Analisi comparativa e verifiche funzionali delle isole neonatali

L’obiettivo ultimo che la Sanità intende perseguire è quello di migliorare lo stato di salute della popolazione. Per assicurare che ciò sia sempre verificato si ricorre innanzitutto a personale qualificato, altamente formato da garantire un alto livello di qualità nei servizi erogati. Inoltre, affinché tale fine si evolva di pari passo all’insorgere di nuove esigenze e malattie, ci si avvale delle nuove tecnologie e della ricerca. In quest’ottica sono emerse delle nuove figure professionali, ovvero i fisici e gli ingegneri, che progettano e sviluppano, in base alle esigenze dei medici, nuove metodologie e strumentazioni di diagnosi, parallelamente allo sviluppo tecnologico ed alla ricerca. Da questa sinergia è nata da parecchi anni la figura dell’Ingegnere Biomedico. Questa figura da sempre mi ha affascinato perché ingloba conoscenze di varia natura, grazie alle quali è in grado di interfacciarsi direttamente e concretamente alle problematiche dei medici e dei pazienti. La diffusione di apparecchiature elettromedicali sempre più complesse, all’interno delle Aziende Ospedaliere, ha fatto in modo che la Bioingegneria sviluppasse una branca in grado di fornire un efficiente e sicuro sistema di gestione e manutenzione delle apparecchiature stesse, oltre ad un’accurata scelta in fase di pianificazione degli acquisti. Il settore che si occupa direttamente di questi problemi è l’Ingegneria Clinica. Lo stage, svolto presso i laboratori di Ingegneria Clinica dell’Azienda Ospedaliera di Padova, mi ha dato modo di osservare quanto gli ambiti ricoperti da tale servizio, spesso estremamente sintetizzati, siano in realtà vastissimi ed abbiano una grande rilevanza per assicurare sia alti standard di sicurezza e qualità al personale sanitario ed ai pazienti che una gestione tecnicamente corretta ed economicamente oculata dei beni tecnologici. Il progetto da me sviluppato è nato in seguito alle fasi di collaudo e alle verifiche funzionali di nuove isole neonatali, in gara per l’aggiudicazione dell’appalto. Lo scopo di tali prove era stabilire la vincitrice tra le varie aziende concorrenti: il personale tecnico di laboratorio, supervisionati da ingegneri clinici e dottori, nel condurre i test hanno notato come la temperatura esterna andasse ad influire sulle apparecchiature compromettendone le prestazioni. Durante la gravidanza, il feto è stato abituato alla temperatura materna, di circa 37,4 °C. All'improvviso, al momento della nascita, il neonato deve affrontare la temperatura ambientale, notevolmente più bassa; deve perciò iniziare a produrre calore per opporsi alle perdite di temperatura che la sua nuova condizione gli comporta, cioè deve imparare a termoregolarsi. Tale meccanismo costa al neonato fatica e gli causa un certo dispendio energetico. Pertanto un requisito fondamentale per la terapia di neonati ed in particolare di neonati di basso peso alla nascita è quello di avere a disposizione un ambiente termo-controllato. Per assolvere a tale scopo sono correntemente impiegati molti metodi che prevedono l’uso di vari tipi di apparecchiature, tra cui le più diffuse, oltre alle incubatrici, sono le isole neonatali, cioè, sistemi terapeutici aperti con riscaldamento radiante ad infrarossi. Queste ultime trovano sempre più il loro campo di utilizzo nelle terapie intensive e nelle sale parto. In realtà tale sistema, che permette un pronto accesso al neonato, è il metodo più pratico ed efficiente per mantenere sia il corpo del bambino che il lettino alla temperatura più appropriata. Difatti il sistema di riscaldamento a raggi infrarossi permette di ridurre al minimo la dispersione del calore, assicurando così il massimo “comfort” al neonato e stabilizzando il microclima dell’ambiente circostante. Se a ciò si aggiunge la silenziosità, si deduce che queste apparecchiature sono le più adatte ad assicurare al piccolo paziente il massimo benessere. Il metodo di lavoro utilizzato per l’elaborazione di questo progetto è stato partire dapprima dalla conoscenza delle funzioni e delle soluzioni tecnologiche delle isole neonatali (baseline, potenza erogata, ecc.), cercare un ambiente adatto a condurre tali rilevazioni, per poi stilare in seguito un protocollo in grado di definire correttamente i limiti entro i quali si andrà ad operare, tenendo sempre presente ciò che è stabilito dalle normative vigenti in materia. Pertanto si sono attentamente analizzate le norme CEI 62-22 (Norme particolari per la sicurezza dei riscaldatori radianti per bambini) e CEI 62-41, le quali ci hanno suggerito le specifiche principali su cui si deve sviluppare un sistema hardware e software prototipale per le verifiche funzionali di temperatura analizzando le tecniche di misura ed i diversi tipi di sensori per la misurazione della temperatura. Il sistema per tale acquisizione si compone di una parte hardware e una parte software. La macchina è dotata di vari sensori per rilevare la temperatura, irradiata dalla lampada ad infrarossi, nei diversi punti del lettino, che corrispondono ai punti critici del neonato, cioè braccia, gambe e addome. E’ collegabile facilmente ad un PC ed implementata grazie ad un software molto semplice che permette di misurare, registrare e visualizzare i parametri di funzionamento dell’isola vuota, in particolare riesce a selezionare il tempo di campionamento, il periodo di registrazione e a visualizzare i valori memorizzati sotto forma di grafici o di formato testo. Con tale analizzatore siamo riusciti ad ottenere la visualizzazione e l’elaborazione delle temperature acquisite così da poterne valutare sia visivamente che numericamente le singole prestazioni delle diverse macchine in base alla variazione della temperatura esterna ed alla potenza erogata, impostata sull’isola. Per quanto concerne la scelta dei parametri nonché delle prestazioni, esse sono regolate in conformità ad alcune prescrizioni della norma CEI 62-22 e CEI 62-41; mentre il sensore di temperatura irradiata è in conformità alla norma francese NF C 74-332. Si è ritenuto opportuno approfondire anche gli aspetti fisio-patologici della termoregolazione del neonato prematuro per sottolineare a cosa si potrebbe andar incontro senza un adeguato sistema di riscaldamento. Dunque il progetto realizzato si propone non solo come strumento utile per diagnosticare il corretto funzionamento del dispositivo di termoregolazione ma soprattutto per operare un confronto quantitativo e qualitativo tra i vari dispositivi esistenti sul mercato.