Le scienze della vita comprendono una serie di conoscenze che toccano aspetti molto diversi. La base è la biologia, che studia i processi fisici e chimici dei fenomeni che caratterizzano i sistemi viventi. Da questa derivano campi di applicazione come la biochimica, l’analisi molecolare, la genetica, la fisiologia, fino ai processi emergenti che regolano lo sviluppo e l’adattamento, l’evoluzione del comportamento e l’interazione tra organismi. 

In Italia, l’ingegneria biomedica rappresenta una vera e propria eccellenza del mondo sanitario. Questo delicato settore include materie come la matematica, la chimica, la fisica, la biomeccanica, la scienza dei materiali, l’elettrofisiologia, la neurofisiologia, le scienze cognitive fino al campo cibernetico come nel caso delle bio e nanotecnologie. Grazie all’approccio tecnico e progettuale proprio dell’ingegneria si possono studiare soluzioni e sistemi efficaci per le scienze biomediche. A partire dalla definizione di un problema sotto un profilo medico-biologico l’ingegnere crea organi artificiali e protesi, e mette a punto apparecchiature elettromedicali per la diagnosi, la terapia, la riabilitazione.
Fanno parte dell’ingegneria biomedica anche l’organizzazione dei reparti ospedalieri, il rispetto delle normative di sicurezza relativo ai dispositivi medici, l’acquisizione e il trattamento dei dati in ambito diagnostico e di monitoraggio.

Il campo complementare all’ingegneria biomedica è quello delle biotecnologie. In questo caso, che si lega in modo più diretto ad attività di ricerca e sviluppo, la competenza rispetto ai metodi di indagine biotecnologica e all’uso della strumentazione da laboratorio sono orientati al design di prodotti per l’industria chimico-farmaceutica. Le analisi microbiologiche, biochimiche e genetiche, i controlli tossicologici permettono la sperimentazione e la messa a punto di farmaci. La capacità di utilizzo e gestione di software innovativi per la raccolta, la documentazione e la redazione di report complessi, è una delle attività di research management della biotecnologia.

Il settore Healthcare, suddiviso in MedTech (Medical Devies), Pharma e IDV (Dispositivi medico-diagnostici in vitro), ha fondamentalmente due anime: il settore relativo all’informazione e il settore industriale, i quali possono, in relazione alle applicazioni specifiche, procedere in maniera autonoma e/o intrecciarsi per dar vita a differenti prodotti nei due settori.

L’assistenza sanitaria (Healthcare) è uno dei settori industriali più dinamici, soggetto in questi ultimi anni ad una vera e propria rivoluzione, grazie a una serie di evoluzioni ed innovazioni tecnologiche che stanno ridisegnando gli scenari futuri. La profonda trasformazione tocca in particolare i prodotti realizzati per la cura dei pazienti e, allo stesso tempo, le stesse dinamiche e regole di lavoro dei medici: la somma di questi due input genera nuovi modelli di business per l’intero settore.
 
Ad esempio, la medicina personalizzata nasce dal ramo industriale ed è un qualcosa che si è sviluppato incontrando, solo per alcune applicazioni, il settore digital ma, di base, nasce dall’esigenza di poter sfruttare conoscenze genetiche e/o specifiche della patologia di interesse. Per alcune applicazioni la medicina personalizzata si incontra con la Digital Healthcare creando, ad esempio, dispositivi medici intelligenti per il rilascio controllato di farmaci.

L’attenzione attorno a questo tema non si limita alle aziende del settore di competenza, sanitario e biopharma, ma si è inevitabilmente allargato ai Big Player del panorama tecnologico, Google, Microsoft ed Apple su tutti. Il dato che certifica il vertiginoso interesse al riguardo, è il risultato di alcuni recenti report che prevedono da qui al 2028 le spese di R&D per le aziende del settore cresceranno sino ad un valore di oltre 400 miliardi di dollari.

L’industria dei dispositivi medici nel mondo

Nelle linee di indirizzo nazionali il Ministero della Salute del Governo Italiano fornisce la definizione di Telemedicina: “Si intende una modalità di erogazione di servizi di assistenza sanitaria, tramite il ricorso a tecnologie innovative, in particolare alle Information and Communication Technologies (ICT), in situazioni in cui il professionista della salute e il paziente (o due professionisti) non si trovano nella stessa località. La Telemedicina comporta la trasmissione sicura di informazioni e dati di carattere medico nella forma di testi, suoni, immagini o altre forme necessarie per la prevenzione, la diagnosi, il trattamento e il successivo controllo dei pazienti. I servizi di Telemedicina vanno assimilati a qualunque servizio sanitario diagnostico/ terapeutico”.
La definizione prosegue specificando che la telemedicina non sostituisce in alcun modo la prestazione sanitaria tradizionale, e il relativo rapporto personale medico-paziente, “ma la integra per potenzialmente migliorare efficacia, efficienza e appropriatezza. La Telemedicina deve altresì ottemperare a tutti i diritti e obblighi propri di qualsiasi atto sanitario”.

Già nel 1997 l’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) ne definiva i contorni: “La telemedicina è l’erogazione di servizi sanitari quando la distanza è un fattore critico, per cui è necessario usare, da parte degli operatori, le tecnologie dell’informazione e delle telecomunicazioni al fine di scambiare informazioni utili alla diagnosi, al trattamento ed alla prevenzione delle malattie e per garantire un’informazione continua agli erogatori di prestazioni sanitarie e supportare la ricerca e la valutazione della cura”.

La situazione mondiale a partire dalla fine del 2019 con la pandemia legata al COVID-19 ha reso ancora più attuale la necessità di un cambio radicale nell’assistenza medica.

La Telemedicina ha diverse finalità sanitarie:

Per quanto riguarda il tessuto sociale, la telemedicina, fornisce alle realtà amministrative la possibilità di accrescere l’equità d’accesso ai servizi socio-sanitari, soprattutto per chi è geograficamente isolato, grazie alla flessibilità di erogazione e fruizione del servizio. In questo modo viene garantita la continuità di assistenza sul territorio, potendo contemporaneamente allocare le risorse laddove sono più necessarie, senza disperdere professionalità importanti per semplici compiti di presidio fisico. Il teleconsulto, infine, può offrire un supporto importante ai servizi mobili di urgenza, grazie all’utilizzo di risorse cliniche a distanza, anche direttamente a bordo delle ambulanze.

Telemedicina, COVID-19 e post pandemia

Termini come “monitoraggio” e “distanziamento” sono diventati familiari nel momento della diffusione del virus COVID-19 dalla fine del 2019. Le app per tracciare gli spostamenti dei cittadini, la necessità di gestire con metodologie teledomiciliari pazienti guariti o asintomatici, hanno accelerato se non la risoluzione di alcune questioni, il loro essere messe al centro del dibattito.

La telemedicina può fare molto, anche per evitare collassi nella gestione in struttura delle emergenze, come è accaduto soprattutto nei primi mesi di diffusione della pandemia. Ad esempio, nel caso dei positivi asintomatici, permette di misurare i parametri che abbiamo imparato a conoscere come le manifestazioni più evidenti della contrazione del virus e della sua forma più aggressiva: temperatura corporea sopra la media, frequenza respiratoria e saturazione di ossigeno, frequenza cardiaca collegata alla frequenza respiratoria. Il monitoraggio a domicilio intercetta tempestivamente una progressione della gravità. Allo stesso modo continua a monitorare il paziente che è stato dimesso, in quanto considerato guarito, per valutare i suddetti parametri nella fase di pieno recupero.

Un altro tema drammaticamente attuale durante tutto il 2020, è stato quello dell’attenzione data ai pazienti con urgenze non legate al COVID-19, come i casi di infarto che con le unità intensive al collasso non è stato possibile trattare nel modo più appropriato e tempestivo. Il monitoraggio anche di questa categoria di pazienti è fondamentale quando viene per cause diverse a mancare il rapporto tra struttura ospedaliera e paziente.
In generale l’emergenza ha accelerato la trasformazione della telemedicina da strumento dell’emergenza a quotidiano.

Il settore delle Life Sciences sta crescendo rapidamente. Il rapporto tra terapia e malattia, tra medico e paziente si avvia verso un radicale cambiamento. La prossima sfida è il passaggio dall’approccio medico tradizionale alla medicina delle 4P.

Predittiva: per mezzo di processi diagnostici e strumentazioni tecnologiche all’avanguardia è possibile prevenire le malattie e contenerne gli effetti.

Preventiva: per sostenere e favorire processi adeguati di prevenzione con un focus specifico sul benessere della persona.

Partecipativa: in cui il paziente può interagire, dialogare e scegliere le azioni da intraprendere seguendo una logica di previsione e prevenzione.

Personalizzata: per rispondere nel modo più dettagliato ed efficace possibile alle caratteristiche fisiche, fisiologiche e cliniche del paziente.

Già da diversi anni il mondo dell’informazione digitale si era attestato attorno al 98% di tutta l’informazione prodotta al mondo. Nell’ambito Healthcare, il tasso di crescita dei dati generati raggiunge il 48% di incremento annuo. Nelle cartelle cliniche spesso si trovano video, immagini, testi, file audio che diventano un supporto per lo studio del profilo clinico di un paziente. Allo stesso modo i programmi di diagnostica all’avanguardia vanno di pari passo all’affermarsi dei BigData e dell’IoT, con la possibilità che oggetti d’uso comune come capi d’abbigliamento, componenti di domotica, tecnologie automotive, e gli stessi smartphone siano in grado di raccogliere dati sullo stato di salute dell’organismo come battito cardiaco, livelli di glucosio, pressione sanguigna, temperatura corporea e trasmettere queste preziose informazioni via web.

I BigData pongono al centro dell’attenzione la questione delicata dell’elaborazione e dell’analisi dei dati. Grazie a un nuovo approccio di studio, con i sistemi di cognitive analytics e di machine learning, gli algoritmi possono elaborare una mole impressionante di dati, ma perché questi abbiano un valore e sia possibile leggerli in modo da estrarne informazioni preziose è necessario riferirsi a competenze specialistiche di Data Science. La medicina di precisione, nelle sue diagnosi, si avvarrà sempre di più di conoscenze settoriali approfondite per curare malattie, prevenire epidemie, migliorare la qualità e l’aspettativa di vita delle persone. Le 4 P rappresentano, di fatto, gli obiettivi a cui tendere.

La medicina sta cambiando rapidamente. Da un sistema orientato alla gestione della malattia a un approccio molecolare e sistemico proprio della biologia dei sistemi, che studia gli esseri viventi come strutture in evoluzione. In particolare, si cerca di conoscere più da vicino la genomica per valutare i cambiamenti dinamici di un sistema. Dalla matematica-statistica alla bioinformatica, fino alle discipline biomolecolari, l’idea è raccogliere i comportamenti digitali dei pazienti e utenti per lavorare i dati con una finalità preventiva. La continua crescita delle tecnologie è lo strumento in più su cui puntare.