Tumori al fegato: ultrasuoni per combatterli

I tumori del fegato possono essere benigni o maligni; se maligni, possono essere primari o secondari. In Europa, una lesione isolata nel fegato è più probabile che sia un carcinoma metastatico, piuttosto che un tumore epatico primario. I principali fattori di rischio per il cancro del fegato sono le infezioni da epatite B o C e il forte consumo di alcol, ognuno dei quali può causare la cirrosi. Anche i fumatori e i diabetici sono a rischio, mentre in molti paesi in via di sviluppo il consumo di alimenti contaminati da aflatossina può causare il cancro al fegato. Il cancro al fegato spesso mostra sintomi soltanto raggiungendo le sue fasi avanzate, quindi solo raramente viene diagnosticato precocemente.

Tra i metodi per trattare un tumore epatico ci sono gli ultrasuoni. Gli ultrasuoni possono fare molto di più che registrare immagini del corpo. Ultrasuoni potenti e concentrati possono essere focalizzati nel corpo del paziente per riscaldare le cellule tumorali a 60 gradi Celsius distruggendole, lasciando quasi intatto il tessuto sano. Finora questa “terapia a ultrasuoni focalizzati” è stata approvata solanto per un piccolo numero di patologie, come i tumori dell’utero e della prostata. In questo contesto, i ricercatori del progetto FUSIMO, finanziato dall’UE, si sono impegnati per estendere l’applicazione/metodo ad altri organi, come il fegato, che si muovono nella cavità addominale durante la respirazione. Oggi, due anni dopo l’inizio del progetto, sono stati dimostrati molti risultati intermedi promettenti.

La terapia del fegato con ultrasuoni focalizzati presenta un grave problema: l’organo si sposta avanti e indietro durante la respirazione. Questo aumenta il rischio che il fascio di ultrasuoni non colpisca le cellule tumorali e riscaldi invece eccessivamente il tessuto sano circostante. Per questo motivo, i ricercatori hanno applicato questo metodo solo in pazienti sottoposti ad anestesia generale. Per la terapia di un tumore con gli ultrasuoni, la ventilazione artificiale viene arrestata per alcuni secondi in modo che il paziente rimanga assolutamente fermo. Tuttavia, l’anestesia generale presenta i suoi rischi e crea tensioni per il paziente, negando così il più grande vantaggio della terapia con ultrasuoni focalizzati: la sua natura non invasiva.

Per ovviare a questo problema, il progetto FUSIMO applica una strategia differente. Se l’ultrasuonoterapia applicata a un fegato in movimento può essere simulata il più possibile con un computer, la possibilità di utilizzare tale trattamento sull’organo, senza anestesia generale, aumenta notevolmente. Il trattamento a ultrasuoni dovrebbe essere attivato solo quando il tumore attraversa il fuoco del fascio, o rilevando l’ascesso in movimento in modo che rimanga entro il percorso del fascio. Coordinato dai ricercatori del Fraunhofer MEVIS, il progetto FUSIMO svilupperà, implementerà e validerà un modello multi-livello per gli organi addominali mobili, da usare nella chirurgia a ultrasuoni focalizzati guidata da FUS e risonanza magnetica.

Dopo due anni di attività, il progetto ha raggiunto un importante traguardo: gli esperti hanno prodotto un software con il quale gli interventi di fegato con gli ultrasuoni possono essere individualmente simulati per i singoli pazienti. I dati di risonanza magnetica costituiscono la base da cui vengono generate immagini 3D dell’addome di un paziente con ulteriori informazioni sui movimenti respiratori nel tempo.

Le simulazioni di interventi con ultrasuoni con il software FUSIMO si basano su queste serie di dati. Per avviare una simulazione, i ricercatori inseriscono l’ora, la posizione e la forza dell’attivazione di ultrasuoni desiderata. Il software creato dal Fraunhofer MEVIS per simulare in modo efficiente la temperatura addominale collega a due sviluppi: il calcolo della diffusione di ultrasuoni fornito dalla ditta israeliana InSightec Ltd., nonché un modello di movimento epatico durante la respirazione fornito dal Computer Vision Lab presso ETH Zurich. Il software genera una “mappa termografica” addominale che indica se un tumore mobile è stato sufficientemente riscaldato e se il tessuto circostante è stato danneggiato. Nel caso di risultati non ottimali, la simulazione può essere ripetuta con parametri diversi. Nel lungo termine, il software potrebbe contribuire a progettare interventi chirurgici e a monitorare i risultati della terapia.

Al Congresso europeo dei radiologi di Vienna, il capo radiologo dell’Università La Sapienza di Roma, Carlo Catalano, ha dichiarato: “Gli ultrasuoni focalizzati ad alta intensità guidati da MRI è ormai un mezzo frequentemente applicato nel trattamento dei tumori non invasivi – per esempio nel trattamento del fibroadenoma dell’utero e delle metastasi ossee – ma il trattamento di tumori in organi mobili rappresenta ancora una grande sfida a causa di diverse complessità”. A tale riguardo, FUSIMO è un progetto interessante finalizzato allo sviluppo di simulazioni al computer per il trattamento del fegato con ultrasuoni focalizzati.

In collaborazione con l’Institute for Medical Science and Technology (IMSaT) presso l’Università di Dundee e l’Università La Sapienza di Roma, gli esperti MEVIS perfezioneranno il software durante l’anno di progetto rimanente e lo convalideranno confrontando i dati sperimentali con i risultati della simulazione, il che è necessario per determinare quanto realisticamente funzioni il software. In linea di principio questa procedura potrebbe essere applicata ad altri organi addominali che si muovono con la respirazione e che sono difficili da colpire con il fascio a ultrasuoni, tra questi lo stomaco, i reni e il duodeno. Inoltre, gli specialisti stanno lavorando a un “taxi farmacologico”: farmaci oncologici racchiusi in un piccolo globulo di grasso e inserito nel sistema circolatorio. I fasci di ultrasuoni focalizzati operano come chiavi per aprire i globuli all’interno di tumori a organi come il fegato. Questo processo aumenta l’efficacia del farmaco e riduce al minimo gli effetti collaterali nocivi.
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Le procedure minimamente invasive aiutano a uscire dall’ospedale e a tornare alla vita di ogni giorno prima di un intervento chirurgico tradizionale. Poiché queste procedure sono meno invasive rispetto alla chirurgia tradizionale, di solito causano meno dolore e richiedono meno tempo trascorso in ospedale. Questo nuovo software aiuterà i medici a pianificare gli interventi e a monitorare i risultati della terapia, nonché a pianificare trattamenti non invasivi personalizzati altamente mirati che aiuteranno milioni di pazienti affetti da gravi patologie in tutto il mondo.

FUSIMO sta per “Patient specific modelling and simulation of focused ultrasound in moving organs”. Il progetto è iniziato nel 2011 ed è finanziato per tre anni con 4,7 milioni di euro. Sono coinvolti undici istituti di nove paesi. Il progetto è coordinato dall’Istituto Fraunhofer per la diagnostica per immagini MEVIS di Brema, Germania.

Per maggiori informazioni, visitare:

Istituto Fraunhofer per la diagnostica per immagini MEVIS
http://www.mevis.fraunhofer.de/en