Biopsie migliori? Le telecamere 3D ad alta velocità potrebbero essere il futuro
Di Natalie Sabin
24 maggio 2022 - Le biopsie non sono cambiate molto negli oltre 100 anni in cui sono state utilizzate in campo medico: Il tessuto (un gruppo di cellule) viene tagliato dal corpo, inserito in un blocco, tagliato a fette sottili, montato su un vetrino e colorato con un colorante. Un patologo analizza quindi il campione con un microscopio. I risultati arrivano in 2-10 giorni, mentre il paziente e la sua famiglia aspettano nervosamente.
Gli ingegneri della Columbia University stanno lavorando per dare alle biopsie un aggiornamento di cui si sente il bisogno. Elizabeth Hillman, PhD, e il suo team hanno sviluppato un microscopio 3D ad alta velocità in grado di fotografare rapidamente le cellule vive senza doverle estrarre dal corpo.
Il risultato: Un approccio non invasivo in cui i risultati sono molto più rapidi.
L'imaging medico incontra 'Matrix'
In alcuni interventi chirurgici utilizziamo già i microscopi, ma la maggior parte di essi fornisce solo una piccola immagine in 2D, limitando la visione di dettagli importanti.
"I tessuti hanno un aspetto diverso a diverse profondità", spiega Hillman. "Se si dispone di un'immagine 3D del tessuto, è possibile osservarlo a diversi livelli, cosa che non si può fare con le immagini 2D".
Finora, per esaminare queste profondità era necessario un bisturi. Ma la tecnologia sviluppata da Hillman e dal suo team, chiamata MediSCAPE, prevede il semplice trascinamento di una piccola sonda sul tessuto. La sonda scatta molto rapidamente molte immagini delle cellule viventi, creando una visione 3D su larga scala delle minuscole caratteristiche del tessuto.
La differenza tra una scansione 2D e la versione 3D è un po' come paragonare una foto Polaroid piatta alla scena "Bullet Time" di Matrix. Le immagini ad alta velocità da molte angolazioni diverse offrono un livello di dettaglio e di precisione che un'immagine 2D non può catturare.
Questa immagine più chiara permette ai chirurghi di distinguere meglio i tessuti sani da quelli non sani, consentendo loro di decidere come tagliare al meglio un tumore in modo che non rimangano tessuti malati. E soprattutto, se l'immagine appare normale, il tessuto rimane dov'è, all'interno del paziente.
La tecnologia potrebbe essere utile non solo per individuare i tumori, ma anche "per guidare i chirurghi identificando rapidamente diversi tipi di tessuto come nervi, grasso, muscoli, cartilagine, tessuto cicatriziale", afferma Hillman.
Si prospettano biopsie migliori e più sicure?
Hillman avverte che l'imaging 3D ad alta velocità non è destinato a sostituire tutte le biopsie. Ma MediSCAPE potrebbe essere particolarmente utile per esaminare aree sensibili come il cervello, dove l'asportazione di un tessuto così prezioso potrebbe comportare la perdita di funzioni, gonfiori, convulsioni o ictus.
I primi utilizzi della tecnologia saranno probabilmente in interventi chirurgici aperti in cui i tessuti del paziente sono esposti, come nel cervello, nell'addome, nella cervice, nell'orecchio/naso/gola, e per guidare interventi robotici complessi.
Tuttavia, sebbene lo studio dimostri che la tecnica è possibile, potrebbero passare altri 5 anni o più prima che la tecnologia sia disponibile a livello mainstream, afferma Hillman. Ci aspettano molti altri studi clinici.
