un trapianto servono dunque anche gli autisti di ambulanze o i piloti di treni o aerei che devono trasferire questo prezioso dono a destinazione. Ecco, quindi, anche l’importanza e la necessità di controllare in questa fase che gli organi siano conservati nel modo migliore e siano monitorati per i parametri essenziali». 

«Proprio in quest’ottica è nato il box PerTravel- conclude Chiara Bosso, ingegnere biomedico che lo ha sviluppato - finalizzato ad ottimizzare le condizioni e il monitoraggio dell’attuale trasporto di organi, il cui merito è promuovere l’innovazione e l’alta tecnologia proprio negli aspetti attualmente più critici: il mantenimento della temperatura e la gestione dei dati sensibili. L’auspicio è che la progettazione di un sistema di raccolta dati per il box possa, in futuro, consentire la creazione di un database, utile per la realizzazione di algoritmi di “predizione” e fondamento dell’intelligenza artificiale. I sistemi che si basano su quest’ultima sarebbero in grado di stabilire, in anticipo, a partire da una situazione non nota e in base a eventi passati (‘esperienza’), in quali condizioni un organo stia bene e in quali altre vada in sofferenza. Si otterrebbero così informazioni basate sulla tecnologia, complementari a valutazioni umane, che possano dare utili consigli al clinico ed affiancarlo decisionalmente, per garantire ancora migliore ‘salute’ all’organo durante tutte le fasi del tragitto. In tal modo è possibile ridurre le tempistiche del trasporto o delle procedure di preparazione dell’organo al suo ‘viaggio’ dal donatore al paziente ricevente». 

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