Notizia

Mar 11, 2023

MRI per tutti: gli scanner portatili economici mirano a rivoluzionare l’imaging medico

The patient, a man in his 70s with a shock of silver hair, lies in the neuro

Il paziente, un uomo sulla settantina con una massa di capelli argentati, si trova nell'unità di terapia neurointensiva (neuro terapia intensiva) dell'ospedale Yale New Haven. Guardandolo, non diresti mai che pochi giorni prima gli è stato rimosso un tumore dalla ghiandola pituitaria. L'operazione non ha lasciato il segno perché, come di consueto, i chirurghi sono arrivati ​​al tumore attraverso il naso. Chiacchiera allegramente con un paio di ricercatori associati che sono venuti per verificare i suoi progressi con un dispositivo nuovo e potenzialmente rivoluzionario che stanno testando.

La macchina cilindrica si erge all'altezza del petto e potrebbe essere il fratello maggiore di R2D2, il robot di Star Wars. Uno dei ricercatori guida con attenzione lo scanner semovente da 630 chilogrammi fino alla testata del letto, manovrandolo con un joystick. Sollevando l'uomo per il lenzuolo, i ricercatori lo aiutano ad appoggiare la testa nello Swoop, uno scanner portatile per risonanza magnetica (MRI) prodotto da una società chiamata Hyperfine.

"Vuoi i tappi per le orecchie?" chiede Vineetha Yadlapalli, la seconda ricercatrice.

"È forte come una normale risonanza magnetica?"

"Affatto."

"Allora immagino di non averne bisogno."

Dopo aver sostenuto le gambe del paziente per alleviare la tensione sulla schiena, Yadlapalli mette in funzione la macchina, inserendo alcune istruzioni da un iPad. La macchina emette un ringhio basso, quindi procede con un segnale acustico e un clic. Nel giro di pochi minuti, sul tablet di Yadlapalli appare un'immagine del cervello del paziente.

Per mezz'ora l'uomo giace in silenzio, con le mani incrociate sulla pancia. Potrebbe sistemarsi i capelli con un asciugacapelli vecchio stile. In un certo senso, è un pioniere che aiuta a portare la risonanza magnetica dove non è mai stata fatta prima.

In molti casi, la risonanza magnetica costituisce il gold standard nell’imaging medico. Le prime immagini MRI utili sono emerse alla fine degli anni '70. Nel giro di un decennio, gli scanner commerciali si erano diffusi in medicina, consentendo ai medici di acquisire immagini non solo delle ossa, ma anche dei tessuti molli. Se i medici sospettano che tu abbia avuto un ictus, sviluppato un tumore o una lesione alla cartilagine del ginocchio, probabilmente prescriveranno una risonanza magnetica.

Se sei abbastanza fortunato da poterne avere uno, ovviamente. Uno scanner MRI utilizza un campo magnetico per far ruotare i nuclei atomici nei tessuti viventi, in particolare i protoni nel cuore degli atomi di idrogeno, in modo che emettano onde radio. Per generare il campo, uno scanner standard impiega un grande e potente elettromagnete superconduttore che spinge il costo di una macchina a 1,5 milioni di dollari o più, valutando la risonanza magnetica fuori dalla portata del 70% della popolazione mondiale. Anche negli Stati Uniti, sottoporsi a una risonanza magnetica può richiedere giorni di attesa e un viaggio di mezzanotte verso qualche ospedale distante. È il paziente che deve venire allo scanner e non viceversa.

Per anni, alcuni ricercatori hanno cercato di costruire scanner che utilizzassero magneti permanenti molto più piccoli, realizzati con la lega che spesso si trova nei giocattoli da scrivania. Producono campi circa 1/25 più forti di un magnete MRI standard, che una volta sarebbe stato troppo debole per raccogliere un'immagine utilizzabile. Ma, grazie a un’elettronica migliore, a una raccolta dati più efficiente e a nuove tecniche di elaborazione del segnale, diversi gruppi hanno ripreso l’immagine del cervello in campi così bassi, anche se con una risoluzione inferiore rispetto alla risonanza magnetica standard. Il risultato sono scanner abbastanza piccoli da poter essere trasportati fino al letto del paziente e possibilmente abbastanza economici da rendere la risonanza magnetica accessibile in tutto il mondo.

Le macchine segnano un trionfo tecnologico. Kathryn Keenan, ingegnere biomedico presso il National Institute of Standards and Technology che sta testando uno scanner Hyperfine, afferma: "Tutti quelli che arrivano sono impressionati dal fatto che funzioni". Alcuni sostengono che gli scanner potrebbero anche trasformare l’imaging medico. "Stiamo potenzialmente aprendo un campo completamente nuovo", afferma Kevin Sheth, un neurologo della Yale School of Medicine che ha lavorato a lungo con Swoop ma non ha alcun interesse finanziario in Hyperfine. "La questione non è 'succederà?' Sarà una cosa."

Nell’agosto 2020, lo Swoop è diventato il primo scanner a basso campo a ottenere l’approvazione della Food and Drug Administration (FDA) statunitense per l’imaging del cervello, e i medici lo stanno sottoponendo a studi clinici a Yale New Haven e altrove. Altri dispositivi sono subito dietro. Ma Andrew McDowell, fisico e fondatore della società di consulenza NeuvoMR, LLC, avverte che non è chiaro se esista un mercato per uno scanner a basso campo, con la sua risoluzione inferiore. "La vera sfida sarà convincere i medici a iniziare a usarlo", afferma. "È molto difficile perché per buone ragioni sono molto conservatori."