Tomografia Optoacustica Multispettrale

Il cuore di EUPHORIA è la tecnologia MSOT (Tomografia Optoacustica Multispettrale). MSOT, come i raggi X o la risonanza magnetica, consente all’operatore di “vedere dentro” un corpo umano, un animale da laboratorio o altre cose. Anziché utilizzare la radiazione a raggi X o la risonanza magnetica, MSOT sfrutta un fenomeno completamente diverso: l’effetto fotoacustico. Questo effetto si verifica quando un tessuto di interesse, come la parete intestinale, è illuminato da impulsi laser a diversa lunghezza d’onda che penetrano attraverso la pelle. Le molecole di sangue all’interno del tessuto assorbono energia luminosa; ciò provoca una piccola espansione del tessuto (minima per essere percepita dal paziente), che a sua volta provoca piccole onde di pressione, ovvero genera onde ultrasoniche. Queste vengono rilevate utilizzando un rilevatore di ultrasuoni sensibile.

Diverse molecole nel tessuto rispondono in modi diversi a diverse lunghezze d’onda della luce. Quando si registrano i segnali a ultrasuoni generati dopo l’illuminazione con diverse lunghezze d’onda (ovvero illuminazione multispettrale), un software complesso può distinguere la composizione molecolare del tessuto. Un vantaggio particolare di MSOT è che rileva il sangue, l’ossigenazione del sangue, grasso, il collagene e altre sostanze che altre tecnologie non possono “vedere” e offre quindi nuove prospettive e nuovi modi di vedere l’interno del corpo.

Principio delle misurazioni MSOT nei pazienti con IBD.


Principio delle misurazioni MSOT nei pazienti con IBD.
MSOT consente l’imaging transaddominale dell’attività della malattia nella parete del colon nei pazienti con IBD in tempo reale. Le regioni infiammate mostrano una maggiore perfusione che provoca la formazione di segnali MSOT senza la necessità di agenti di contrasto esogeni.

MSOT si basa sulla ricerca condotta presso il Centro Helmholtz di Monaco di Baviera per la salute ambientale (HMGU) dal team di ricerca di Vasilis Ntziachristos; iThera Medical è una società “spin-out” di HMGU.

Color-coded figure showing IBD in remission, moderate IBD, and severe IBD.

Contrasto optoacustico della concentrazione di emoglobina (color-coded)
sovrapposta a un’immagine ecografica della parete del colon

 

I primi sistemi MSOT erano stati utilizzati principalmente nel campo della ricerca, per studi su topi di laboratorio e sulle loro risposte a diversi farmaci. Quando la potenzialità della tecnologia divenne evidente, iThera e UHE accettarono di condurre uno studio di fattibilità, per indagare se MSOT potesse offrire una valida alternativa all’endoscopia nei pazienti con IBD. I risultati sono stati davvero positivi. Tuttavia, era chiaro che era necessario ulteriore lavoro sulla tecnologia e sul software di imaging, se MSOT avesse avuto la possibilità di diventare uno strumento clinico di routine. Ciò ha portato al progetto EUPHORIA.

Specificità%: Sensibilità / specificità di MSOT rispetto alle procedure
non invasive stabilite (adattato da N Engl J Med. 2017 Mar 30; 376 (13): 1294-6)

MSOT è già oggetto di una sostanziale letteratura scientifica; è possibile leggere in modo molto più dettagliato sulla tecnologia e sullo studio di fattibilità in UHE, ai link seguenti: