Quando la matematica simula ciò che il medico non vede

Ci sono fenomeni che non possono essere studiati nei pazienti. Per esempio, lo scorrere del sangue: l’occhio non riesce a penetrare all’interno delle vene e delle arterie e il medico quindi non riesce a osservare il comportamento del fluido che vi si muove all’interno. Nasce così l’esigenza di elaborare dei modelli per sperimentare a livello virtuale ciò che in natura non si riesce a svelare. Una necessità a cui fa seguito l’incrocio tra medicina e ingegneria alla base della Sesta Conferenza Internazionale sui Modelli Matematici in Medicina e Biologia, che sarà ospitata al Royal Carlton Hotel di Bologna dal 7 al 9 settembre prossimi.

Il meeting, organizzato dal Wessex Institute of Technology (UK) in collaborazione con il Dipartimento di Elettronica, Informatica e Sistemistica (Deis) dell’Università di Bologna, sarà l’occasione per presentare le ultime ricerche nell’ambito dell’ingegneria biomedica e in particolare l’applicazione dei computer alla simulazione di fenomeni di interesse medico e biologico. "Siamo ancora a uno stadio pioneristico", precisa il prof. Mauro Ursino (Deis Bologna), responsabile scientifico della manifestazione assieme all’Ing. Elisa Magosso (Deis Bologna), al prof. Carlo Brebbia (Wessex Institute of Technology) e al prof. G. Pontrelli (CNR, Roma). "Tuttavia – prosegue ancora il docente – ci sono già ricadute cliniche nella dialisi e in ambito biomeccanico".

I modelli presentati nel congresso bolognese descrivono un ampio spettro di fenomeni: la simulazione dei sistemi cardiovascolare, respiratorio e neurale, la biomeccanica e l’ortopedia, la fluidodinamica computazionale, la simulazione di interventi chirurgici, le immagini biologiche. In alcuni ambiti, come la fluidodinamica l’attendibilità di questi strumenti è già molto elevata, mentre in altri, come il sistema neurale, le indicazioni non sono ancora sufficientemente precise. "Ciò – spiega il prof. Ursino – accade perché molti meccanismi di funzionamento dei sistemi stessi non sono ancora noti. In questi casi i modelli diventano strumenti di validazione: si osservano le simulazioni e si verifica se le ipotesi alla base del modello producono gli stessi fenomeni riscontrabili nella realtà".

Mentre la medicina affina la conoscenza del corpo umano, un sistema più complesso di quelli normalmente studiati dall’ingegneria, nel prossimo futuro i principali passi avanti sono attesi a livello delle interfacce grafiche. "Il miglioramento di queste ultime – conclude il prof. Ursino – consentirà di aumentare la leggibilità dei dati anche da parte dei medici, offrendo risultati comparabili a quelli che si ottengono con lo studio dei pazienti".