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Dioguardi: quando matematica e geometria aiutano la medicina

Da alcuni mesi è operativo in Humanitas il Laboratorio di Medicina Quantitativa. Diretto dal prof. Nicola Dioguardi, Direttore Scientifico di Humanitas, è finanziato dalla Fondazione Michele Rodriguez, Istituto Scientifico per le Misure Quantitative in Medicina.

Prof. Dioguardi, cos’è la Medicina Quantitativa?
“E’ una necessità. Ogni disciplina scientifica passa attraverso tre fasi. Nella prima (qualitativa) i fenomeni vengono classificati con concetti qualitativi (giudizi, come ‘scarso’, ‘sufficiente’, ‘tanto’…). Nella seconda (semi-quantitativa) i giudizi vengono trasformati in valori numerici (da 1 a 5). Infine nella terza fase (quantitativa) si cercano valori numerici oggettivi, non più legati all’osservatore, per poter misurare e, quindi, fare analisi statistiche”.

Come si applica il metodo scientifico quantitativo alla medicina?
In Medicina è molto difficile applicare il metodo scientifico quantitativo: si ha a che fare con oggetti naturali, fenomeni complessi e irregolari, definiti ‘frattali’. Impossibile, quindi, misurarli con i metodi matematici classici, stabiliti per misurare oggetti regolari. Sono descrivibili e misurabili solo con una geometria adatta, quella frattale. La Medicina Quantitativa applica la geometria frattale alla misura di componenti normali e patologiche degli organi umani, prescindendo da valutazioni soggettive. Lo scopo è ottenere dati metrici, misure rigorose sulle quali basare diagnosi più esatte e veloci, stabilire cure più precise e ridurre il grado di confusione e discrepanze di pareri, qualunque sia la complessità del caso discusso”.

A quale progetto lavora il vostro laboratorio?
In particolare, il nostro Laboratorio di Medicina Quantitativa conduce un progetto di ricerca sul fegato e sulle sue reazioni ai farmaci e alle nuove terapie. E’ ormai un dato acquisito che, dopo la morte cellulare indotta da un virus o da sostanze tossiche (ad esempio l’alcol), nel fegato si formano delle cicatrici (isole di collagene). Osservate al microscopio, si mettono in evidenza particolari che appaiono anch’essi con forme molto complesse che cambiano ad ogni ingrandimento, quando emergono nuovi particolari irregolari: oggetti frattali, quindi, dei quali stiamo cercando di misurare alcune proprietà di cui non variano le caratteristiche. Lo scopo è poter dare una valutazione esatta dell’entità della malattia e dell’efficacia dei farmaci, che riducono le lesioni. Cerchiamo, in sostanza, formule matematiche frattali che possano, grazie a particolari software, riprodurre e misurare queste cicatrici. Stiamo ottenendo risultati interessanti, che permetteranno di sostituire le misurazioni semi-quantitative sulle quali ci si è bastati fino ad ora”.

Il Laboratorio di Medicina Quantitativa di Humanitas collabora attivamente con gruppi di ricerca internazionali. “In particolare – conclude il professor Dioguardi – lavoriamo a stretto contatto con il gruppo di ricerca guidato dal professor Sea Lim della Texas Technological University, U.S.A., dove hanno in programma di organizzare un laboratorio di Medicina Quantitativa simile al nostro”.

A cura di Monica Florianello

Nella foto in home-page un esempio di figura geometrica frattale ottenuta a mezzo di un sistema computerizzato. L’immagine presenta evidenti analogie con l’immagine di un’isola di collagene come appare al microscopio. Da qui l’idea del Professor Dioguardi e la sua équipe di studiare la struttura istologica del fegato utilizzando i criteri della matematica e della geometria.

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