È possibile trattare i deficit del campo visivo grazie alla stimolazione dei neuroni multisensoriali. Ne è esempio un progetto di teleriabilitazione visiva avviato con l’Irccs Fondazione Stella Maris e ora in fase di espansione con Linari Medical.
Ci sono patologie congenite o acquisite che determinano una perdita del campo visivo, come l’emianopsia e la quadrantopsia, che possono essere originate da malattie congenite, traumi o altri disturbi che compromettono la corteccia occipitale del cervello.
I soggetti, adulti o bambini, perdono la visione di quanto accade intorno a loro, in particolare in alcune direzioni.
Tali situazioni si possono associare a casi di ictus, ischemie cerebrali, tumori al cervello, trami cranici o altre patologie congenite o acquisite.
Dalla collaborazione decennale tra l’Irccs Fondazione Stella Maris, Istituto Scientifico per la Neuropsichiatria dell’Infanzia e dell’Adolescenza (Calambrone, PI) e Linari Engineering è nato un dispositivo medico capace di sfruttare la plasticità dei neuroni multisensoriali del cervello per ridare a questi pazienti una visione non fisica ma neurologica, di tipo inconscio.
Il dispositivo AvDesk™ è prodotto e commercializzato dalla startup Linari Medical, nata nel 2018 come costola della sopra citata holding allo scopo di allargare il campo d’azione del dispositivo e proseguire con l’attività di ricerca.
Un ulteriore aspetto interessante è che questo prodotto è stato ideato per l’uso a distanza, secondo il concetto di telemedicina.
Spiega la dottoressa Caterina Stimola, ceo della startup: «AvDesk™ può essere usato dal paziente a casa o in ambulatorio, i risultati di ogni sessione vengono analizzati da un nostro tutor esperto che da remoto prescrive, giorno per giorno, la terapia per il giorno seguente.
Tuttavia, il processo di riabilitazione non può prescindere dalla collaborazione con specialisti prescrittori (neurologi o oculisti), che di fatto seguono il paziente nel percorso riabilitativo. La teleriabilitazione permette la collaborazione da remoto di un panel di esperti, dallo specialista al tutor che definisce la sessione riabilitativa».
Il dispositivo
Dieci anni fa ricercatori italiani e ricercatori dell’Irccs hanno avuto evidenza che alcuni bambini con deficit congenito del campo visivo riuscivano a svolgere attività nell’angolo cieco.
«Attraverso la RMN funzionale i neurologi avevano rilevato che le loro aree della vista corrispondenti all’angolo cieco erano attive: la soluzione doveva quindi essere di origine neurologica e derivante della plasticità sinaptica, che nell’infanzia è massima e che in modo naturale riusciva a compensare parte del deficit».
Dapprima si sono fatte ricerche sui neuroni multisensoriali per capire come stimolarne la plasticità sinaptica anche in ragazzi più grandi e negli adulti e si è scoperto che si poteva usare la percezione uditiva per stimolare quella visiva.
Circa 10 anni fa l’Irccs contattò Linari Engineering per avere un supporto ingegneristico per sviluppare un dispositivo per telemedicina capace di aiutare i bambini con deficit nel campo visivo a recuperare parte della vista.
L’uso a distanza era necessario perché questi piccoli pazienti restassero lo stretto indispensabile in struttura e poi proseguissero la riabilitazione a casa».
Gli specialisti dell’Istituto pisano si erano accorti che alcuni bambini riuscivano comunque a svolgere attività nell’angolo cieco. Il dispositivo doveva essere semplice per poter essere usato anche a casa senza la presenza del medico.
AvDesk™ rispecchia queste caratteristiche: richiede al paziente di seguire gli stimoli audio-visivi emessi secondo la terapia elaborata dal tutor remoto e di premere un pulsante il più velocemente possibile ogni volta che vengono percepiti.
«Il soggetto deve avere una postura corretta, il viso deve essere fermo durante per la durata della sessione (1-1,5 ore).
Un algoritmo di IA aiuta il paziente a mantenere il viso nel corretto orientamento e confronta continuamente la posizione di centinaia di specifici punti del viso per rilevarne la posizione assoluta nello spazio e la direzione dello sguardo.
Quando c’è una discrepanza con la posizione ideale, il sistema blocca la sessione riabilitativa e, tramite appositi indicatori luminosi, suggerisce come correggersi».
Dal punto di vista tecnico, il dispositivo è composto da: schermo a sviluppo orizzontale curvo per l’erogazione di stimoli visivi e acustici spazialmente distribuiti su 180°: una telecamera ad alta risoluzione, adatta alla visione notturna, integrata nel pannello centrale dello schermo curvo e collegata al modulo di elaborazione con intelligenza artificiale che funge anche da unità di raccolta dei dati attraverso un software proprietario collegato al Cloud Linari Medical e un’interfaccia di segnalazione (pulsante wireless) azionabile da parte del paziente per indicare il rilevamento dello stimolo erogato.
«Il dispositivo misura in millisecondi il tempo di reazione tra accensione dello stimolo luminoso, anticipato da un segnale acustico, e pressione del pulsante wireless da parte del soggetto trattato.
A fine terapia il device può essere arrotolato e riposto nell’apposito case».
Il percorso riabilitativo
Prima di iniziare il percorso riabilitativo, il paziente va sottoposto a studio del campo visivo e a RMN funzionale: i risultati dei due esami, uniti alla visita clinica, consentono di individuare i soggetti che possono trarre vantaggio dal trattamento.
«I risultati ottenuti dal paziente nelle sessioni sono inviati al tutor, che li analizza per stabilire come proseguire il percorso e ottenere il massimo risultato.
Tali risultati si misurano in riduzione del tempo di reazione necessario al paziente per schiacciare il pulsante wireless a seguito dello stimolo rilevato».
I risultati degli studi condotti in questi anni hanno dimostrato che un’ora al giorno di riabilitazione per 20 giorni consecutivi permette di incrementare del 50% la velocità di lettura, il che significa studiare ma anche attraversare la strada da soli.
«Tra i casi che abbiamo trattato, c’è un uomo over 70 che ha ripreso a guidare dopo un ictus.
L’aspetto interessante è che, alla fine del percorso riabilitativo, il cervello prosegue il lavoro di rimodellamento per qualche settimana, migliorando ulteriormente i risultati.
Dopo 4 mesi si hanno aumento della velocità di lettura fino al 100% e stabilizzazione del processo di miglioramento cognitivo.
Il bacino d’utenza potenziale di questo dispositivo è pari ad almeno 25.000 nuovi pazienti l’anno in Italia solo per l’ictus; a questi vanno aggiunti soggetti con problemi al campo visivo per cause varie e soggetti che negli anni precedenti hanno acquisito questo deficit e che non avevano possibilità di miglioramento».
C’è poi da aggiungere che AvDesk™ si potrebbe usare anche per il miglioramento cognitivo di pazienti sani, in particolare atleti professionisti, piloti, squadre di soccorso.
«A tal proposito abbiamo avviato un’attività di ricerca. Riteniamo che gli ambiti di applicazione del principio su cui si fonda il dispositivo possano estendersi alla riabilitazione uditiva e alle malattie neurodegenerative in particolare l’Alzheimer», sottolinea la dottoressa Stimola.
Ecco quindi che la nascita della startup serve anche per ampliare i settori di applicazione del dispositivo AvDesk.
Medici certificati Linari Medical wanted
I pazienti che possono beneficiare di questo percorso riabilitativo sono molti, ma se i medici di medicina generale e gli specialisti presenti sul territorio non lo conoscono questo potenziale non viene sfruttato.
«Abbiamo deciso di aprire a Pisa il primo Linari Medical Center con spazi dedicati all’uso del dispositivo, ambulatori con specialisti per visitare i pazienti e un’area dedicata alla ricerca clinica.
Tramite il Centro vogliamo promuovere percorsi formativi (anche a distanza) per sostenere l’accreditamento di neurologi e oculisti che vogliono collaborare con noi.
L’idea è creare una squadra di specialisti accreditati all’uso del dispositivo che, dopo il suo acquisto o noleggio, lo utilizzino nel proprio ambulatorio o direttamente a casa del paziente e siano capaci di identificare i pazienti che possono essere sottoposti a terapia.
Creeremo poi una piattaforma online per dare spazio ai medici che collaborano con noi perché i pazienti possano trovarli facilmente».
L’idea è creare nel tempo una comunità scientifica di specialisti contribuiscano a sviluppare la tecnologia. «Entrare in contatto con un alto numero di specialisti ci permette di tenere sempre alta la sensibilità nei confronti dei nostri utenti e vedere realtà che ci stimolano a fare sempre meglio», conferma Stimola.
«Uno degli aspetti da migliorare è la fruibilità da parte dei piccoli. Anche se l’esperienza con l’Irccs Fondazione Stella Maris dimostra che un genitore motivato può aiutare il figlio a mantenere la postura corretta durante la riabilitazione, vorremmo creare un contesto più coinvolgente che preveda gratificazioni per il bambino».
Il valore scientifico di AvDesk™ è stato attestato anche dal Premio Life Science Award 2019, ricevuto dalla rivista internazionale Popular Science.
«È un premio prestigioso in ambito farmaceutico e dei dispositivi medici che ci ha visto sul palco con le più grandi multinazionali del mondo», fa notare Stimola.
Valentina Sirtori
