Un team di ricercatori dell’IRCCS Ospedale Policlinico San Martino, in collaborazione con Siemens Italia, ha messo a punto un protocollo di risonanza magnetica avanzata in grado di analizzare con un livello di dettaglio inedito per la pratica clinica la struttura cerebrale, sia della sostanza bianca che della sostanza grigia. Lo studio, coordinato dalla prof.ssa Matilde Inglese, è stato pubblicato nella rivista “Human Brain Mapping”.
La risonanza magnetica è uno strumento di routine in campo neurologico, usato sia a scopo diagnostico, che per prendere le decisioni più adeguate in termini di trattamento. L’esame è sicuro e non invasivo; mentre il paziente è disteso, la macchina registra i segnali emessi dalle molecole del corpo in risposta al campo magnetico emesso. Questi segnali diventano immagini grazie al software, che si avvale di un modello matematico per interpretare i dati.
Una tecnica avanzata di risonanza magnetica, la risonanza magnetica pesata in diffusione, riesce a captare segnali a una risoluzione fino a mille volte superiore rispetto alla tecnica “classica”, ma c’è ancora strada da fare sul lato del software: finora le applicazioni di successo hanno riguardato la sola sostanza bianca del cervello, poiché ha una struttura anatomica più semplice, mentre resta problematico usare la tecnica per l’analisi della sostanza grigia cerebrale, l’area più colpita da molte malattie neurologiche.
Nel 2020 un team di ricerca dell’Università di Cardiff guidato da Marco Palombo ha messo a punto un modello matematico che, pur permettendo di studiare la sostanza grigia, aveva bisogno di scanner ben più potenti rispetto ai migliori disponibili nella pratica clinica e di tempi di acquisizione non compatibili con un esame medico. Questo aveva finora limitato le applicazioni del modello all’ambito sperimentale.
Uno studio dell'IRCCS Ospedale Policlinico San Martino, svoltosi in collaborazione con l’Università di Genova e con Siemens Italia, è riuscito ad utilizzare la risonanza magnetica pesata in diffusione per analizzare anche la sostanza grigia, in un protocollo compatibile con la pratica clinica. Il protocollo è applicabile sugli scanner 3 tesla, i più potenti disponibili nei reparti, con un tempo di acquisizione di soli 10 minuti. La ricerca è stata coordinata da Matilde Inglese, professoressa associata di neurologia all’Università di Genova e dirigente medico del Policlinico San Martino. Spiega il co-autore Mauro Costagli, ingegnere e professore associato all’Università di Genova:
<<Questo modello, molto più complesso del modello matematico usato comunemente, ha bisogno di un maggiore numero di dati. Abbiamo modificato la tecnica usata in clinica in modo tale da consentirne l’acquisizione, implementando un protocollo compatibile con un esame clinico, che richiede circa 10 minuti di acquisizione>>.
Analisi effettuate su 5 pazienti affetti da sclerosi multipla hanno permesso di differenziare alterazioni della struttura cerebrale che sarebbero state altrimenti indistinguibili. Sono in corso studi clinici più approfonditi che permetteranno di svelare il significato delle nuove alterazioni visibili per le diverse patologie neurologiche. Spiega la prof.ssa Inglese:
<<Adesso vogliamo determinare l’impatto clinico dello studio della sostanza grigia: con quanto anticipo rispetto alla manifestazione clinica riusciamo a rilevare queste alterazioni, quanto influenzano i deficit neurologici e cognitivi del paziente, quanto sono predittive dell’evoluzione della malattia, quali informazioni danno sulla risposta a determinati trattamenti. Siamo fiduciosi che questa nuova tecnica sarà utile nello studio di molteplici malattie neurologiche>>.
Il risultato è stato reso possibile da un team multidisciplinare, in cui hanno collaborato medici e ingegneri, e dalla sinergia tra ricerca pubblica e impresa. Lo scanner, installato nel reparto di Neuroradiologia dell’IRCCS Ospedale Policlinico San Martino, è stato acquistato grazie all’Associazione Italiana Sclerosi Multipla e messo a disposizione ai ricercatori dal dott. Castellan, responsabile dell’Unità operativa di Neuroradiologia del Policlinico. Gli ingegneri di Siemens Italia hanno collaborato con i ricercatori per modificare la parte software dello scanner in linea con il protocollo sperimentale.
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