Scopri Come Funzionano gli Ultrasuoni Focalizzati Guidati dalla Risonanza Magnetica e le Loro Sorprendenti Applicazioni

La chirurgia con ultrasuoni focalizzati guidati da MRI (MR-g-FUS) è un trattamento di minima invasività, guidato dal più sofisticato strumento di imaging a disposizione, che utilizza a scopo diagnostico e terapeutico forme di energia non ionizzante.

Principi di Funzionamento della Tecnica HIFU

La tecnica con ablazione mediante ultrasuoni focalizzati guidati dalla risonanza magnetica (HIFU) è una terapia innovativa che permette di trattare le pazienti affette da FIBROMA UTERINO SINGOLO in maniera del tutto mininvasiva e in assenza di tagli e bisturi.

Specificatamente il trasduttore genera onde ad ultrasuoni. Le onde degli ultrasuoni sono convertite in un punto focale. Con la conversione delle onde ad ultrasuoni in un punto focale si ottiene deposizione di energia in maniera strettamente focalizzata.

L’ energia viene successivamente convertita in calore. Sappiamo che la temperatura del tessuto superiore a 55 gradi Celsius o 60 gradi Celsius provoca una necrosi pressoche’ istantanea.

Le immagini per guidare la procedura vengano realizzate dal sistema di risonanza magnetica. Si usa quindi l’immagine di risonanza magnetica per pianificare il trattamento e sara’ il computer a guidare esattamente il trasduttore che genera il fascio di ultrasuoni. Si utilizza generalmente un trasduttore ad ultrasuoni a 256 elementi.

Quando il processo di ablazione si avvia vi è un monitoraggio in tempo reale della temperatura in modo da poter conoscere , esattamente o quasi, la temperatura nel punto focale che deve essere trattato. Nel momento poi in cui la temperatura voluta viene raggiunta inizia il processo di ablazione.

Applicazioni Cliniche

Trattamento dell’Osteoma Osteoide

Le sue caratteristiche portano a pensare un suo possibile e promettente utilizzo in numerose aree della patologia umana, in particolare scheletrica. Questo lavoro ha valutato l’efficacia, gli effetti e la sicurezza del trattamento dell’osteoma osteoide con MR-g-FUS.

Sono stati presi in considerazione pazienti arruolati per MR-g-FUS e, come gruppo di controllo, pazienti sottoposti a CT-g-RFA, che hanno raggiunto un follow-up minimo di 18 mesi (rispettivamente 6 e 24 pazienti). Due pazienti erano stati esclusi dal trattamento MR-g-FUS per claustrofobia (2/8).

Tutti i trattamenti sono stati portati a termine con successo tecnico e clinico. Non sono state registrate complicanze o eventi avversi correlati all’anestesia o alle procedure di trattamento, e tutti i pazienti sono stati dimessi regolarmente dopo 12-24 ore. La durata media dei trattamenti di MR-g-FUS è stata di 40±21 min.

Da valori di score VAS pre-trattamento oscillanti tra 6 e 10 (su scala 0-10), i trattamenti hanno condotto tutti i pazienti a VAS 0 (senza integrazioni farmacologiche). Nessun paziente ha manifestato segni di persistenza di malattia o di recidiva al follow-up.

Nonostante la neurolisi e la risoluzione dei sintomi, la perfusione del nidus è stata ritrovata ancora presente in oltre il 70% dei casi sottoposti a MR-g-FUS (4/6 pazienti). I risultati derivati da un'analisi estesa a pazienti più recentemente arruolati confermano questi dati.

Trattamento del Tremore Essenziale e del Parkinson

“Il tremore essenziale è una patologia neurologica che esordisce nel paziente fin dalla giovane eta”, ha spiegato il docente. “Il trattamento diventa meno efficace col passare del tempo. L’università di Verona ha pubblicato uno studio sulla metodica neurochirurgica disponibile da pochi anni, Ultrasuoni focalizzati guidati da risonanza magnetica nucleare, che ridurrebbe i tremori del 70/80 %.

La tecnica MRgFUS (Magnetic Resonance guided Focused Ultrasound Surgery = chirurgia a base di ultrasuoni focalizzati e guidati dalla risonanza magnetica) o più semplicemente FUS è indicata per pazienti affetti da tremore essenziale oppure malattia di Parkinson nelle fasi iniziali con un tremore unilaterale importante.

I pazienti parkinsoniani devono avere una buona risposta alla levodopa, un adeguato punteggio motorio assegnato dal test UPDRS ed essere collaboranti, in modo che possano essere eseguite prove per individuare il bersaglio corretto.

Pur essendo un trattamento chirurgico che determina una lesione, si tratta di una terapia non invasiva, che non richiede l'utilizzo del bisturi. L’energia degli ultrasuoni viene concentrata su un volume molto piccolo di tessuto che si desidera rimuovere. Il paziente, con i capelli rasati a zero per evitare bruciature dei capelli, indossa una cuffia speciale.

Durante la procedura rimane sveglio e collabora all’individuazione del bersaglio ideale. Inizialmente vengono trasmessi ultrasuoni in quantità modeste, che paralizzano senza distruggere i neuroni bersaglio, individuati tramite risonanza magnetica, per verificare se il bersaglio prescelto è corretto.

Si chiede al paziente di effettuare un compito influenzato dal tremore (per es. disegnare una spirale), per verificare l’entità del miglioramento ed anche controllare che non compaiano effetti collaterali. In base alla particolare organizzazione, non solo l’equipe neurochirurgica, ma anche il neurologo parkinsonologo curante, che conosce meglio il paziente dal punto di vista clinico, viene coinvolto nella selezione e nel monitoraggio dei candidati alla FUS.

La malattia di Parkinson è una patologia progressiva, per cui l’efficacia può ridursi con il tempo. Inoltre, l'esperienza clinica ha insegnato che si possono verificare tre tipi di effetti collaterali.

Effetti collaterali dovuti all’uso del casco: gonfiore, ematoma locale, infezione cutanea
Effetti collaterali durante la sonicazione: mal di testa, bruciore della cute, nausea, qualche volta vomito. Questi effetti collaterali sono transitori e regrediscono entro pochi minuti

Trattamento dei Fibromi Uterini

La paziente infatti viene adagiata sul lettino di una specifica Risonanza Magnetica con software dedicato per il trattamento del fibroma ed un fascio di ultrasuoni ad alta intensità viene indirizzato sul fibroma, fino a “bruciarlo”.

La donna è distesa sul lettino a pancia in giù, consentendo cosi’ di mantenere l’addome sotto la sorgente di ultrasuoni, come se stesse eseguendo una normale ecografia con tanto di gel, ma in posizione prona.

La percentuale di successo e’ discreta ma i criteri di inclusione devono essere strettamente rispettati in quanto solo una parte delle pazienti con fibroma uterino puo’ effettivamente rispondere in maniera del tutto ottimale a questo tipo di trattamento. E’ infatti estremamente importante che il fibroma sia singolo e quindi non ci si trovi difronte a fibromi multipli (o fibromatosi uterina) e che la massa del fibroma non superi i 5 cm di diametro massimo.

Inoltre, in alcuni casi potrebbe essere difficile trattare i fibromi posizionati in sede posteriore, quindi distanti dalla superficie addominale ma soprattutto dal raggio di ultrasuoni ad alta intensita’. E’ inoltre estremamente importante valutare l’eventuale presenza di altri organi compresi fra il raggio di ultrasuoni ed il fibroma. Questo per evitare di andare a colpire involontariamente ed erroneamente altre strutture, in particolare le anse intestinali che a volte possono frapporsi tra parete addominale e fibroma uterino. In questo caso potrebbero esitare lesioni intestinali anche di severa entita’, ragion per cui queste particolari situazioni anatomiche dovrebbero essere valutate attentamente prima e, se presenti, escluse a priori.

Un altra comntroindicazione a questo tipo di metodica e’ la presenza di un fibroma altamente vascolarizzato che comporta purtroppo una minore efficacia del trattamento in quanto la componente liquida all’interno della lesione fibromatosa impedisce il corretto funzionamento del fascio di ultrasuoni.

Bisogna tuttavia sottolineare che, nella stragrande maggioranza dei casi, dopo embolizzazione il fibroma si riduce spontaneamente finanche a scomparire nei casi piu’ favorevoli; appare quindi poco probabile che dopo embolizzazione sia necessario o solamente richiesto un trattamento ad ultrasuoni.

Questo percorso e’ sempre piu’ indicato per quelle donne che, ancora desiderose di avere una gravidanza, si ritrovano con fibromi di dimensioni molto importanti e nelle quali la chirurgia a cielo aperto non puo’ garantire risultati sicuri e dove quindi c’e’ il rischio di perdere l’utero durante l’intervento ( per l’impossibilita’ da parte del chirurgo di rimuovere la massa senza danneggiare eccessivamente l’utero); o dove residua alto il rischio di un importante cicatrice chirurgica a livello dell’utero, sicuramente in grado di poter creare severe complicazioni in caso di gravidanza.

Per una corretta valutazione del caso e’ INDISPENSABILE eseguire preventivamente un esame di risonanza magnetica con mezzo di contrasto in modo da consentire al radiologo di valutare attentamente tutti i criteri di inclusione ed esclusione per il trattamento ad ultrasuoni.

Dopo trattamento ad ultrasuoni il fibroma non viene rimosso ma cambia consistenza; da nodulo solido si trasforma in area necrotica e nel tempo questa area all’interno dell’utero viene riassorbita. A volte si puo’ anche assistere all’espulsione nel tempo di queste masse per via vaginale.

Nuove Frontiere: Trattamento dell'Epilessia

Per la prima volta nella storia, alcuni ricercatori del College of Medicine dell’Ohio State University hanno dato vita ad uno studio clinico sul funzionamento della chirurgia ad ultrasuoni ben focalizzata negli adulti con un tipo specifico di epilessia le cui convulsioni non possono essere controllate dai farmaci.

Verranno reclutati in questo studio fino a 10 adulti con epilessia “ad insorgenza focale del lobo clinicamente refrattario”. La tecnica utilizza ultrasuoni focalizzati guidati da risonanza magnetica attraverso il cranio per raggiungere il tessuto nel profondo del cervello senza incisioni o radiazioni.

Con questa tecnologia, 1.024 fasci di ultrasuoni passano attraverso il cuoio capelluto, il cranio e il tessuto cerebrale senza causare alcun danno e convergono in un punto focale agendo sul tessuto cerebrale specifico coinvolto nell’epilessia.

“Stiamo portando avanti questa sperimentazione perché sappiamo che c’è una grande necessità clinica insoddisfatta. Più di 20 milioni di persone in tutto il mondo vivono con crisi incontrollabili perché non esiste alcun trattamento disponibile“, ha detto il neurochirurgo Vibhor Krishna, che sta conducendo lo studio presso il Wexner Medical Center dell’Ohio State University e il Neurological Institute dell’Ohio. “I nostri obiettivi sono testare la sicurezza di questa procedura e studiare i cambiamenti nella frequenza delle crisi in questi pazienti”.

Durante le tre ore di intervento chirurgico in una sala operatoria RM per chirurgia intraoperatoria, il paziente era sveglio e vigile, dando un feedback in tempo reale al team composto da neurochirurgo, neurologo, neuropsicologo, ricercatori e infermieri. Il suo feedback ha aiutato la squadra ad operare in sicurezza la regione del cervello coinvolta nella diffusione dell’epilessia senza causare effetti collaterali indesiderati.

Un’intelaiatura tiene ferma la testa del paziente durante il trattamento, che si svolge in risonanza magnetica. Il trasduttore ad ultrasuoni, essenzialmente un casco che ospita i raggi ultrasonici, viene fissato all’intelaiatura principale.

Intorno alla testa del paziente viene posta una vaschetta d’acqua dove circola acqua fredda e degassata. Questa configurazione facilita la trasmissione degli ultrasuoni dalla macchina attraverso il cranio, focalizzata sull’esatto punto del tessuto cerebrale che viene preso di mira per l’ablazione.

Il gruppo di ricerca del Centro per la neuromodulazione dell’Ohio State monitorerà attentamente i pazienti attraverso esami neurologici e neuro-psicologici per valutare il linguaggio, la memoria e il funzionamento esecutivo a vari livelli.

“Negli ultimi anni, l’Ohio State ha aperto la strada alla conduzione di sperimentazioni cliniche utilizzando la chirurgia ad ultrasuoni focalizzata per trattare con successo tremori essenziali e il morbo di Parkinson. Il team di ricerca sta ora sperimentando questa tecnologia innovativa per aiutare i nostri pazienti che soffrono di crisi epilettiche debilitanti“, ha affermato il dott. K.