Un pancreas artificiale intelligente contro il diabete: apprende dal paziente, anticipa l’andamento glicemico e adegua la terapia

Sfruttare algoritmi di intelligenza artificiale per prevedere l’andamento della glicemia, regolando autonomamente l’erogazione di insulina e garantendo soprattutto ai pazienti meno autonomi (ad esempio quelli in età pediatrica) un sensibile innalzamento della qualità di vita: è questo il cuore del modello predittivo avanzato per la gestione del diabete mellito di tipo 1 sviluppato dal gruppo di ricerca guidato dal professor Antonio Ferramosca, ordinario di Automatica all’Università degli Studi di Bergamo e ricercatore di Fondazione ANTHEM*, capace di cambiare completamente il paradigma della cura, passando dalla reazione alla previsione.

Il progetto pilota (uno dei 28 nati in seno ad ANTHEM), che si occupa del sistema noto come “pancreas artificiale”, nasce dalla collaborazione tra il Control Systems and Automation Lab dell’Università di Bergamo, l’ASST Papa Giovanni XXIII e l’Università degli Studi di Pavia, e rappresenta un’evoluzione dei dispositivi indossabili già presenti sul mercato: nonostante il nome evocativo, infatti, il sistema non ha nulla a che vedere con la riproduzione dell’organo vero e proprio, ma si compone esclusivamente di un sensore, un microinfusore e degli algoritmi che ne regolano il funzionamento

Il sistema, che già superava la tradizionale terapia basata su misurazioni sporadiche e iniezioni manuali, grazie al lavoro dei ricercatori si dota ora dell’elemento “intelligente“, prendendosi in carico quelle che ancora oggi sono le decisioni in capo al paziente e traghettando la cura verso la completa autonomia: grazie alla capacità di apprendere da dati reali (e in tempo reale) dinamiche proprie di ogni individuo, l’algoritmo può costruire di volta in volta modelli personalizzati, più accurati ed efficienti, non solo gestendo uno scenario a riposo, ma anche intervenendo in eventi di maggiore complessità come l’assunzione dei pasti o lo svolgimento dell’attività fisica.

Studiando e analizzando i dati a disposizione, il dispositivo può quindi anticipare l’andamento della glicemia fino a sei ore, riuscendo così ad intervenire prima che il corpo entri in una condizione di allarme: tenere costantemente sotto controllo i valori e anticiparne le evoluzioni, evitando situazioni critiche come un picco iperglicemico o un caso di ipoglicemia, ha un impatto decisivo sulla vita quotidiana del paziente, in particolare su quella dei più piccoli che necessitano anche di un sostegno da parte di un genitore o di un caregiver.

Più autonomia, più sicurezza: il calcolo diretto ad opera del sistema, che punta a integrare alla perfezione i propri algoritmi con i dispositivi già in commercio, minimizza fino a quasi azzerare la possibilità di errore umano, liberando il paziente da incombenze e responsabilità nella gestione quotidiana della malattia.

Per approfondire il funzionamento del pancreas artificiale predittivo guarda il video in apertura di articolo. 

*Fondazione ANTHEM è una delle più significative iniziative di ricerca italiane ed europee, finanziata con 120 milioni di euro dal Ministero dell’Università e della Ricerca nell’ambito del PnC – Piano Nazionale per gli investimenti Complementari al PNRR. È un progetto multidisciplinare – che attraversa la medicina e l’ingegneria, la fisica, l’informatica e l’economia – nato per sviluppare tecnologie e percorsi innovativi in ambito sanitario e assistenziale. Strumenti innovativi e sensori per la diagnosi, monitoraggio sanitario e ambientale, intelligenza artificiale e imaging, diagnosi e trattamento del cancro: ANTHEM comprende 28 progetti pilota raggruppati in 4 Spoke (macroaree di ricerca) coordinati dalle Università di Bergamo, Milano-Bicocca, Politecnico di Milano e Università di Catania, per un totale di oltre 350 ricercatori coinvolti. Conta su una solida rete di partner pubblici e privati composta da università, ospedali, realtà private e istituzioni pubbliche, con il contributo della società civile, delle associazioni dei pazienti e di altri enti di ricerca. La mission di ANTHEM è migliorare la cura e la qualità della vita di pazienti fragili, cronici e colpiti da patologie che ad oggi non hanno ancora una terapia, grazie a monitoraggio intelligente, prevenzione e diagnosi, medicina di precisione, miglioramento tecnologico.