L'applicazione della tecnologia Digital Twin in tossicologia forense rappresenta un significativo progresso nella ricostruzione dei modelli di consumo di alcol. Un recente studio condotto da ricercatori dell'Università di Linköping, in collaborazione con l'Agenzia nazionale svedese di medicina legale, dimostra che i modelli computazionali personalizzati possono stimare sia la quantità che la tempistica del consumo di alcol con maggiore precisione rispetto ai metodi forensi convenzionali. Combinando la modellazione fisiologica con le evidenze biochimiche, questo approccio ha il potenziale per migliorare le indagini forensi sulla guida in stato di ebbrezza, sui crimini violenti e sulla ricostruzione degli incidenti.
Determinare la concentrazione di alcol nel sangue (BAC) di un individuo al momento di un incidente è da tempo uno degli aspetti più complessi della tossicologia forense. Le attuali pratiche forensi si basano principalmente sull'analisi dell'alcol nell'alito e sulla misurazione dell'etanolo nel sangue, che forniscono solo la concentrazione di alcol al momento del prelievo dei campioni biologici. La stima delle concentrazioni di alcol precedenti richiede un'estrapolazione matematica, un approccio spesso associato a una notevole incertezza poiché l'assorbimento, la distribuzione, il metabolismo e l'eliminazione dell'alcol variano considerevolmente da individuo a individuo.
Tali limitazioni diventano particolarmente evidenti nei casi legali che coinvolgono i cosiddetti difesa con fiaschetta, quando un sospettato afferma di aver consumato alcol solo dopo un incidente, come ad esempio un incidente stradale. Poiché i metodi tradizionali non sono in grado di determinare con precisione il momento esatto del consumo di alcol, gli esperti forensi spesso incontrano difficoltà nel confermare o smentire tali dichiarazioni con elevata certezza. Sfide simili si presentano nelle indagini che coinvolgono crimini violenti o incidenti, dove i campioni biologici possono essere raccolti diverse ore dopo l'evento, richiedendo una stima retrospettiva dei livelli di intossicazione.
Per superare queste limitazioni, i ricercatori hanno sviluppato un framework di Digital Twin in grado di creare una rappresentazione fisiologica virtuale di un individuo. A differenza dei modelli farmacocinetici convenzionali basati sulla popolazione, il Digital Twin incorpora caratteristiche personalizzate come sesso, età, altezza, peso corporeo e condizioni mediche rilevanti. Il modello considera anche fattori fisiologici che influenzano la cinetica dell'alcol, tra cui la velocità di svuotamento gastrico, l'assunzione di cibo e il tipo di bevanda alcolica consumata. Questi parametri individualizzati consentono al modello computazionale di simulare l'assorbimento e il metabolismo dell'alcol in modo più realistico, producendo stime personalizzate in base alle caratteristiche specifiche di ogni persona.
La metodologia proposta integra molteplici misurazioni biologiche provenienti da campioni forensi, tra cui le concentrazioni di etanolo nell'alito, nel sangue e nelle urine, nonché i biomarcatori generati durante il metabolismo dell'alcol. Anziché basarsi esclusivamente sulla concentrazione di etanolo, il modello integra informazioni provenienti dall'etanolo e dai suoi metaboliti, consentendo una ricostruzione più completa del comportamento di consumo di alcol. L'integrazione di queste misurazioni biochimiche con simulazioni fisiologiche individualizzate permette di stimare i modelli di consumo di alcol con una precisione sostanzialmente maggiore rispetto ai calcoli forensi convenzionali.
Uno dei principali punti di forza dell'approccio del Digital Twin risiede nella sua capacità di tenere conto della variabilità interindividuale. Il metabolismo dell'alcol è influenzato da numerosi fattori biologici e ambientali difficili da quantificare con le tradizionali equazioni forensi. Integrando informazioni fisiologiche personalizzate nel modello computazionale, il Digital Twin riduce l'incertezza e fornisce stime più realistiche sia della quantità di alcol consumata sia della relativa tempistica di consumo.
I ricercatori sottolineano che il sistema proposto è concepito come strumento di supporto alle decisioni, piuttosto che come sostituto degli esperti forensi. Il suo scopo è fornire stime scientificamente fondate che integrino il giudizio professionale durante le valutazioni forensi. L'interpretazione finale delle prove rimane di competenza dei tossicologi forensi, i quali devono considerare tutte le informazioni mediche, biologiche e investigative disponibili per giungere alle proprie conclusioni.
L'obiettivo a lungo termine di questa ricerca è sviluppare una piattaforma software di facile utilizzo in grado di generare scenari individualizzati di consumo di alcol basati sulle prove forensi disponibili. Inserendo le misurazioni dei campioni biologici insieme alle caratteristiche fisiologiche personali, gli esperti forensi potrebbero ottenere stime probabilistiche sia della tempistica che della quantità di alcol consumato. Un sistema di questo tipo migliorerebbe significativamente la base scientifica della ricostruzione retrospettiva del consumo di alcol, supportando al contempo un processo decisionale forense più obiettivo.
Pubblicato in Rapporti scientifici, Questo studio illustra il crescente potenziale della tecnologia dei gemelli digitali in ambito forense. Con l'evoluzione continua dei modelli fisiologici computazionali, si prevede che i gemelli digitali diventeranno strumenti sempre più preziosi per l'analisi forense personalizzata, consentendo un'interpretazione più accurata delle prove biologiche e contribuendo a una maggiore affidabilità nelle indagini penali relative al consumo di alcol.
