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Telecamere a infrarossi per rilevare il tumore al seno in fase iniziale

Credit: Alyssa Owens

Il cancro è una delle malattie più debilitanti al mondo e colpisce ogni anno centinaia di migliaia di persone. Nonostante 1 donna su 8 venga colpita ogni anno dal tumore al seno, le sue cause sono ancora sconosciute. Tuttavia, rispetto al passato una diagnosi precoce può aiutare nella cura.

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La tecnica più ampiamente usata per la cura è la mammografia attraverso i raggi X. Normalmente, un tumore appare come una massa bianca solida, anche se, nel tessuto mammario più denso, rilevare queste masse diventa molto difficile. Inoltre, il disagio e le radiazioni (è infatti un esame radiografico) associate alla mammografia spesso scoraggiano le donne dallo screening annuale.
C’è poi l’ecografia, che fornisce un’opzione non invasiva ed economica in grado di distinguere tra un tumore maligno e una cisti benigna, ma che sfortunatamente può portare a diagnosi errate. Infine la risonanza magnetica (MRI), la quale viene utilizzata principalmente per lo screening ad alto rischio (mutazione nota o sospetta in un tumore al seno che causa un rischio genico o di vita >20%) e un’ulteriore diagnosi prima della resezione chirurgica. Le risonanze magnetiche non sono generalmente utilizzate per lo screening quotidiano a causa dei costi elevati e dei falsi positivi.

Ora, il Thermal Analysis Lab (TAMFL) presso il Rochester Institute of Technology di Rochester, New York, ha collaborato con un team di medici del Rochester General Hospital (RGH) per sviluppare un metodo non invasivo di screening del carcinoma mammario, attraverso l’utilizzo di telecamere a infrarossi per rilevare il problema in fase iniziale. Si tratta di un sistema, noto come termografia, già conosciuto sin dagli anni ’50 che non presenta radiazioni ionizzanti e non richiede la compressione del seno. Sebbene la termografia sia stata approvata come tecnica aggiuntiva dalla Food and Drug Administration (FDA) nel 1982, è caduta in disgrazia a causa della scarsa precisione e del protocollo clinico non standardizzato. Tuttavia, lo studio collaborativo intrapreso, si sta concentrando sull’ottimizzazione della tecnologia sia dal punto di vista ingegneristico che medico.

L’imaging a infrarossi ha la capacità unica di catturare l’attività termica nel tessuto mammario derivante da un tumore. La crescita è associata a proprietà infiammatorie e ad un aumento del sangue e dell’ossigeno, che provoca un maggiore cambiamento di temperatura tra il tumore in crescita e il tessuto mammario circostante. Attività termiche come il metabolismo cellulare, l’aumento della vascolarizzazione e l’aumento della perfusione del sangue creano aree di aumento della temperatura. Il calore generato appare sulla superficie del seno e le variazioni di temperatura vengono rilevate con una telecamera a infrarossi.

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Quando le donne vengono sottoposte a screening mammografico per carcinoma mammario mediante risonanza magnetica, vengono schermate in posizione prona (sul loro stomaco) per consentire al seno di pendere liberamente, non inibito dalla deformazione gravitazionale; questa stessa posizione è stata utilizzata per l’IRI per un confronto più accurato. Per analizzare le immagini, è stato creato un modello computerizzato specifico del paziente. Utilizzando questo modello e le immagini a infrarossi raccolte, i ricercatori sono stati in grado di individuare la posizione e le dimensioni esatte del tumore.

Sino ad ora il metodo è stato testato in sette pazienti con carcinoma mammario comprovato da biopsia, ed è stato capace di identificare le dimensioni e la posizione del tumore nella mammella cancerosa; non ha inoltre identificato “nessun tumore” nella mammella sana, fornendo ulteriori garanzie.

La seconda fase dello studio sarà quella di arruolare pazienti che non hanno il cancro al seno e ottimizzare la tecnologia per una diagnosi più rapida. In questa fase lo studio consentirà di determinare l’efficacia della tecnologia e la capacità di distinguere tra tumore maligno e tessuto sano.

Bibliografia:

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  • https://asmedigitalcollection.asme.org/medicaldiagnostics/article-abstract/1/4/041006/457249/Generation-and-Thermal-Simulation-of-a-Digital?redirectedFrom=fulltext
Renato Sansone: Giornalista scientifico, iscritto all'ordine nazionale dal 2013. Si occupa di cronaca scientifica dal 2011. Contatti: renato.sansone@geomagazine.it
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