La Lombardia si organizza per diventare la regione-guida nella fluidica digitale in ambito medicale. Si tratta di ripensare completamente i dispositivi per l’infusione ospedaliera o domiciliare, dalle più semplici flebo fino ai più complessi dispositivi per la nutrizione e per la somministrazione farmacologica.
Lo sta facendo finanziando (al 50% di 7,7 milioni di euro) un progetto di sviluppo industriale, “Fluidica digitale per le Scienze della Vita – Digital Smart Fluidics (DSF)” presentato dalla capofila Fluid-o-Tech insieme ad un ateneo, quello di Pavia, ad un policlinico, il San Matteo, e le sedi lombarde delle aziende Sidam, Prima Lab e Mc2. Associando le rispettive competenze, i partner hanno l’obiettivo di realizzare dispositivi completamente nuovi ed una piattaforma hardware e software per monitorare e regolare da remoto e real time tali dispositivi di infusione utili nella degenza, nella nutrizione artificiale, nella chemioterapia e nella rianimazione. E di destinare tali strumentazioni al mercato. Obiettivo a lungo termine del Progetto è quello di dar vita ad un “Centro di competenze sulla fluidica e sulle scienze della vita”.
Ne abbiamo parlato con il docente dell’università di Pavia Ferdinando Auricchio e con il managing director di Fluid-o-Tech Diego Andreis.
Un progetto di sviluppo industriale
Il progetto è iniziato ufficialmente il 2 di gennaio di quest’anno. L’arco temporale operativo è di 30 mesi e coinvolgerà 69 persone, grazie al citato investimento, per metà conferito dalla Regione Lombardia e per l’altra metà dai promotori. Un piano che nasce da una call (“Hub Ricerca e Innovazione”) nel contesto del programma operativo regionale 2014-2020. Bando cui sono stati presentati 78 progetti, di cui 33 sono risultati idonei al finanziamento. Il progetto “Digital Smart Fluidics (DSF)” ha passato il vaglio di due commissioni: la prima ne ha analizzato la coerenza a requisiti formali, la seconda lo ha valutato sotto un profilo tecnico. «Ha giocato a favore dell’approvazione del nostro piano l’ambito della medicina personalizzata, l’innovatività della proposta ed il suo impatto – commenta Auricchio -: la Regione, cioè, si aspetta una importante ricaduta sul territorio dalla nostra iniziativa. E ciò per due ragioni: anzitutto perché si mettono insieme – nella creazione di nuovi prodotti legati ad una piattaforma fluidica standardizzata – soggetti diversi che operano in Lombardia e che incidono su un ampio bacino di utenti; in secondo luogo perché il fine ultimo è quello di creare un Centro di competenze sulla fluidica che sia catalizzatore di nuove iniziative anche al di fuori del partenariato di origine e su campi di applicazione più vasti di quelli previsti inizialmente. Questo, però, è un obiettivo futuro». Per ora, sottolinea Andreis, il fine è quello di realizzare dispositivi che consentano un monitoraggio e personalizzazione delle terapie infusionali con conseguente incremento della qualità delle terapie, un minor utilizzo di personale dedicato, la riduzione degli errori umani e la possibilità di erogare molte di queste in ambiente domiciliare.
Le competenze condivise dai promotori sono complementari, ai fini della realizzazione della piattaforma. La capofila Fluid-o-Tech, azienda tecnologica di Corsico (Milano), è specializzata nella progettazione e produzione di componenti per muovere, dosare, miscelare e controllare fluidi con grande precisione ed accuratezza; nel 2013 ha fondato F-Lab, un centro di ricerca avanzata per la fluidica intelligente. L’Università di Pavia dispone di riconosciute competenze nella simulazione numerica per applicazioni ingegneristiche, in ambito biomedicale e biomeccanico. La Fondazione Irccs Policlinico San Matteo è nota per la ricerca in alcuni settori scientifici tra i quali la terapia intensiva avanzata, l’oncologia e l’ematologia del bambino; la Sidam è specializzata nella produzione di consumabili in campo biomedicale; la Prima Lab è attiva nello sviluppo e nella realizzazione di dispositivi diagnostici in vitro; e infine la MC2 è operativa nella produzione di sistemi elettronici e di comunicazione. Al termine dell’articolo si possono reperire schede più complete dei soggetti coinvolti.
La piattaforma fluidica
La caratteristica principale della piattaforma sarà la flessibilità e l’adattabilità ad ambiti terapeutici diversi. Strumenti miniaturizzati come pompe, infusori, sistemi di dosaggio, saranno dotati di sensori ad alta precisione, per garantire monitoraggio dei flussi e regolazione da remoto. Silenziosi e con predisposizione per il monouso, potranno essere utilizzati sia a domicilio del paziente che in ospedale. «Il medico – afferma Auricchio – potrà sempre accedere via web ai dati del paziente, e incidere real time sull’efficacia e sulla qualità della terapia, modificandone i parametri essenziali». Una delle carte vincenti del Progetto è che lo sviluppo pone le basi su tecnologie core delle aziende coinvolte.
Applicazioni in quattro campi specifici: degenza, nutrizione artificiale, chemioterapia e rianimazione
Le applicazioni sono previste in quattro ambiti. Anzitutto, la degenza in reparto dove queste tecnologie trovano la loro più naturale applicazione nella realizzazione di un sistema infusionale completo per monitorare i pazienti in reparto accentrando il controllo al fine di garantire un’assistenza più efficace da parte del personale infermieristico e degli assistenti sanitari e un maggior comfort per i pazienti in termini di qualità del ricovero.
Un’altra applicazione sarà sviluppata per la nutrizione artificiale domiciliare. Quando un paziente è impossibilitato a cibarsi per via orale, allora riceve i nutrienti direttamente nel sistema venoso o altrimenti nello stomaco attraverso sonde apposite: si pensi al cosiddetto “sondino naso-gastrico”. Dell’assistenza si occupano il nucleo familiare e il personale delle Asl. L’idea è quella di dar vita a dispositivi miniaturizzati, trasportabili, a basso consumo e soprattutto controllabili real time da remoto. Questo consentirebbe la gestione sicura delle miscele nutrienti e permetterebbe di destinare ad altre attività il personale Asl dedicato. La miniaturizzazione, poi, potrebbe migliorare la qualità di vita del paziente.
Altra applicazione è relativa alla chemioterapia. Si tratta di un insieme di farmaci studiati per impedire lo sviluppo delle cellule tumorali; talvolta vengono utilizzati per ridurre la possibilità dell’insorgere della recidiva. Le sostanze vengono somministrate per via endovenosa, orale, intramuscolare e sottocutanea; i rari casi, per via intrarteriosa e intracavitaria (ad esempio, all’interno della vescica). Qui rilevano le modalità legate alla pratica dell’infusione. In genere, la terapia comporta effetti collaterali importanti. Il dosaggio è strategico. Le complicanze devono essere rilevate immediatamente, perché possono portare ad un considerevole peggioramento delle condizioni del paziente (e talora al decesso). Dunque anche in questo caso un controllo intelligente realizzato a distanza con strumenti poco invasivi può comportare benefici. La chemioterapia, peraltro, coinvolge un numero importante di pazienti: nella sola Lombardia, ogni anno si scoprono circa 60mila casi di tumore. I più diffusi sono quelli al seno, al colon retto e al polmone. Strumentazioni simili potrebbero essere utilizzate anche per le cosiddette cure palliative, quelle rivolte a pazienti nelle ultime fasi di una malattia inguaribile: si tratta di migliorarne il più possibile la qualità della vita.
L’ultima applicazione da sviluppare riguarda la rianimazione. Si tratta di un insieme di attività praticate su pazienti in condizioni critiche, per ripristinarne le condizioni vitali compromesse da una malattia o da un evento traumatico. La terapia comporta più azioni, che vanno esercitate in modo sinergico; rilevano, per il progetto, quelle relative all’infusione continua di farmaci e quelle concernenti il monitoraggio dei parametri vitali. L’idea è quella di sviluppare dispositivi miniaturizzati che si occupino delle une e delle altre, agendo da remoto sui parametri di interesse per il paziente. Strumenti facilmente trasportabili e leggeri, in modo che se ne possano dotare anche, ad esempio, le ambulanze.
Il “Centro di Competenze sulla fluidica e sulle scienze della vita”
Si partirà dalla costituzione di 2 laboratori, presso Fluid-o-Tech e presso l’Università di Pavia oltre che uno spazio demo presso il Policlinico San Matteo. Nei Lab – secondo Auricchio – faremo convergere in un posto fisico le competenze tecniche e multidisciplinari presenti sul territorio lombardo; la parte Demo favorirà l’esposizione del progetto verso l’esterno, ovvero studenti (grazie alla presenza dell’Università di Pavia), cittadini, pazienti e operatori sanitari che saranno i portatori dell’innovazione con la partecipazione di un ente sanitario lombardo di rilievo come Irccs San Matteo. Attraverso questa rete di laboratori si rivolgerà a reparti pilota dove si potranno sperimentare gli effetti di nuovi paradigmi terapeutici e di cura personalizzata. Un luogo, insomma, che metta insieme la domanda e l’offerta, e che svolga la funzione di trampolino di lancio per lo sviluppo di nuove tecnologie e la creazione di un tessuto industriale dedicato. In questo modo si potrebbe allargare il campo di azione, sia relativamente ai prodotti che al numero dei soggetti coinvolti.
Fluid-o-Tech in pillole
È un’azienda leader di mercato per qualità e innovazione nella progettazione e produzione di pompe volumetriche e sistemi per dosare e controllare fluidi con grande accuratezza e precisione per il settore foodservice, automotive, medicale ed industriale. Ha un insediamento produttivo all’avanguardia alle porte di Milano, una presenza diretta in UK, Stati Uniti, Giappone, Cina. Oggi oltre l’80% del valore realizzato è destinato al mercato estero. Qualità e innovazione sono i pilastri della sua strategia, investe il 6% del fatturato nella ricerca e sviluppo, area in cui è impegnato il 17% del personale. Nel 2013 fonda F-Lab, centro di ricerca avanzata per la fluidica intelligente, dove un team di ingegneri e designers lavora sulle nuove tecnologie e i nuovi materiali in ottica open innovation in collaborazione con esperti, università, aziende e centri di ricerca. Vincitrice per 3 volte consecutive del Premio Nazionale dell’Innovazione consegnato dal Presidente della Repubblica. Nel 2018 grazie al progetto “3DMetal@UniPV” (che coinvolge la Marzocco e l’Università di Pavia) è stato inaugurato un nuovo laboratorio di manifattura additiva. Un investimento di un milione di euro in tre anni. Vengono prodotti componenti metallici e svolta attività di ricerca sull’ottimizzazione dei dispositivi. La vicenda è stata raccontata da Industria Italiana in questo articolo
L’Università degli Studi di Pavia in pillole
Fondata nel 1361 L’Università di Pavia rappresenta una delle eccellenze in formazione e ricerca a livello lombardo e nazionale. In qualità di Partner contribuirà con risorse del Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura (DICAR) e con il gruppo di Meccanica Computazionale e Materiali Avanzati (www.unipv.it/compmech/) riconosciuto in campo internazionale per le sue competenze nell’ambito delle simulazioni numeriche a supporto delle applicazioni ingegneristiche, con una lunga esperienza in ambito biomedicale e biomeccanico. Inoltre metterà a sistema ampie e riconosciute competenze nel campo dell’attuazione e del controllo, dell’elettronica, dell’optoelettronica, della tele-medicina, della modellistica matematica, dei materiali innovativi, della chimica farmaceutica, delle competenze giuridiche per l’uso di dati biomedici e per lo sviluppo di dispositivi biomedicali. Il progetto proporrà anche nuovi spunti ed opportunità per l’uso della stampa 3D (www.unipv.it/3d/), uno dei temi strategici dell’ateneo insieme alle tecnologie per la salute (cht.unipv.it).
La Fondazione Irccs Policlinico San Matteo in pillole
Il Policlinico offre prestazioni di ricovero e cura altamente specializzate, mentre la missione della Fondazione – in quanto istituto di ricovero e cura a carattere scientifico – si realizza nei campi della trapiantologia, della medicina rigenerativa e delle malattie ad alta complessità. Ai fini di questo articolo, rilevano le competenze per la terapia intensiva avanzata, per l’ematologia del bambino, per l’oncologia e altre. La medicina di precisione, legata al Progetto, sarà favorita da biobanche, laboratori di ricerca e cell factory. Inoltre, il collegamento con i medici e con i pazienti è fondamentale per la realizzazione dei dispositivi, perché sono i portatori di un’esperienza diretta sul campo insostituibile.
Sidam in pillole
Come afferma l’azienda, Sidam viene fondata nel gennaio del 1991 nel cuore del distretto biomedicale di Mirandola (Modena) da Graziano Azzolini, già esperto conoscitore del settore biotech, il quale intuisce la necessità dei centri ospedalieri di eccellenza a livello internazionale di avere a disposizione dispositivi medici monouso, ovvero prodotti innovativi e realmente fruibili dai seguenti reparti ospedalieri: sale operatorie, per drenaggi chirurgici post ospedalieri; cardiochirurgia, per circuiti per circolazione extracorporea; ostetricia e ginecologia, per prelievo istologico e interruzione di gravidanza; e infine terapia intensiva, per dispositivi per infusione di farmaci. È appunto quest’ultimo il collegamento più forte al Progetto. Inoltre, Sidam si è specializzata nella sperimentazione e produzione di dispositivi per il trasferimento al paziente di mezzi di contrasto per Ct, Mr, ecografia e angiografia. Attualmente l’azienda opera in 19 Paesi.
Prima Lab in pillole
È una azienda con casa madre in svizzera, impegnata nello sviluppo e nella produzione di dispositivi diagnostici in vitro. I prodotti sono dedicati sia all’uso professionale che privato, con studi e progetti a disposizione sia del campo della immunochimica dedicati al settore sanitario, tra cui laboratori ed ospedali, che per l’uso domestico di test rapidi per la valutazione del proprio stato di salute. L’italian branch è a Milano. Fra i clienti, Mylan Pharmaceutical, Dr. Schär Ag-Spa, Sofar, Prodeco Pharma e Federfarmaco.
Mc2 in pillole
Nasce dall’idea di due ingegneri esperti nel settore delle rinnovabili e opera nel campo della progettazione, della consulenza e della realizzazione di impianti ad energia solare o alternativa. Rileva, in questo articolo, la specializzazione nei sistemi di monitoraggio remoto e IoT innovativi.
