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PISA – Un’alleanza tra matematica e ingegneria, nata all’interno dell’Università di Pisa, ha risolto una questione rimasta aperta per oltre trent’anni nel mondo della medicina e della bioingegneria. Il risultato? Una svolta nella comprensione del sistema cardiovascolare, premiata con il “Best Student Paper Award” alla più prestigiosa conferenza mondiale di ingegneria biomedica, la IEEE EMBC.
Il premio è stato assegnato il 16 luglio scorso a Martina Bianco, dottoranda in ingegneria dell’informazione e prima autrice dello studio, insieme ad Andrea Scarciglia, Gaetano Valenza (Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione) e Claudio Bonanno (Dipartimento di Matematica). Il team pisano ha superato lavori provenienti da oltre 70 Paesi, inclusi giganti come Stati Uniti, Cina e Giappone.
Al centro dello studio c’è l’analisi della HRV – Heart Rate Variability, ossia la variabilità del battito cardiaco. Il gruppo di ricerca ha applicato un approccio matematico avanzato per stabilire se il comportamento del sistema cardiovascolare fosse caotico o prevedibile.
Martina Bianco ha spiegato: “Ogni intervallo tra due battiti cardiaci consecutivi fornisce dati che riflettono l’attività del sistema nervoso, della respirazione, della pressione e persino degli ormoni“.
La sfida era capire se questa serie potesse essere spiegata da un sistema ordinato, governato da regole deterministiche, oppure da un sistema caotico, dove minime variazioni iniziali portano a sviluppi imprevedibili.
Il verdetto è arrivato con chiarezza: il cuore segue un ordine, non il caos.
Quando la matematica incontra la salute
Il metodo, originariamente sviluppato da Bianco durante la sua tesi in matematica, è stato adattato a dati reali, spesso disturbati da “rumore fisiologico”, ovvero le normali fluttuazioni dei segnali biologici. Applicarlo alla HRV ha permesso di decifrare il comportamento cardiovascolare con maggiore precisione.
Per Gaetano Valenza, docente di bioingegneria, “Questo lavoro apre la strada a nuovi biomarcatori, essenziali per valutare il rischio cardiovascolare. Una sfida attuale, dato che queste patologie sono tra le principali cause di morte nel mondo”.
Claudio Bonanno, docente di fisica matematica, sottolinea come il progetto premi non solo all’eccellenza del lavoro di Martina, ma anche alla visione e al coraggio di Martina e Andrea nel portare la matematica al servizio della biomedicina. Questa sinergia tra i nostri dipartimenti evidenzia chiaramente l’importanza cruciale di una ricerca che abbracci sia l’aspetto teorico che quello applicato.
