Chi ha paura del 3D? (Credit: iStockphoto)

Londinesi e turisti si mettono in coda in questi giorni al Museo della Scienza della capitale britannica per scoprire che aspetto ha il proprio volto fotografato in tre dimensioni. Le immagini raccolte serviranno all’ospedale pediatrico Great Ormond Street, all’University College Hospital e all’Eastman Dental Hospital  per aiutare il team di chirurghi cranio-facciali a prendere decisioni cruciali sugli interventi più adatti da eseguire sui pazienti in base alle loro problematiche. Continua

Alla fine hanno ceduto alla tentazione di YouTube anche riviste scientifiche prestigiose come Nature e il British medical journal: sono stati lanciati da poco i loro canali online per vedere documentari e approfondimenti sui loro articoli. E giocano sulla curiosità, come nel caso del meccanismo di antichitera, una sorta di calendario astronomico del mondo antico. Quella dei due big dell’editoria scientifica è, allo stesso tempo, una mossa per tallonare Biomedcentral, già sbarcato su YouTube.

Finora la strada dei video online era stata un esperimento tentato soltanto da alcuni pionieri. Come SciVee, la “televisione” sul web legata alla rivista Plos che ospita articoli scientifici accessibili gratuitamente: davanti alle telecamere gli scienziati raccontano con grafici e dati i loro studi, aiutando il lettore a entrare nel “retroscena” delle ricerche. Gli interventi chirurgici, invece, sono le puntate di Or-live: è un canale che trasmette in diretta dalle sale operatorie e dispone di un ampio archivio di filmati. Per chi, invece, ama mettere le mani tra le provette, sono da seguire gli esperimenti raccontati su Jove (Journal of visualised experiments).

Le straordinarie immagini di un documentario sul meccanismo di Antichitera

Un neonato stringe la mano della mamma

Denise è nata con due gravi malformazioni: la prima le impediva di respirare, e la metteva in immediato pericolo di vita. La seconda, paradossalmente, l’ha salvata: oggi la piccola sta bene, grazie a un intervento record compiuto da una squadra di medici del Policlinico Ospedale Maggiore di Milano.
Denise, che oggi ha 15 mesi, è nata in un ospedale di Milano con una stenosi laringo-esofagea, e cioè un grave restringimento della trachea e della laringe che le impediva del tutto il respiro. Sarebbe stato impossibile fare una tracheotomia alla neonata, se non fosse nata con una seconda malformazione che le ha salvato la vita: Denise infatti soffriva anche di una fistola tracheo-esofagea, dove in pratica c’era un buco tra il tubo digerente e la trachea. Proprio questo ha permesso ai medici di far respirare la bambina per 4 ore, il tempo di trasferirla alla Clinica Mangiagalli dell’Ospedale Maggiore per eseguire la tracheotomia.
”La presenza di queste due malformazioni, di origine congenita - dicono al Policlinico - è un caso veramente eccezionale: nella letteratura scientifica, a nostra conoscenza, sono riportati solo due casi similari dei quali uno, visto in Giappone, non ha ancora potuto recuperare la completa autonomia respiratoria”. Al mondo, per la sola stenosi congenita, si contano invece solo 44 casi in tutto.
Per subire l’intervento chirurgico che ha poi corretto le due malformazioni, però, Denise ha dovuto aspettare di essere abbastanza grande: per questo è stata affidata alla terapia intensiva neonatale, finché dopo 5 mesi (lo scorso gennaio) ha raggiunto i 6,1 chili di peso.”L’eccezionalità dell’intervento”, si legge nel comunicato diramato dal Policlinico, “è data dal peso estremamente basso della bambina al momento dell’operazione (non si registrano casi simili al di sotto dei 10 kg), dalla scelta chirurgica e dalla contemporanea correzione di entrambe le malformazioni”.

Nel dettaglio l’intervento, che ha coinvolto 10 medici del Policlinico coordinati da Surendra Narne (otorino di origini indiane specializzato in questi interventi, che lavora all’Ospedale di Padova) ha tagliato chirurgicamente il blocco alla trachea (grande un centimetro), ricucendo tra loro le porzioni sane di trachea e laringe. In contemporanea, i medici hanno ‘tappato’ la fistola con la chirurgia plastica, chiudendo quindi il buco tra la trachea e l’esofago.
Un mese dopo, a febbraio, alla piccola è stato tolto il tubicino che la faceva respirare, in attesa che le ferite operatorie si rimarginassero. Dimessa a luglio, ora Denise respira normalmente e ha iniziato a mangiare: della sua brutta avventura le rimane solo una piccola cicatrice alla base del collo, che presto scomparirà, e la bimba potrà vivere e crescere in modo normale.

Il paziente muore sotto i ferri: dove ha sbagliato il chirurgo? Basta andare indietro la simulazione e trovare l’errore per salvargli la vita. Così poi al momento dell’intervento vero il medico sarà pronto a ogni evenienza. Non succederà domani, ma non è un’utopia la possibilità di creare un doppio virtuale del paziente da operare e permettere così al chirurgo di esercitarsi prima dell’intervento. Non per una banale appendicectomia ovviamente, ma in vista di operazioni particolarmente complicate o svolte solo di rado. E, perché no, anche per aiutare gli studenti a fare pratica. La promessa viene da un giovane docente di matematica della UCLA di Los Angeles, che sta lavorando alacremente per mettere gli algoritmi al servizio della scienza medica. Joseph Teran, 30 anni, spiega così il senso della sue ricerche: “La simulazione chirurgica sta per diventare realtà, non ci sono dubbi in merito. E’ un’alternativa economica ai cadaveri e un’alternativa più sicura per i pazienti”.
Come realizzare però il doppio virtuale che servirà ai chirurghi per fare pratica? Con una scansione tridimensionale del paziente da operare fatta al momento del ricovero. “In futuro”, sostiene Teran, “basterà un addetto che ci impiegherà pochi minuti. Oggi il fattore limitante è la complessità della geometria coinvolta”, ed è su questo che il matematico è al lavoro, sviluppando algoritmi che risolvono equazioni. I progressi fatti da lui e da altri scienziati nella geometria computazionale e nelle equazioni differenziali alle derivate parziali stanno accelerando l’arrivo della chirurgia virtuale. “Il doppio virtuale non può essere un cartone animato, deve essere biologicamente accurato. Metterlo a punto oggi è tecnicamente possibile, ma serve il lavoro di 20 persone per un tempo compreso tra sei e nove mesi”. Problemi, sfide e prospettive della chirurgia virtuale saranno al centro di un workshop, qui il programma in pdf, organizzato da Teran, che si terrà all’Istituto di matematica pura e applicata dell’Ucla dal 7 all’11 gennaio.