ROMA. Per molto tempo, il classico termometro a mercurio in vetro è stato comunemente utilizzato come strumento essenziale per la misurazione della temperatura corporea. Dismesso dal 2009 a causa della tossicità del metallo liquido a contatto con l’ambiente – ovvero, se il termometro si fosse accidentalmente danneggiato –, il primo del suo genere fu inventato nel 1714 dallo scienziato olandese Gabriel Daniel Fahrenheit. Ad ogni modo, per giungere al termometro portatile in grado di leggere la temperatura corporea in pochi minuti, si dovette attendere fino al 1866, quando fu ideato dal medico inglese Thomas Clifford Allbutt. Prima d’allora, tali strumenti erano di notevoli dimensioni ed impiegavano circa venti minuti per effettuare la misurazione, oltre all’ardua questione della scala graduata. Si deve all’astronomo svedese Anders Celsius la definizione di una scala di temperatura che andava dal punto di congelamento dell’acqua a quello di ebollizione. Nel 1868, con rilevazioni della temperatura corporea effettuate da Carl Wunderlich su circa 25mila pazienti, si potè stabilire che i valori nella norma per un organismo umano sono compresi fra 36,3°C e 37,5°C.
A poco a poco, lo strumento al mercurio utilizzato per oltre un secolo è stato sostituito, dapprima con i termometri ad alcool e galinstan e successivamente con la tipologia digitale. L’evoluzione è proseguita sino ai più recenti modelli ad infrarossi, i quali escludono il rischio di trasmettere infezioni virali, poiché in grado di rilevare la temperatura senza la necessità di essere posti a contatto con il corpo. A Singapore, in conseguenza dell’epidemia di SARS, nel 2003 è stato messo a punto il primo sistema di rilevazione della temperatura di un ampio gruppo di persone, denominato ‘Infrared Fever Screening System’ (IFSS). Simili apparati vengono impiegati negli aeroporti.
Perché misurare la temperatura corporea
L’aumento improvviso della temperatura interna può segnalare la reazione di un organismo che sta cercando di controllare fenomeni anomali, molto spesso di natura infettiva. Secondo il dottor Vittorio Alessandro Sironi, medico specialista in Neurochirurgia e Storia della medicina, nonché direttore del Centro studi sulla Storia del pensiero biomedico dell’Università di Milano Bicocca, la “variazione della temperatura corporea è un sintomo più spiccato nelle malattie infettive, soprattutto in presenza di virus patogeni, perché quando l’organismo supera di una discreta quantità la temperatura corporea media, inibisce la replicazione virale. È una strategia utilizzata anche contro i batteri, anche se in misura minore”. Pertanto, si tratta di un importante parametro ed il suo rilevamento deve essere il più possibile accurato ed affidabile. Al giorno d’oggi, si dispone di una varietà di tecnologie e strumentazione destinata alla misurazione della febbre. “Il termometro è uno strumento importante perché come altri, più o meno nello stesso periodo, entra nella mentalità sviluppatasi tra la fine del Seicento e inizio Ottocento, quando nasce la cosiddetta ‘clinica’. È in questo periodo che si cerca di far diventare la medicina sempre più oggettiva, andando oltre la soggettività del medico che analizza il paziente. Non basta più dire che c’è un rialzo della temperatura, ma è importante anche misurarlo”, spiega Sironi.
Il corretto utilizzo del termometro digitale
Muniti di sensori elettronici per registrare la variazione termica, i termometri digitali sono strumenti semplici da usare per misurare la temperatura del corpo. Su cosa si basa il loro funzionamento? La resistenza elettrica del sensore subisce delle modifiche con le variazioni di calore, le quali vengono convertite per mezzo di un circuito elettronico e visualizzate sull’apposito display a cristalli liquidi. In confronto ad un classico termometro al galinstan, lo strumento di misurazione digitale è munito di un bulbo di dimensioni notevolmente inferiori, pertanto va preso qualche accorgimento in più quando si posiziona a contatto con il corpo: per ottenere un valore accurato, il piccolo bulbo andrà preferibilmente utilizzato per via orale. Sembra infatti che il metodo più preciso e veloce sia proprio la rilevazione della temperatura con il termometro in bocca, in quanto lo strumento digitale viene tarato al momento della fabbricazione per tale specifico utilizzo – a differenza dei termometri ad espansione, come il vecchio termometro a mercurio e quello ecologico a galinstan. Un segnale acustico sarà emesso nel momento in cui la temperatura è stata registrata. Rispetto agli infrarossi, i termometri digitali necessitano di alcune precauzioni igienico-sanitarie – come la disinfezione dopo ogni utilizzo –, ma sono in grado di misurare con accuratezza la febbre.
Tecnologia ad infrarossi: rapidità e prevenzione
Basandosi sulla misurazione delle radiazioni termiche emesse dal corpo, i termometri infrarossi sono pressoché istantanei. Occorre sottolineare che tali dispositivi non possono in alcun modo misurare la temperatura interna, ma sono progettati per individuare il grado di calore superficiale. Nonostante ciò, vi è un’elevata probabilità che una condizione termica maggiore rispetto alla norma, rilevata con tale dispositivo, possa indicare qualche anomalia della temperatura interna. Se il termometro infrarossi viene usato per individuare la febbre, va successivamente eseguito un esame più accurato da parte del personale sanitario. Difatti, lo strumento a infrarossi si basa sulla differenza delle radiazioni termiche emesse dalla superficie con l’ambiente circostante. Ciò sta a significare che esistono numerose variabili che possono condurre ad un’alterazione del risultato, fino ad 1° Celsius.
I moderni termoscanner si servono del sistema ottico di puntamento a fasci di luce per misurare la temperatura delle arterie temporali. Possono presentare un margine di errore, in quanto hanno una sensibilità di circa il 60-70% alla variazione ambientale. Nonostante ciò, si rendono utili per evitare il contatto ed ottenere una rilevazione rapida. Si tratta di una tecnologia che garantisce sicurezza rispetto al rischio di contaminazione, in quanto il controllo della temperatura da remoto permette di non dover entrare in contatto con il corpo o la superficie esterna di un oggetto. Tale caratteristica ha reso i dispositivi ad infrarossi uno strumento privilegiato per il controllo termico anche nel settore della ristorazione, agevolando le procedure di sterilizzazione. Con un termometro infrarossi, la sonda non dovrà entrare in contatto né con gli alimenti – se utilizzato per la preparazione dei cibi – né con il personale o con i clienti.
Uno sguardo al futuro
I ricercatori del National Institute of Standards and Technology (NIST) sono già al lavoro per progettare e realizzare i nano-termometri: se il progetto denominato ‘Thermal Magnetic Imaging and Control’ avrà successo, nel prossimo futuro sarà possibile misurare la temperatura istantaneamente su scala microscopica. Una tecnica che potrebbe rivoluzionare la misurazione termica nel campo della medicina e della biologia, nonché nel settore chimico.
