Soluzioni innovative per l'imaging del cervello
La tomografia computerizzata (CT), la risonanza magnetica (MRI) e la tomografia a emissione del positrone (PET) sono tecniche di imaging che forniscono dati anatomici e fisiologici completi di estrema importanza per guidare la diagnosi e la terapia nella pratica clinica. Questi metodi però non sono in grado di valutare i parametri sistemici come il battito cardiaco o la pressione arteriosa e non si possono applicare accanto al letto. L'elettroencefalogramma (EEG) costituisce una tecnica di vecchia data che può monitorare il cervello continuamente e in maniera non invasiva. Il consorzio NEUROPT ("Non-invasive imaging of brain function and disease by pulsed near infrared light"), finanziato dall'UE, desiderava generare uno strumento clinico per il monitoraggio continuo dei parametri emodinamici dell'ossigenazione e la perfusione cerebrale. Questo strumento dovrebbe complementare anche i metodi MRI/CT/PET e allo stesso tempo essere compatibile con le tecniche esistenti di neuro-monitoraggio (EEG, Doppler ultrasuono). Per ottenere ciò, i partner hanno dovuto migliorare la risoluzione spaziale delle attuali tecniche di imaging, eliminare i manufatti e permettere la quantificazione assoluta dei parametri fisiologici. A questo fine, hanno impiegato tecniche a tempo risolto che offrono una maggiore sensibilità rispetto alla maggior parte dei metodi ottici e distinguono tra i tessuti di superficie (per es. la pelle e il cranio) e il tessuto cerebrale. Sono stati costruiti nuovi dispositivi fotonici e prototipi da usare in condizioni cliniche, compreso un elmetto specializzato per attaccare le fibre ottiche alla testa. Attraverso lo sviluppo del software, i ricercatori hanno potuto anche analizzare le misurazioni a tempo risolto sulla testa e calcolare le concentrazioni di ossiemoglobina e deossiemoglobina. Inoltre, i ricercatori di NEUROPT hanno lavorato sulla modellazione realistica e il calcolo, con particolare attenzione al miglioramento della propagazione della luce nella testa umana. La fattibilità di questo approccio combinatorio è stata testata in studi separati visivi e motori in soggetti sani. È stato poi applicato con successo per effettuare misurazioni in pazienti con gravi condizioni neurologiche, epilessia fotosensibile o ictus. Data la natura non invasiva dell'approccio di NEUROPT e la possibilità di usarlo accanto al letto, esso dovrebbe facilitare la diagnosi della menomazione cerebrale funzionale e monitorarne i progressi. Di conseguenza, dovrebbe migliorare la prognosi di pazienti affetti da gravi malattie neurologiche e si potrebbe applicare anche per l'imaging del cervello dei bambini piccoli.
