La cavalleria dei droni al servizio del sistema salute

Un velivolo che evita il traffico urbano e riduce i tempi di spostamento può essere prezioso per la salute pubblica: un recente studio ha fatto il punto sui notevoli progressi ottenuti nel trasporto di materiale biologico e sanitario grazie ai droni.

Un drone nell’hinterland di Toronto ha trasportato rapidamente e con successo un polmone destinato al trapianto di un paziente di 63 anni. La buona riuscita di questo tentativo apre la porta all’uso di questi velivoli a uso medico da parte di strutture e sistemi sanitari in molte parti del mondo.

La consegna via drone del prezioso organo è stata valutata nel dettaglio in un recente articolo pubblicato sulla rivista Science Robotics a dicembre 2022. Gli autori hanno sottolineato che il trasporto tramite drone sia stato molto più veloce rispetto a quanto sarebbe accaduto in caso di trasporto su strada, evitando tutti i problemi legati al traffico di una grande metropoli. La rapidità è un aspetto cruciale, dato che spesso il donatore e il suo beneficiario si trovano in strutture ospedaliere distanti tra loro. Per la praticabilità e la buona riuscita di un trapianto conta anche molto la qualità di conservazione dell’organo durante lo spostamento.

Grazie al grado di sviluppo tecnologico e di affidabilità raggiunto, i droni possono quindi fare la differenza nel salvare vite. Più in generale, il loro uso può favorire il progresso della medicina verso sistemi di cura sempre più efficienti anche dal punto di vista logistico.

Droni salvavita

Il trapianto di organi rappresenta una sfida enorme per i sistemi sanitari. La quantità di organi disponibili è limitata e in calo, anche grazie alla maggiore sicurezza dei veicoli e delle strade con cui si sono ridotti di molto gli incidenti mortali. I pochi organi disponibili a volte non possono essere utilizzati se non vengono trasportati abbastanza velocemente dove servono. Oggi la tecnologia sta offrendo strumenti sempre più efficaci per superare questi problemi.

Il trasferimento di organi si svolge ancora prevalentemente per via terrestre, ma richiede autisti preparati ed esperti. Anche quando è organizzato per via area, non può prescindere della presenza di piloti professionisti. Tutto questo ha costi molto alti. I droni potrebbero dunque essere un’alternativa efficiente e meno costosa, anche in termini di impatto ambientale.

In generale i velivoli controllati a distanza possono essere usati per trasferire qualunque tipo di oggetto medicale, entro certi limiti di peso e dimensioni. Oltre agli organi, possono trasportare farmaci, dispositivi e altri materiali, così da evitare il deterioramento di eventuali materiali biologici e ridurre in maniera significativa gli imprevisti. Questo nuovo canale di distribuzione di oggetti e prodotti salvavita può però diventare essenziale proprio nei casi, come il trasporto di organi, in cui i minuti contano davvero e possono fare la differenza tra la vita e la morte.

Dai vaccini al sangue, dai reni ai defibrillatori

La rapidità di spostamento è una caratteristica peculiare di velivoli a guida autonoma come i droni. Non è un caso che il loro impiego in sanità sia diventato da alcuni anni oggetto di studi, progetti ed esperimenti, ma anche di investimenti e interessi politici. Si potrebbero utilizzare per raggiungere zone remote, per esempio isolate a causa di calamità naturali, o da mantenere protette per evitare rischi di contagio o di contaminazione. I droni possono anche essere utili per trasportare rapidamente farmaci e vaccini, sacche di sangue e apparecchiature salvavita.

Esistono droni appositamente progettati per trasportare in tempi rapidi un defibrillatore, così da gestire pazienti colpiti da un attacco cardiaco in zone impervie. Attraverso telecamere, microfoni e altoparlanti, chi presta in tali luoghi il primo soccorso può essere supportato dalla centrale operativa che ha inviato il materiale, in una sorta di telesoccorso.

I primi prototipi di droni sono stati impiegati ormai qualche anno fa. Per esempio, dopo il terremoto che ha colpito Haiti nel 2010, velivoli comandati a distanza sono stati utilizzati per distribuire materiali di prima necessità nelle aree più danneggiate. Risale invece al 2019 il primo trasporto di un organo, più precisamente di un rene. L’Unicef si sta impegnando per promuovere la diffusione dei droni, attraverso un programma specifico attivo in varie zone dell’Africa, mirato a raggiungere aree impervie. Anche in Italia i droni medici sono già entrati in azione, finora principalmente per trasportare campioni biologici da analizzare.

Tecnologie di volo per applicazioni sanitarie

Il gruppo di ricercatori Toronto, trasportando il polmone per il trapianto, ha sperimentato con successo un nuovo sistema aereo pilotato a distanza, applicato al drone. Rispetto al modello base, in questo caso il velivolo è stato modificato da un’azienda specializzata che ha rimosso il carrello e ha installato un particolare contenitore in grado di custodire accuratamente il polmone. I sistemi elettronici sono stati perfezionati per consentire una migliore comunicazione digitale e schermare il drone dai numerosi segnali di interferenza presenti nell’aria sopra Toronto. Inoltre la sicurezza del velivolo è stata potenziata con telecamere, luci e un localizzatore GPS, più un nuovo sistema di recupero del paracadute. Infine, la capacità di decollo e atterraggio verticale consente in teoria di raggiungere o di partire da qualsiasi edificio senza alcuna difficoltà, indipendentemente da dove esso si trovi e da cosa ci sia nelle immediate vicinanze.

Il grande successo scientifico che è culminato con la pubblicazione su Science Robotics è il frutto di almeno 400 voli di prova eseguiti in precedenza, con esiti sempre molto positivi.

Molte aziende e start-up stanno lavorando a progetti per migliorare le caratteristiche dei droni medici. Tra gli obiettivi da raggiungere: garantire la migliore conservazione possibile delle parti biologiche trasportate e ottimizzare la gestione logistica e le performance di volo. Insomma, potrebbe non essere troppo lontano il futuro in cui i droni con fini sanitari solcheranno regolarmente i cieli di mezzo mondo, superando così i troppi ostacoli presenti a terra, nelle trafficate aree urbane, e portando aiuto urgente ovunque ci sia bisogno.