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Quando i medici scoprono un’anomalia dei tessuti, il passaggio successivo è generalmente una biopsia al fine di determinare se il tumore sospetto è maligno o benigno. Di norma, ciò comporta una serie di scansioni MRI, in base alle quali il paziente viene ripetutamente posizionato, in posizione supina, all’interno del tunnel confinato di uno scanner MRI. Tutto sommato, è una procedura che richiede tempo.

“Attualmente, al paziente viene somministrata una risonanza magnetica iniziale e quindi rimossa dallo scanner”, spiega il dott. Marc Fournelle, scienziato presso il Fraunhofer Institute for Biomedical Engineering IBMT. “Sulla base di questa scansione, il medico ora pianifica il percorso dell’ago durante la biopsia. L’ago viene quindi inserito leggermente nel corpo del paziente e viene eseguita una seconda scansione per monitorare la posizione dell’ago. Il medico fa avanzare successivamente l’ago nel corpo del paziente, facendo una pausa dopo ogni passaggio per condurre un’altra scansione MRI in modo da controllare la posizione dell’ago. “

In un progetto progettato per abbreviare il tempo necessario per questa procedura, gli scienziati del Fraunhofer IBMT hanno collaborato con colleghi scienziati del Fraunhofer Institute for Digital Medicine MEVIS e del Saarland University Medical Center. KoMBUS mira a combinare le virtù della risonanza magnetica e degli ultrasuoni in un sistema ecografico compatibile con la risonanza magnetica. L’idea alla base di KoMBUS è di ridurre il processo a una scansione MRI, con tutta la pianificazione del percorso dell’ago e l’effettiva biopsia tissutale eseguita sotto la guida degli ultrasuoni. Questa procedura migliorata non comporta solo un aumento del comfort del paziente; consente inoltre di risparmiare tempo nel costoso scanner MR e quindi di ridurre i costi di diagnosi. Il progetto, che durerà fino alla fine dell’anno, è stato finanziato dal Ministero Federale Tedesco dell’Istruzione e della Ricerca per un importo di 1,4 milioni di euro.
Le immagini ad ultrasuoni in diretta mostrano la fase respiratoria esatta del paziente

Il sistema a ultrasuoni compatibile con la MRI produce immagini ad ultrasuoni in parallelo alla scansione MRI e mappa l’una sull’altra. In effetti, ciò fornisce al medico un’immagine RM dell’attuale fase respiratoria del paziente, nonostante il fatto che il paziente non sia più nello scanner MRI. Questa combinazione di immagini MRI ad alto contrasto e immagini ecografiche dal vivo consente di pianificare il percorso dell’ago senza la necessità di scansioni MRI ripetute. “Ogni volta che il paziente espira o espira, le posizioni degli organi interni cambiano”, spiega Fournelle. “Il medico deve quindi pianificare ed eseguire la biopsia nella stessa fase respiratoria. Altrimenti, gli organi si saranno spostati a causa della variazione del volume polmonare e c’è il rischio che l’ago sia fuori bersaglio e non colpisca il tessuto sospetto.”

Questo nuovo sistema del team Fraunhofer produce simultaneamente immagini ad ultrasuoni e alla risonanza magnetica su diversi cicli di respirazione mentre il paziente è nello scanner MRI. Viene eseguita una scansione MRI per ogni fase respiratoria, con il risultato che le lesioni a basso contrasto sono visibili anche durante la scansione con ultrasuoni mostrando l’immagine RM corrispondente. Una volta che il paziente è stato rimosso dallo scanner per risonanza magnetica, il sistema impiega algoritmi speciali per identificare la fase di respirazione corrente sulla base delle immagini ecografiche in diretta e quindi cerca negli insiemi di dati della risonanza magnetica registrati la scansione che corrisponde a quella precisa fase di respirazione. Per i medici meno esperti, questo nuovo sistema fornisce assistenza preziosa. Un altro vantaggio è che riduce la domanda di tempo di risonanza magnetica, che è costoso e spesso sottoscritto in eccesso. Questo nuovo sistema ad ultrasuoni compatibile con la MRI segna un passo fondamentale nello sviluppo di metodi alternativi di biopsia guidata dalla risonanza magnetica, in quanto riduce la domanda di tempo di risonanza magnetica senza compromettere la qualità delle cure.

Il sistema comprende un monitor compatibile con MRI, due trasduttori a ultrasuoni ed elettronica a ultrasuoni multicanale compatibile con MR. Una di queste sonde ad ultrasuoni è per il monitoraggio del movimento del paziente. È fissato al corpo del paziente e genera immagini dal vivo del movimento degli organi interni. La seconda sonda può essere utilizzata per il monitoraggio in tempo reale della posizione dell’ago dopo la risonanza magnetica. Nel sistema è incluso anche il software utilizzato per pianificare il percorso dell’ago, sviluppato presso la Fraunhofer MEVIS di Brema. Questo indica all’utente quando il paziente è nella fase di respirazione ideale e visualizza la scansione RM corrispondente alla fase effettiva. Inoltre, il software propone anche un percorso dell’ago ottimale, incluso il target dell’ago e l’angolo di approccio.

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