Per un bambino che soffre di autismo, una terapia che comporti continui spostamenti avanti e indietro tra casa e l’ospedale può essere difficile da gestire. Non solo, ha anche molti altri svantaggi: marginalizza il potenziale ruolo dei genitori nell’aiutare i propri figli, non riesce a riflettere comportamenti della vita reale, non è abbastanza intensiva e non considera le particolarità di ogni paziente.
Tenendo conto di tutti questi problemi, l’equipe del progetto Michelangelo (“Patient-centric model for remote management, treatment and rehabilitation of autistic children”), finanziato dall’Ue, ha passato gli ultimi cinque anni lavorando a soluzioni per valutare e curare l’autismo a casa, al di fuori dell’ambiente ospedaliero.
Il progetto ha sviluppato: una serie di tecnologie pervasive basate su sensori per effettuare misurazioni psicologiche come il battito cardiaco, l’indice di sudorazione e la temperatura corporea; sistemi basati su videocamere per monitorare i comportamenti osservabili e registrare le reazioni del cervello agli stimoli dell’ambiente naturale e algoritmi che permettono la caratterizzazione delle anomalie delle onde cerebrali specifiche allo stimolo. Queste tecnologie permetteranno una terapia personalizzata e, cosa altrettanto importante, daranno ai genitori il ruolo di co-terapeuti, aiutandoli a capire meglio i propri bambini e a prendersi cura di loro in modo adeguato.
Silvio Bonfiglio è il coordinatore del progetto Michelangelo, un ruolo che gli è stato attribuito in ragione della sua considerevole esperienza nell’imaging medico, le soluzioni interattive, le interfaccia utente, i punti di assistenza mobili e l’e-health. In questa intervista sottolinea i principali risultati del progetto e spiega i suoi piani per portarli ai pazienti entro il 2017.
Quali sono i principali obiettivi del progetto? Intendiamo spostare le terapie di bambini con “Disturbi dello spettro autistico” (Dsa) dal contesto clinico a un “più naturale” ambiente domestico. Qui saranno usate tecniche di nuova progettazione e non invasive per assicurare una valutazione tempestiva dell’evoluzione della malattia, un adattamento rapido e una personalizzazione della terapia.
Tra queste ci sono l’uso e il contributo al progresso di nuove tecnologie come la visione computerizzata, un monitoraggio con “elettroencefalogramma” (Eeg) e “elettrocardiogramma” (Ecg) non invasivo e indossabile, analisi dei movimenti oculari, robotica, elaborazione di segnale e immagine, ecc. In secondo luogo, il progetto intende contribuire alla ricerca sui Dsa, che è ancora agli inizi, e aprire nuove opportunit? nel campo delle “terapie personalizzate”. Cosa vi ha portato a fare ricerca in questo settore? Secondo gli studi recenti, la prevalenza dell’autismo è in aumento – in Europa si registra un caso ogni 86 bambini. Questa tendenza ha un considerevole impatto sociale ed economico, con pesanti conseguenze non solo per il paziente ma anche per tutti i membri della famiglia. Il costo medio a vita per una persona affetta da autismo a basso funzionamento è stimato tra i 5 e i 6 milioni di euro. Il nostro progetto si basa sul riconoscimento scientifico che l’efficacia della terapia dell’autismo potrebbe essere migliorata di molto mediante una diagnosi precoce e un programma educativo tempestivo e intensivo svolto quando la plasticità del cervello del bambino è al massimo livello e da una programmazione e una fornitura di protocolli d’intervento personalizzati.
Ci aspettiamo che la nostra tecnologia contribuisca alla realizzazione e al successo di questa strategia. Quali sono, secondo lei, i principali vantaggi di un intervento a domicilio rispetto a esperimenti in laboratorio? Spostando la terapia dell’autismo dall’ambiente clinico a quello domestico, l’approccio di Michelangelo aiuterà a superare i principali punti deboli delle attuali pratiche di gestione dei Dsa.
Sappiamo per certo: che il “contesto artificiale” dell’ambiente di laboratorio genera risultati che non riflettono i comportamenti della vita reale, che il fatto che la terapia non sia abbastanza intensiva – solo 1 o 2 sessioni terapeutiche a settimana – ne limita gli effetti benefici e che essa comporta una scarsa personalizzazione del protocollo d’intervento. Per fare un esempio, una mappa cerebrale ottenuta tramite un elettroencefalogramma (un’analisi del Qeeg quantitativo) potrebbe dare informazioni utili.
Sfortunatamente, il carattere invasivo dei sistemi attualmente usati (sistemi di Eeg ad alta densità) induce errori sia sistematici che non sistematici nel risultato sperimentale, eludendo la vera natura del comportamento delle onde cerebrali e della connettività.
Michelangelo riduce al minimo tali errori ed effetti di modulazione rendendo il sistema di registrazione pervasivo in natura in modo che i pazienti diventino “inconsapevoli” della sua presenza. Allo stesso modo, un set di sensori indossabili e non-invasivi agevola il monitoraggio dei parametri di Eeg, permettendo quindi il rilevamento tempestivo di cambiamenti comportamentali ed emotivi nel bambino (per es. Stato di ansia, mancanza di coinvolgimento/attenzione, ecc.). A questo riguardo, la sfida del progetto consisteva nel raggiungere il miglior compromesso tra la non invasività e la precisione delle misurazioni che è stato ottenuto per mezzo di nuovi algoritmi che eliminano in modo efficace gli errori e soluzioni intelligenti per l’elaborazione, la fusione e l’estrazione delle caratteristiche dei dati. Inoltre, l’intervento a domicilio promette di migliorare la qualità generale delle cure e certamente la qualità della vita dei pazienti e delle loro famiglie (meno spostamenti in centri specializzati, meno ore di lavoro perse, ecc.).
Come funziona esattamente il sistema di Michelangelo? Michelangelo propone un approccio che comprende quattro fasi principali: la caratterizzazione del bambino autistico in un ambiente controllato presso il centro medico (la “stanza Michelangelo”), la definizione di un protocollo di intervento incentrato sul paziente sulla base di giochi seri, l’intervento terapeutico a casa per mezzo di sensori fisiologici, l’adattamento dell’intervento terapeutico sulla base delle informazioni raccolte (incontri a distanza e formazione) e una valutazione periodica svolta in ospedale, con esami di laboratorio avanzati basati su nuovi metodi sviluppati nell’ambito del progetto. Lei ha affermato che questo metodo sarà più conveniente in termini economici rispetto agli esperimenti in laboratorio. In che senso?
L’approccio di Michelangelo associa una terapia intensiva – non più limitata a un paio di ore a settimana nello studio del terapeuta o in ospedale – con una convenienza economica dovuta all’automatizzazione e a un intervento minimo e senza soluzione di continuità da parte del medico. Un altro beneficio fondamentale deriva da interventi terapeutici precoci, che portano anch’essi a un risparmio economico. Come è stato osservato dal Sistema europeo per l’informazione sull’autismo, “più tardi si interviene nella vita del bambino affetto da questo disturbo, maggiore è il tempo e maggiori sono i costi dell’assistenza medica e dei servizi di sostegno.”
Infine – come già detto – l’approccio a domicilio comporta vantaggi evidenti per le famiglie, riducendo la frequenza dei viaggi verso centri specializzati esterni e il numero di ore di lavoro perse. Michelangelo offre inoltre uno strumento per una migliore produttività e sostegno dei professionisti sanitari durante le sessioni terapeutiche con il bambino nel centro sanitario. Quale sarà il ruolo dei genitori in questo contesto? Trasferendo l’intervento terapeutico dall’ospedale alla casa, Michelangelo dà importanza al ruolo di genitori ed educatori e promuove la collaborazione tra questi e gli operatori sanitari.
Nell’approccio di Michelangelo, fungeranno da “co-terapeuti” e parteciperanno al processo di assistenza. Un’idea che spicca nel sito web del progetto è l’osservazione che ogni bambino è unico. In che modo il vostro sistema tiene conto di tale unicità? Ogni bambino è “unico con problemi ed esigenze uniche”. Le terapie devono quindi essere create su misura per questa realtà. Come sottolineato da alcuni ricercatori, due persone di pari età, genere, Qi, uso di farmaci e diagnosi possono rispondere in modo molto diverso alla stessa terapia. Sfortunatamente ci sono ancora molti interrogativi in sospeso poiché si sa molto poco su come personalizzare i protocolli di terapia per i Dsa. Michelangelo propone un modo quantitativo di valutare la connettività del cervello di un bambino specifico, nel momento in cui sta portando a termine un compito, per determinare come reagisce la connettività all’intervento terapeutico e per definire se una terapia personalizzata possa produrre cambiamenti strutturali del cervello rimuovendo o riducendo le debolezze di connettività. Un altro punto fondamentale è che bambini diversi hanno atteggiamenti, esigenze e reazioni diverse alle terapie. Monitorando i loro parametri psicofisici si potrebbe adattare la terapia per quanto possibile alle loro esigenze, massimizzare l’efficacia e minimizzare i possibili inconvenienti della terapia. Allo stesso modo, in Michelangelo abbiamo dimostrato come il segnale dell’Ecg nei bambini autistici e nei bambini con uno sviluppo tipico estrae caratteristiche significativamente diverse, nel campo tempo e frequenza, nel riferimento e durante un compito specifico.
Abbiamo sviluppato una piattaforma di monitoraggio indossabile e non invasiva che riduce al minimo l’invasività dell’approccio. Questa soluzione aiuta i terapeuti nella diagnosi di Dsa e costituisce un modo molto affidabile e oggettivo per valutare lo stato psicofisiologico del bambino e di adattare la terapia il meglio possibile. Quando prevedete che la tecnologia sarà messa a disposizione dei pazienti? Ci sono potenziali partner interessati? Lo studio esplorativo eseguito nell’ambito del progetto in Francia e Italia ha fornito la prova di concetto dell’approccio sviluppato da Michelangelo. Adesso, saranno necessari studi clinici più intensivi per avere una piena convalida medica e contemporaneamente è necessario pianificare attività di sviluppo per perfezionare e industrializzare le soluzioni. Considerando tutto ciò, crediamo che l’introduzione sul mercato delle soluzioni di Michelangelo possa avvenire tra due anni, nel 2017.
I terapeuti e i medici di centri medici specializzati hanno già mostrato interesse verso la novità sia dell’approccio nel suo insieme che del nostro sistema basato sulle Tic, riconoscendone all’unanimità i vantaggi in termini di efficienza, diagnosi e valutazione più accurate e qualità delle cure. Anche i genitori dei bambini che hanno partecipato allo studio esplorativo erano interessati, il che è davvero positivo.
