La scoperta di IRCCS Neurologico Carlo Besta e Università della Virginia apre nuove opzioni terapeutiche e garantisce maggior precisione operatoria  

• Usate come mezzo di contrasto nell’ecografia cerebrale a ultrasuoni (CEUS) durante le operazioni chirurgiche, le microbolle – minuscole 'bolle d’aria'composte da un guscio polimerico che racchiude un nucleo gassoso - non erano mai state conteggiate prima a livello cerebrale.
• Un'analisi quantitativa della distribuzione delle microbolle, pubblicata sulla rivista “Nature Scientific Reports” e condotta dal dottor Francesco Prada, Direttore dell’Acoustic Neuroimaging and Therapy Laboratory (ANTY-Lab) dell’IRCCS Neurologico Carlo Besta in collaborazione con l’Università della Virginia, rivela differenze sostanziali in varie strutture, regioni e tumori del cervello umano.

A pochi anni dalla scoperta delle microbolle come efficace agente di contrasto nell’eseguire l’imaging a ultrasuoni del cervello durante delicati interventi di chirurgia cerebrale, oggi un’analisi retrospettiva rivela che il conteggio e la distribuzione di queste minuscole “bolle d’aria” permette una maggiore precisione di intervento.

Lo studio condotto dai ricercatori dell’IRCSS Carlo Besta in collaborazione con un team dell’Università della Virginia dimostra che la quantificazione delle microbolle derivante dall'imaging CEUS (contrast enhanced ultra sound) permette il riconoscimento di diversi tipi di tumori cerebrali, così come il confronto tra diverse regioni (a esempio materia bianca vs materia grigia) e strutture all'interno del cervello, in maniera oggettivabile, misurabile e riproducibile.

La scoperta, pubblicata sulla rivista “Nature Scientific Reports”, rappresenta un importante passo in avanti per la pianificazione e l'implementazione dell'imaging basato su microbolle (MB), compiuto alla Fondazione IRCCS Istituto Neurologico Carlo Besta, grazie all’analisi condotta dal dottor Francesco Prada, Direttore dell’Acoustic Neuroimaging and Therapy Laboratory (ANTY-Lab), in collaborazione con un team dell’Università della Virginia.

Gli scienziati hanno costruito e testato una nuovo software per l'analisi della distribuzione delle microbolle in tempo reale. Tra i pazienti con neoplasie cerebrali primarie sottoposti a imaging CEUS intraoperatorio tra giugno 2013 e luglio 2018 all’Istituto Besta, è stata svolta un’analisi retrospettiva su 19 set di immagini a ultrasuoni intraoperatori, che ha rivelato chiare differenze quantitative nella distribuzione delle microbolle: l’analisi ha permesso di discernere chiaramente varie strutture cerebrali, differenze regionali e diversi tipi di tumori cerebrali. Il software personalizzato creato per l'analisi quantitativa ha catturato efficacemente queste differenze. Le intensità di picco - nella distribuzione delle microbolle - quantificate hanno mostrato regioni contenenti strutture arteriose, tumorali o di sostanza bianca.

“Le microbolle sono di fatto un agente di contrasto ecografico - spiega il Dottor Francesco Prada -. Così come accade con il Gadolinio per la Risonanza Magnetica, sono in grado di far risaltare i tumori, permettono di visualizzare i vasi sanguigni cerebrali e permettono di analizzare la perfusione del cervello. Vengono iniettate durante l’esame ecografico e permettono un imaging in tempo reale e ripetibile durante l’intervento chirurgico, fornendo una notevole quantità di informazioni dinamiche, non ottenibili con altre metodiche. La loro distribuzione nel cervello però non era ancora stata completamente compresa. Poneva dunque dei limiti alla guida CEUS intraoperatoria o ai trattamenti basati su microbolle. In questo studio descriviamo una solida piattaforma per la quantificazione della distribuzione delle microbolle nel cervello umano, che consente di discriminare quantitativamente tra tessuti cerebrali tumorali e normali e forniamo nuove informazioni sulla distribuzione delle microbolle cerebrali in tempo reale”.

Il dottor Prada aggiunge inoltre che “l’analisi della distribuzione delle microbolle cerebrali ha un enorme potenziale per migliorare sia la guida delle immagini durante le procedure chirurgiche sia la pianificazione delle terapie mediate dagli ultrasuoni. Eseguire l'analisi quantitativa di tali fenomeni fornirà una comprensione più nitida, permetterà la condivisione dei dati e garantirà la replicabilità dei risultati. In generale questo aprirà la strada a procedure più sicure per i pazienti".