L’ingegneria biomedica al servizio della diagnosi precoce : sviluppata una penna con inchiostro magnetico e intelligenza artificiale, può identificare il morbo di Parkinson con oltre il 95% di accuratezza.
Una rivoluzione tecnologica nell’ambito dell’ingegneria biomedica potrebbe presto cambiare radicalmente il modo in cui viene diagnosticato il morbo di Parkinson. Un team di ricercatori guidato da Jun Chen ha infatti sviluppato una penna con inchiostro magnetico e intelligenza artificiale, in grado di analizzare la scrittura di un paziente per rilevare i segni precoci della malattia. Lo studio, pubblicato su Nature Chemical Engineering, dimostra che questa innovativa penna, associata a una rete neurale artificiale, può distinguere con elevata precisione la scrittura di soggetti sani da quella di pazienti affetti da Parkinson.
Parkinson: una patologia in crescita
Il morbo di Parkinson è la seconda malattia neurodegenerativa più diffusa al mondo, dopo l’Alzheimer. Secondo le stime, colpisce circa 10 milioni di persone e il numero è in costante aumento, con tassi di crescita superiori a qualsiasi altra patologia neurodegenerativa. Il fenomeno è particolarmente preoccupante nei paesi a basso e medio reddito, dove le diagnosi risultano spesso sottostimate per la carenza di specialisti formati nel riconoscere la malattia. La diagnosi attuale si basa principalmente sull’osservazione dei movimenti e dei tremori del paziente, un metodo soggettivo e spesso influenzato dall’esperienza e dai pregiudizi del medico.
Video credit : Guorui Chen,Nature Chemical Engineering.
La penna che analizza la scrittura
Per superare questi limiti, il team di ricerca ha ideato un dispositivo tanto semplice quanto sofisticato: una penna dotata di inchiostro magnetico che registra i movimenti del polso e delle dita durante la scrittura, sia su superficie sia in aria. Questi movimenti vengono trasformati in segnali elettrici, che vengono poi analizzati da un sistema basato su reti neurali artificiali. Questo tipo di intelligenza artificiale è in grado di riconoscere e apprendere schemi complessi grazie a una rete di nodi interconnessi, simulando in parte il funzionamento del cervello umano.
Il risultato è sorprendente: nella sperimentazione condotta su un piccolo campione di 16 soggetti, la penna ha identificato con oltre il 95% di accuratezza la presenza della malattia sulla base delle caratteristiche della scrittura.
Verso diagnosi più rapide, accessibili e oggettive
Uno dei principali vantaggi di questa innovazione è la possibilità di rendere la diagnosi del Parkinson più oggettiva, superando la soggettività delle valutazioni cliniche tradizionali. Inoltre, si tratta di una tecnologia a basso costo, facilmente distribuibile su larga scala, che potrebbe risultare particolarmente utile nei contesti in cui l’accesso a specialisti neurologi è limitato.
L’uso della scrittura come biomarcatore non è una novità in sé, ma l’introduzione dell’intelligenza artificiale e dell’analisi magnetica porta questo approccio a un nuovo livello di precisione ed efficienza. Lo studio apre la strada a strumenti portatili, non invasivi e facilmente integrabili nei protocolli sanitari esistenti, anche in ambito domestico o scolastico, dove il monitoraggio può avvenire in modo naturale e continuo.
Potenziali sviluppi futuri
Gli autori dello studio sottolineano che saranno necessari ulteriori test su campioni più ampi e diversificati per confermare l’affidabilità e la generalizzabilità dei risultati. Inoltre, la penna potrebbe essere usata non solo per diagnosticare la malattia, ma anche per monitorarne la progressione nel tempo, offrendo così un nuovo strumento anche per la valutazione dell’efficacia delle terapie.
L’auspicio è che, con lo sviluppo e la validazione su scala più ampia, questa tecnologia possa entrare a far parte del bagaglio diagnostico standard e contribuire a un cambiamento radicale nella gestione del Parkinson, migliorando la qualità della vita dei pazienti e riducendo i tempi di intervento.
Immagine nel titolo: Credit Jun Chen, Nature Chemical Engineering.
Fonte: articolo Nature Chemical Engineering – Neural network-assisted personalized handwriting analysis for Parkinson’s disease diagnostics.
