BIOINGEGNERIA

BIOINGEGNERIA

. Il termine "bioingegneria" è ormai entrato nell'uso corrente, anche se non tutti coloro che l'impiegano intendono riferirsi agli stessi concetti nell'adottarlo. In senso generale comprende l'ingegneria applicata alla medicina, alla biochimica (processi enzimatici e di fermentazione), all'ambiente, ecc. In questo articolo il termine viene inteso limitatamente al primo significato. La diversità di opinione deriva essenzialmente da due motivi. Il primo è da ricercarsi nel fatto che questa nuova disciplina, o meglio questo nuovo insieme di discipline, ha avuto origine in campi di attività notevolmente diversi sia per quanto attiene all'aspetto medico e biologico sia per quanto attiene all'aspetto tecnico. Il secondo motivo è da ricercarsi nel fatto che nella b. convergono conoscenze e applicazioni veramente molto diverse, che in qualche caso hanno tra loro solo tenui collegamenti. In pratica perciò sembrerebbe conveniente procedere preliminarmente a una definizione del termine; tuttavia, a questo compito si sono accinti inutilmente scienziati e tecnici di tutti i paesi e delle più diverse estrazioni in pressoché tutti i congressi, simposi e seminari che si sono tenuti sulla b.: essi infatti non sono riusciti ad accordarsi su una definizione esplicita, precisa, compiuta.

È possibile tuttavia precisare ciò che sicuramente non s'intende per b., nonostante quelle che potrebbero essere ovvie interpretazioni del significato. Infatti si può osservare che, benché dal punto di vista semantico b. appaia derivato dal prefisso "bio" (vita) e da "ingegneria", il termine certamente non si usa per significare "ingegneria della vita", né connubio puro e semplice tra ingegneria e biologia o tra sistemi viventi e ingegneria: infatti in quest'ultimo significato tutta l'ingegneria civile e l'architettura, nonché gran parte dell'ingegneria industriale, verrebbero a coincidere con la b., poiché indubbiamente tali tecniche hanno una loro funzione proprio in quanto applicate a migliorare lo status del sistema vivente uomo. Per b. s'intende oggi invece una particolare attività interdisciplinare, che acquisisce metodologie, metodi e tecniche sia dalla fisica e dall'ingegneria, sia dalla biologia, dalla fisiologia e dalla medicina. Ciò che è difficile esprimere concisamente è una definizione esplicita dei campi di attività peculiari della b.: pertanto si demanderà a questo esporremo nel seguito la funzione di definizione implicita.

È possibile enucleare cinque argomenti principali nei quali può suddividersi la b.; detti argomenti possono essere ordinati secondo un tenue filo logico nel modo seguente:

a) la strumentazione, che studia metodi e tecniche di misurazione specialmente adatti per operare su sistemi viventi;

b) la bionica, che studia il funzionamento degli organismi viventi allo scopo di carpire alla natura sofisticate soluzioni tecniche;

c) la modellistica, che si propone lo studio dei legami funzionali presenti negli organismi viventi, allo scopo d'identificarne la struttura;

d) la bioautomatica, che si propone di studiare sistemi costituiti da catene di elementi viventi e di elementi non viventi;

e) la bioinformatica, che si occupa di tutte le applicazioni dei calcolatori in sistemi in cui la presenza di elementi viventi sia determinante ai fini del funzionamento.

La strumentazione è d'importanza basilare nei problemi applicativi attinenti la b., e ciò sia perché ogni indagine conoscitiva relativa a qualunque sistema richiede la conoscenza del modo di variare nel tempo delle grandezze che lo caratterizzano, sia, e ancor più, per la particolare delicatezza delle misurazioni su sistemi viventi, le cui condizioni vitali non possono essere variate a piacere dello sperimentatore per facilitarne la speculazione. Va però osservato che mentre la pratica dell'impiego della strumentazione dev'essere affidata prevalentemente al medico, fisiologo e fitologo, quali esperti del "processo" sul quale si deve operare, e d'altra parte la realizzazione degli strumenti, per quanto speciali essi siano, non esula dalla normale pratica dell'ingegnere, è nella fase di progetto che deve manifestarsi l'interdisciplinarietà dell'approccio. Quest'ultimo deve essere infatti tipicamente sistemistico, e affrontato con la stessa dialettica che caratterizza l'intervento appunto del sistemista nei processi industriali od organizzativi.

È facile infatti osservare che, per es., ben difficilmente richiederà un approccio interdisciplinare la realizzazione di un sensore continuo della temperatura superficiale corporea, anche se si vuole tener conto dell'effetto schermante alle radiazioni infrarosse dell'elemento sensibile vero e proprio; viceversa, se un medico chiedesse, per es., di costruire uno strumento per la misurazione del battito del polso, sorgerebbe subito il problema di definire cose deve intendersi con tale dizione, quali caratteristiche il medico esperto riesce a individuare con la palpazione, in qual modo egli procede in tale individuazione. In questa fase, mentre lo strumento prende forma nella mente dell'ingegnere, in quella del medico si precisa formalmente il fenomeno in oggetto e se ne quantificano le possibilità diagnostiche: ciò come conseguenza del confronto tra le conoscenze proprie delle due discipline interessate.

In qualche caso i problemi che si pongono per procedere a misurazioni su sistemi viventi sono di soluzione assai difficile, a causa di due tipi di problemi, uno sempre attuale e l'altro relativo al caso di misurazioni che debbano protrarsi con continuazione per tempi notevoli. Questione sempre di soluzione non facile è infatti la determinazione del "coefficiente d'inserzione", che esprime la variazione della grandezza misurata per effetto delle variazioni delle condizioni di funzionamento del sistema causate dall'aver ad esso applicato lo strumento. Per calcolare tale coefficiente è infatti necessario conoscere alcuni parametri (elettrìci o meccanici) relativi al comportamento funzionale del sistema vivente, i quali sono in genere di difficile e problematica valutazione: occorre perciò progettare l'apparato di misurazione in modo che i risultati trovati siano poco influenzati dalle variazioni dei suddetti parametri, ciò che talvolta implica notevoli complicazioni costruttive. Per quanto riguarda le misurazioni protratte a lungo, basti ricordare l'insorgere di crisi di rigetto o degenerazione dei tessuti non appena un elemento estraneo, qual è certamente il sensore applicato, viene inserito nel sistema vivente; una soluzione razionale di tale difficoltà potrebbe essere quella di ricorrere a sensori non impiantati, e quindi atti a eseguire misurazioni non cruente. A questo proposito giova però ricordare come spesso sorgano difficoltà operative; per es., a tutt'oggi non sono noti metodi non cruenti per rilevare con continuità e in modo soddifacente (sia per il paziente sia per lo sperimentatore) le pressione arteriosa.

Anche nel campo della b., così come accade nel controllo dei processi, si usa il termine "strumentazione" per indicare non solo gli apparati di misura, ma anche alcuni organi atti a variare opportuni parametri del sistema al quale vengono applicati. Tipici sono in proposito gli stimolatori (pacemaker) e i defibrillatori cardiaci; nei casi più semplici questi apparecchi, di cui è ben noto il funzionamento, forniscono risultati adeguati alle richieste, ma se si vuol disporre di apparati capaci di adattarsi alle diverse variazioni parametriche che possono insorgere (sia proprie, quale, per es., una variazione della tensione di alimentazione, sia del cuore, quale, per es., l'effettiva necessità o meno dell'intervento ausiliario), è necessario procedere negli studi sistemistici sulla fisiologia del cuore. Altri esempi di apparati già largamente usati ma passibili di miglioramento se studiati in modo interdisciplinare sono la macchina cuore-polmoni, il rene artificiale e la camera iperbarica.

La bionica (contrazione di "biologia" ed "elettronica") fu termine originariamente usato in un significato analogo a quello attuale di b., sia pure limitatamente ai primi approcci interdisciplinari. Attualmente, si usa il termine "bionica" con riferimento a quegli studi sui sistemi viventi, appartenenti sia al regno animale sia a quello vegetale, volti a comprendere il funzionamento di particolari organi; tali studi vengono condotti con lo scopo di utilizzare i risultati raggiunti per la realizzazione di macchine e meccanismi riproducenti alcuni modi di funzionare degli organismi viventi. È ovvio che vengono studiate in modo particolare quelle caratteristiche con le quali l'evoluzione pare aver risolto in maniera brillante e sofisticata problemi tecnici e/o tecnologici la cui soluzione sembrerebbe oggi utile.

Uno dei più interessanti campi di ricerche nel campo della bionica è quello relativo agli organi di senso, eventualmente diversi da quelli umani per qualità o per specie, di cui dispongono molti animali e piante. Si abbiano presenti, per es. il sonar dei delfini, l'udito ultrasonoro dei pipistrelli, l'olfatto dei cani e di molti insetti, la vista infrarossa di alcuni serpenti, la capacità di orientamento degli uccelli migratori, l'orologio intrinseco di molte piante; da approfonditi studi degli organi relativi si spera di realizzare alcuni strumenti di misurazione migliori degli attuali e forse anche più semplici.

Anche la bionica richiede approcci di modellistica e d'identificazione; tuttavia, oggi un'intera branca della b. è dedicata a studi di modellistica fisiologica attraverso il ricorso alle tecniche d'identificazione "dall'interno" messe a punto dalla teoria dei sistemi. I modelli studiati sono quasi esclusivamente relativi alla fisiologia umana.

Come accade in tutti i casi d'identificazione "dall'interno", il metodo ideale consisterebbe nell'iniziare con la descrizione funzionale del singolo componente elementare; nel caso considerato si dovrebbe perciò iniziare col determinare il modello funzionale delle cellule. Da questo si dovrebbero poi ricavare modelli per i singoli organi, successivamente modelli per ciascun sistema fisiologico e infine, integrando opportunamente questi ultimi, il modello globale dell'individuo. Un approccio di tal genere è però ovviamente impossibile per il numero dei componenti cellulari elementari che dovrebbero essere considerati; si rinuncia pertanto a modelli così fini, e si tenta di descrivere direttamente il funzionamento dei diversi sistemi fisiologici.

Gli studi relativi a questo aspetto della modellistica sono assai diffusi, ma la maggior parte si occupa dei sistemi muscolari, dei sistemi circolatori o dei sistemi di senso. I sistemi muscolari offrono una tipica esemplificazione di quanto si è detto poc'anzi, dato che tra i vari filoni di ricerca è possibile individuare alcuni i quali iniziano l'approccio con lo studio del comportamento della singola fibra muscolare, cercando di determinarne anche i meccanismi chimico-fisici che ne provocano la contrazione, e poi la caratteristica meccanica forza ÷ allungamento. Da questo modello elementare si passa poi ad analizzare i gruppi di fibre, il muscolo, l'intero sistema osseo-muscolare. Viceversa, altri filoni di ricerca considerano come componente elementare il muscolo con la relativa caratteristica funzionale esterna, costruendo con tali componenti modelli di sistemi anche complessi, quali quelli della deambulazione e della conservazione eretta della colonna vertebrale.

Uno studio serio dei sistemi circolatori del mammifero dev'essere fatto a livello globale, in quanto la respirazione, la circolazione sanguigna, l'assimilazione del cibo costituiscono, insieme con i relativi sistemi nervosi di controllo, un tutto altamente interagente; tuttavia, in prima approssimazione essi possono essere studiati indipendentemente, se si dànno per note le interazioni degli altri sistemi con quello preso in esame. Assai interessante è, per es., il sistema cardiocircolatorio, il quale può essere studiato a vari livelli di complessità; il modo più semplice di affrontare il problema è infatti quello di considerare i due ventricoli come pompe atte a spingere il sangue nei due circuiti polmonare e sistemico, i quali a loro volta possono essere pensati costituiti da due serbatoi a volume variabile separati da una resistenza idraulica. La complessità aumenta invece in modo notevole se si vuole tener conto anche dei fenomeni connessi alle varie reazioni di controllo, quali, per es., quelli relativi alla regolazione della temperatura corporea, della pressione arteriosa, delle percentuali di ossigeno e di anidride carbonica presenti nel sangue.

Naturalmente, non deve credersi che anche il modo più semplice di affrontare il problema sia scevro da difficoltà. In primo luogo infatti si deve osservare che anche se si suppone concentrata la resistenza idraulica dei due circuiti circolatori, essa non può supporsi costante, a causa del gran numero di fenomeni, sia interni sia esterni, che provocano rilassamento o strizione dei vasi capillari durante il funzionamento reale del sistema; in secondo luogo, le due pompe ventricolari, pur funzionando alla stessa frequenza e portata, lavorano con pressioni diverse essendo diversi i circuiti alimentati: poiché ogni variazione parametrica in uno dei due circuiti si ripercuote immediatamente sull'altro, essendo essi posti in serie, è evidente che il controllo del cuore deve prevedere meccanismi d'intervento assai sofisticati, dei quali solo ora s'inizia a comprendere appieno il funzionamento.

Per quanto riguarda gli organi di senso, si può osservare che la maggior parte delle ricerche finora note hanno riguardato l'udito e, ancor più, la vista, mentre gusto, olfatto e tatto hanno suscitato solo sporadici interessi. In tutti i casi tuttavia l'attenzione dei ricercatori è oggi rivolta non tanto allo studio dei meccanismi sensori veri e propri (il funzionamento dell'occhio e dell'orecchio è infatti noto con sufficiente dettaglio), quanto allo studio dell'intero sistema di rilevamento, che presuppone la decodifica dei messaggi in codice che giungono all'encefalo, con la corretta interpretazione della scena ispezionata. In altre parole, quelli che oggi interessano sono i meccanismi di apprendimento e di riconoscimento, il cui esame richiede la presenza nel gruppo di studio anche di uno psicologo. È appena il caso di ricordare che gli esatti meccanismi interpretativi sono ben lungi dall'essere noti, e le ricerche procedono faticosamente cercando d'individuare le ipotesi valide tra le molte prospettate.

Ovviamente, le ricerche sui sistemi di senso per i motivi ora detti s'intrecciano strettamente con quelle relative al funzionamento dei neuroni e dei sistemi neuronici. Si può tuttavia affermare che le ricerche compiute riguardo al comportamento del singolo neurone mediante identificazione dall'interno testimoniano di come, talvolta, sia molto più efficace considerare un sistema esclusivamente dal punto di vista esterno, in modo funzionale. Infatti, nella letteratura sono stati presentati numerosi modelli dall'interno del neurone, considerandone i meccanismi elettrici, o chimici, ovvero l'attitudine a trasmettere l'informazione, sia digitale sia analogica; orbene, non risulta che qualcuno sia riuscito a giustificare i meccanismi di apprendimento e riconoscimento considerando reti neuroniche costituite da elementi rappresentati secondo i modelli dianzi ricordati. Viceversa, qualche risultato è stato ottenuto appunto rinunciando a individuare il modello del singolo neurone, e considerando globalmente il funzionamento dell'intera rete.

Particolari modelli globali dell'uomo vengono usati nella bioautomatica quando si vuole studiare il comportamento di sistemi complessi, generalmente del tipo a controreazione, nei quali interagiscano parti vive e parti inanimate; questi modelli, che contrariamente a quelli considerati in precedenza vengono studiati con le tecniche d'identificazione dette "dall'esterno", debbono tenere in particolare conto sia l'interfaccia tra i vari sottosistemi di natura diversa, sia il comportamento dinamico globale dell'organismo umano in risposta alle varie sollecitazioni.

La maggior parte degli studi in questo campo sono stati svolti finora in relazione ai problemi posti dal pilotaggio degli aerei moderni, la cui velocità è spesso così elevata che i tempi d'intervento normali dell'uomo sono inadeguati a una guida corretta. Si tratta perciò d'identificare la risposta dinamica dell'uomo in corrispondenza alle varie possibili sollecitazioni, cioè ai vari possibili ingressi sensori, nonché alle varie possibili uscite, cioè ai diversi fasci muscolari influenzabili dall'azione volitiva; si tenga conto del fatto che tali risposte sono in generale non stazionarie e inoltre fortemente non lineari e non additive (nel senso che le risposte contemporanee a più stimoli sono in media più lente della risposta separata a ciascuno stimolo). Il procedimento d'indagine ipotizza opportuni modelli in relazione ai diversi insiemi ingressi - uscite considerati, e richiede ovviamente la misurazione dei valori dei parametri che in tali modelli compaiono; successivamente va operato un procedimento di verifica e di confronto tra i risultati verificabili sul campione vivente e sul modello realizzato, in base al quale vengono apportate a quest'ultimo le modifiche ritenute opportune.

Conviene osservare che questi modelli possono essere adottati anche in molte altre situazioni non così particolari come quella relativa alla guida degli aerei. Un caso abbastanza semplice, se non altro in quanto il mancato funzionamento del modello non provoca di solito danni vitali, si ha nel caso di amputati protesizzati, quando si adottino le moderne protesi attive a comando volontario da parte del paziente; le difficoltà sono collegate in questa situazione essenzialmente all'individuazione dell'interfaccia tra protesi e paziente, cioè degl'ingressi del sistema vivente che conviene sollecitare. L'altra interfaccia invece, tra paziente e protesi, non può che essere costituita dalla contrazione di opportuni fasci muscolari (rilevata meccanicamente o elettricamente), in quanto gli unici mezzi attualmente noti all'uomo per esprimere la sua volontà consistono nel contrarre in modo coordinato opportuni fasci muscolari.

Un caso di diversa natura si presenta invece quando si studia la possibilità di rendere automatico l'intervento di emergenza in presenza della necessità di terapia intensiva in malati gravi; come ben si sa, attualmente il malato viene sottoposto con continuità alla misurazione dei più importanti parametri vitali e la situazione globale viene presentata a un operatore medico, che in casi di emergenza predispone il necessario intervento, spesso preventivamente programmato. E immediato osservare che se si riuscisse a definire in modo adeguato un modello del malato avente come ingressi i punti d'intervento medico e come uscite i parametri vitali, potrebbe risultare possibile prevedere l'intervento automatico in caso di necessità con l'uso di un'apparecchiatura che costituirebbe in tal modo insieme con il malato un particolare sistema uomo-macchina.

È proprio la disponibilità dei modelli "esterni" diansi considerati che permette di studiare sistemi misti costituiti da componenti artificiali e da componenti viventi, allo scopo di ottenere un comportamento soddisfacente, che va ovviamente definito preliminarmente. Ciò fatto, il procedimento di sintesi dell'intero sistema è ovvio: si tratta di scegliere un opportuno insieme d'ingressi e di uscite del sottosistema uomo, nonché un adeguato comportamento dinamico del sistema meccanico, tali che l'accoppiamento in catena chiusa di essi permetta la realizzazione di un sistema misto avente le prestazioni desiderate. Tale sistema risulta solitamente a più variabili, e pertanto le tecniche di sintesi non sono elementari; d'altra parte, si deve tener presente che un modello linearizzato del sistema vivente è assai spesso troppo grossolano, mentre si se considerano modelli non linerari e/o a parametri variabili, che rappresentano meglio la situazione, le tecniche di sintesi necessarie sono approssimate e spesso notevolmente incerte.

Già quando si è parlato dei modelli si è accennato ad alcuni dei più tipici sistemi uomo-macchina, che sono quelli pilota-aereo, amputato-protesi, malato-apparato di terapia; un ulteriore esempio significativo può essere individuato nei manipolatori asserviti, che vengono impiegati per maneggiare oggetti in situazioni pericolose per l'uomo. Il sottosistema meccanico è costituito da due sistemi analoghi di leve, terminanti con una pinza di presa; uno dei leveraggi, che costituisce il braccio asservente, viene mosso direttamente dall'operatore umano, mentre l'altro, che costituisce il braccio asservito, ripete i movimenti del primo e con la pinza manipola l'oggetto. La connessione tra i due leveraggi è elettrica, sicché essi possono essere posti a notevole distanza tra loro e l'uomo si trova lontano dalla situazione pericolosa. Alcune delle reazioni sono predisposte in maniera tale che l'operatore sente sull'elemento asservente gli sforzi che vengono compiuti dall'elemento asservito nel compiere il lavoro; altre reazioni sono di tipo visivo, di solito realizzate con l'impiego di opportuni sistemi televisivi. L'interfaccia d'ingresso nell'uomo è così costituita sia dagli organi propriocettivi dei fasci muscolari impiegati nel movimento del leveraggio asservente, sia dagli organi visivi; l'interfaccia d'uscita è costituita a sua volta dai fasci muscolari ora ricordati. Una realizzazione di un siffatto sistema che non tenesse conto della dinamica dell'operatore umano fornirebbe ovviamente prestazioni poco soddisfacenti.

Naturalmente, se il sistema uomo-macchina è abbastanza complesso, cioè in pratica se le grandezze da controllare sono numerose, risulta conveniente inserire nella parte artificiale un calcolatore digitale, in genere del tipo adatto per il controllo dei processi. I compiti assegnati al calcolatore sono diversi, a seconda che l'uomo costituisca, per così dire, il processo da controllare (cioè se le grandezze che occorre mantenere entro determinati campi di variazione sono misurate sull'uomo, come avviene per es. nel sistema malato-apparato di terapia), oppure il controllore di un processo esterno (cioè se le grandezze che occorre mantenere entro determinati campi di variazione sono misurate sulla parte artificiale del sistema, come avviene, per es., nel caso pilota-aereo); nel primo caso, infatti, al calcolatore viene affidato il compito di generare le leggi di controllo da applicare all'uomo, nel secondo caso il calcolatore viene adibito a compiti di raccolta ed elaborazione dei dati misurati, allo scopo di ricavarne i parametri fondamentali, che, in numero limitato, verranno presentati all'uomo.

Con tali considerazioni si è avuto modo di esaminare una prima applicazione dei calcolatori nel campo della b.; conviene a questo proposito osservare che nel campo medico esistono impieghi dei mezzi di calcolo che non possono ritenersi interdisciplinari, e pertanto non afferiscono sostanzialmente alla b.: esempi tipici in proposito sono l'uso gestionale del calcolatore nell'ambito dell'ospedale, nonché nell'ambito del sistema sanitario globale (comunale, regionale o nazionale).

Viceversa, nell'ambito dell'informatica, o meglio della bioinformatica, un particolare campo di studio si rivela sempre più fecondo quando viene applicato a problemi di medicina: tale campo è quello delle tecniche di riconoscimento di configurazioni, intendendosi come tali sia i "datogrammi" veri e propri, derivanti da forme d'onda o da immagini, sia l'insieme dei sintomi corrispondenti alle diverse malattie. Si deve naturalmente tener conto del fatto che le metodiche relative al riconoscimento di configurazioni non sono a tutt'oggi completamente esaustive, in quanto il riconoscimento stesso viene in genere effettuato con una probabilità di essere nel giusto abbastanza lontana dall'unità; tuttavia, il confronto dei risultati va fatto con le prestazioni fornite in condizioni analoghe dall'uomo, che in questo caso è in genere il medico o l'analista.

Si consideri, per es., il caso che si voglia usare il calcolatore per il riconoscimento d'immagini vere e proprie, quali quelle ottenute otticamente da preparati di tessuti o di liquidi fisiologici nei quali si debba riconoscere la presenza di particolari elementi (cellule, batteri, ecc.); l'analista esperto di solito è in grado di eseguire una verifica qualitativa in tempi brevi e con piccoli errori, mentre l'analisi quantitativa richiede una valutazione metrica da parte dell'operatore e quindi i risultati sono in genere affetti da una varianza non piccola. L'impiego di tecniche automatiche per l'analisi qualitativa fornisce, in questo caso, risultati peggiori sia come tempo impiegato sia come percentuale di errori, mentre ci si può in genere aspettare varianze minori per quella quantitativa; inoltre, il calcolatore non soffre di stanchezza o distrazioni, che talvolta inficiano grossolanamente i risultati umani.

Un tipo di analisi per la quale sono in corso esperimenti di definitiva messa a punto è quella relativa all'estrazione di proprietà contenute in un contesto deformante, quali, ad es., l'elettrocardiogramma, l'elettroencefalogramma, l'elettroforesi. In questi casi non sempre l'operatore umano è in grado di fornire risposte univoche alla domanda diagnostica posta dal medico, talvolta perfino perché esistono più scuole mediche che attribuiscono significati diversi agli stessi tracciati; è dimostrato che il calcolatore, se ben programmato, è in grado di eseguire un'analisi probabilistica dei possibili significati del grafico con prestazioni migliori di quelle umane, ed è anzi capace di calcolare più parametri di quanti non possa calcolarne il medico. Naturalmente, poiché l'interpretazione iniziale dei diversi tipi di grafici dev'essere fornita dal medico, un'effettiva interazione tra questi e i programmi interpretativi non può che migliorare le prestazioni.

Una situazione analoga si presenta nel terzo e ultimo caso che si vuol prendere in esame, relativo alla possibilità di usare il calcolatore per la diagnosi medica. È infatti indubbio che se si fornissero al calcolatore le descrizioni dei sintomi relativi alle circa 2000 malattie note e poi si fornisse a esso il quadro clinico relativo a un malato, sarebbe possibile stabilire anche nei casi più difficili con rapidità la probabilità della presenza delle varie malattie possibili. Le difficoltà di una tale procedura sono dovute da un lato al fatto che scuole mediche diverse attribuiscono sintomi identici a malattie diverse e sintomi diversi alla stessa malattia, dall'altro all'obbiettiva difficoltà di quantificare elementi così sfumati e così permeati da rumore quali i sintomi, soggettivi e oggettivi, denunciati da un malato. È così evidente ancora una volta l'utilità di un approccio sistemistico al problema, approccio consistente proprio nell'uso intensivo del calcolatore da parte del medico nei procedimenti di diagnosi, allo scopo di migliorare le metodologie con un continuo lavoro di correzione dei programmi inizialmente utilizzati, tenendo naturalmente conto nei vari casi dell'evolversi delle malattie nei diversi tipi di pazienti, della risposta di questi alle cure proposte, nonché degli esiti finali.

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