Gli inventori della OCT mettono gli occhi sullo European Inventor Award 2017: due americani e un tedesco finalisti al premio dell’EuropeanPatent Office

Eric Swanson and James G. Fujimoto (USA) nominated for the European Inventor Award 2017 in the category Non-EPO Dal 1895 è possibile guardare “dentro” il corpo umano per diagnosticare disfunzioni e malattie. Ai raggi X, scoperti dal fisico tedesco Wilhelm Conrad Roentgen e perfezionati dalla TAC, si sono aggiunti le sonde a ultrasuoni e la risonanza magnetica. Ma certe parti del corpo e certi organi sono rimasti invisibili: i tessuti molli per esempio o i capillari del cuore o della retina sono, o per meglio dire erano, quasi impossibili da visualizzare dall’esterno.

Usiamo il verbo al passato perché negli anni Novanta è nata una nuova generazione di sistemi di digitalimaging: la Tomografia a coerenza ottica che valuta la “eco” prodotta dai raggi luminosi per raffigurare questi tessuti. La prima immagine con OCT è stata ottenuta nel 1993. Oggi, ogni anno, nel mondo vengono effettuate circa 30 milioni di OCT (la tecnologia è nota anche in Italia con la sigla inglese).

Grazie a questa invenzione gli ingegneri americani James G. Fujimoto e Eric A. Swanson, insieme al fisico tedesco Robert Huber, sono divenuti finalisti allo European Inventor Award 2017 nella categoria “Paesi non EPO”. I vincitori della 12ª edizione del Premio indetto dallo EuropeanPatent Office (EPO) saranno annunciati nel corso di una cerimonia che si terrà a Venezia il 15 giugno.

«Grazie a questi inventori, i medici possono visualizzare in tempo reale i tessuti e fare una diagnosi, anche precoce, di tumori, glaucoma e altre malattie», ha ricordato il Presidente dello EuropeanPatent Office,Benoît Battistelli, presentando i finalisti dello European Inventor Award 2017;«Questo ottimo esempio di collaborazione fra discipline diverse ha aiutato milioni di pazienti».

Fujimoto e Swanson hanno iniziato a sviluppare la OCT nel 1990 al Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston cercando un metodo per diagnosticare il glaucoma: una malattia dell’occhio che può portare alla cecità. Scoprirono che, dirigendo un raggio laser sui tessuti molli dell’occhio e misurando il ritardo con cui arrivava l’eco di questi raggi, era possibile creare un’immagine “tridimensionale” del tessuto stesso. I primi OCT per oftalmologia sono stati utilizzati in clinica nel 1996. Otto anni dopo, la tecnologia è stata adottata in campo cardiovascolare, nel 2010 in dermatologia e, nel 2013, in gastroenterologia. Tecnologie chiave dietro le OCT cardiovascolari e in grado di rendere cento volte più veloce il processo sono state inventate dal fisico tedesco Robert Huber, che si aggiunse al gruppo di ricerca di Fujimoto durante il suo post-dottorato al MIT tra il 2003 e il 2005.

Una immagine dal corpo

L’OCT risolve un problema della diagnostica per immagini. Essendo difficile ottenere rappresentazioni dei tessuti molli, i medici dovevano effettuare procedure invasive come le biopsie per ottenere campioni da analizzare. Questo non è possibile in organi sensibili come l’occhio. La OCT permette di effettuare “biopsie virtuali” senza bisogno del chirurgo. Il principio è simile a quello degli ultrasuoni ma invece delle onde sonore si usano raggi di luce coerenti. La tecnologia ricrea quindi immagini dettagliate della retina del cuore e di altri organi con un livello di dettaglio senza precedenti.

«La luce laser pulsata ultraveloce penetra fino a tre millimetri nei tessuti. Possiamo quindi generare immagini della sezione di questi tessuti con risoluzioni estremamente alte, e questo si può fare in tempo reale senza bisogno di iniettare mezzi di contrasto», ricorda Fujimoto che sottolinea come le applicazioni OCT recenti possano fornire immagini “in diretta” tridimensionali nel corso degli interventi chirurgici. L’OCT misura da quale profondità viene riflesso il raggio di luce sulla base del tempo che la luce impiega per ritornare. In questo modo possiamo creare immagini tridimensionali del tessuto» spiega Huber.

In poco più di 20 anni la OCT e diventata uno standard. «È una delle procedure più comuni in oftalmologia. Si fanno circa 30 milioni di esami ogni anno nel mondo, uno ogni pochi secondi”, afferma Swanson.

Dollari nelle pupille

Permettendo la diagnosi precoce di glaucoma, retinopatia diabetica o degenerazione maculare quando è ancora possibile una terapia, questa tecnologia ha salvato la vista di un numero incalcolabile di persone. Questo risultato è ancora più notevole se si considera che è stato conseguito non da medici ma da un team di ingegneri e fisici.«Non sono un medico: non sono “in prima linea”, ma anche come ingegnere posso fare delle cose che hanno un impatto positivo», ammette Fujimoto. L’impatto è positivo anche su un altro fronte: «La ricaduta economica della OCT è stata eccezionale: parliamo di un mercato che sta arrivando a un miliardo di dollari all’anno, ha creato 16 mila posti di lavoro di alta qualità eha risparmiato miliardi di dollari di cure che altrimenti sarebbero state necessarie», elenca Swanson.

Definita una “tecnologia medica di rottura” dall’Association of Research and Vision, già nel 1996 quando la Carl Zeiss mise sul mercato il primo strumento per l’utilizzo oftalmico, la OCT è prodotta oggi da numerose aziende. Tra il 1995 e il 2016 il giro d’affari è stato pari a 4,8 miliardi di euro. Analisti indipendenti della BioOpticsWorld stimano che le vendite di sistemi OCT abbiano sfiorato i 700 milioni di euro nel 2015 e il mercato è in pieno fermento.La tedesca Carl Zeiss rimane leader, ma i tre inventori hanno lanciato con successo le loro start up: Fujimoto e Swanson hanno aperto la prima società specializzata Advanced OphthalmicDiagnostics nel 1992 ela LightLabImaging nel 1998 mentre Huber, nel 2013, ha creato la OptoresGmbH.

Focalizzati sull’innovazione

James Fujimoto ha conseguito il PHD in ingegneria elettrica e informaticanel 1984 al Mit, dove tuttora è docente. È autore o co-autore di 15 famiglie di brevettichiave per la tecnologia OCT. I suoi contributi gli hanno valso riconoscimenti internazionali come il Carl Zeiss Research Award nel 2011, l’AntónioChampalimaud Vision Award (nel 2012), lo IEEE Photonics Award (nel 2014), la medaglia Frederic Ives dellaOptical Society nel 2015 e nel 2017 il RussPrize della National Academy of Engineering.

Come docente al MIT,Fujimoto è principal investigator nel ResearchLaboratory of Electronics e nel d Department of ElectricalEngineering and Computer Science. Fa da guida a molti giovani scienziati promettenti, alcuni dei quali hanno a loro volta creato le loro start up nel settore OCT. Incoraggiante Fujimoto ricorda che «i giovani scienziati possono dare, attraverso il loro lavoro, incredibili contributi non solo alla ricerca ma a tutta la società».

Eric Swanson, laureato in electricalengineering al MIT nel 1984 è co-autore di 81 articoli, 142 presentazioni e di 40 brevetti. Fra i premi da lui ricevuti il RankPrize in optoelectronics (2002), l’AntónioChampalimaud Vision Award (nel 2012) e quest’anno il RussPrize della National Academy of Engineering.

Robert Huberdopo il PhD in fisica alla Ludwig-Maximilians-Universität di Monaco nel 2002 e il postdottorato al MIT, sta sviluppando una versione ultra veloce della OCT con la sua Optores. Adotta una tecnicachiamata Fourier domain mode locking (FDML) che aumenta cento volte la velocità delle immagini. Huber è autore di 100 pubblicazioni e ha ottenuto il premio Albert Weller dalla società chimica tedesca nel 2003, il Rudolf-Kaiser Preis nel 2008 e il Klung-Wilhelmy-WeberbankPreis nel 2013.

Annunci
Questa voce è stata pubblicata in Premio, Uncategorized e contrassegnata con , , , . Contrassegna il permalink.

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...