
La tecnologia spaziale per
le nuove tecniche di lotta al cancro del seno

Hugo Brunsveld
van Hulten |
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21
Gennaio 2004 - Un nuovo sistema non invasivo
per il trattamento del cancro è stato sviluppato con
la tecnologia dell’industria spaziale europea. Il
primo obiettivo di questo nuovo trattamento, che
potrebbe essere disponibile a partire dal 2006, è il
cancro al seno.
L’imprenditore olandese Hugo Brunsveld van Hulten ha
elaborato una soluzione per aiutare i medici nella
lotta contro il cancro al seno che combina due
tecniche: la risonanza magnetica (RM) per
localizzare e diagnosticare i tessuti cancerosi e
ultrasuoni focalizzati ad alta intensità (HIFU) per
'bruciare' le cellule maligne.
Questa invenzione, chiamata ActiveFU, è stata
sviluppata da Brunsveld van Hulten presso la sede
del nuovo Incubatore Spaziale Europeo (ESI) a ESTEC,
il Centro Europeo per la Ricerca e la Tecnologia
Spaziale dell’ESA, nei Paesi Bassi. Implementando le
tecnologie spaziali e la competenza dei team di
ricerca spaziale dell’ESA si sono superate già
diverse sfide.
"HIFU è una tecnica d’intervento comprovata per
l’ablazione delle cellule cancerose nel corpo umano"
ha spiegato Brunsveld van Hulten. "Questa tecnica,
combinata con i recenti progressi nelle funzionalità
della Risonanza Magnetica, in grado di restituire
una corretta visione in tempo reale dell’area
durante il trattamento, fornirà all’operatore dell’ActiveFU
un controllo altamente sofisticato della procedura
di targeting ipertermico del tumore".
Questo sistema innovativo offrirà ai pazienti
affetti dal cancro la possibilità di sottoporsi a un
nuovo trattamento non invasivo più tollerabile e
senza gli effetti collaterali negativi della chemio
e della radioterapia.
"I vantaggi comprenderanno inoltre un risparmio sui
costi per il settore della sanità pubblica poiché il
trattamento non prevede l’ospedalizzazione" ha
aggiunto Brunsveld van Hulten.
Formatosi come matematico, Brunsveld van Hulten ha
iniziato la propria attività occupandosi di
telerilevamento ma, dai primi anni ’90, è stato
coinvolto nell’impiego della RM per effettuare
biopsie di cancro al seno nello studio sull’utilizzo
degli ultrasuoni a scopo terapeutico.
"L’idea mi è venuta osservando il mercato della RM,
che oggi si limita ancora alla diagnostica. Ho
intuito che la successiva fase logica per l’impiego
della RM sarebbe stata la sua implementazione per la
terapia interventiva" ha spiegato Brunsveld van
Hulten. “Sono giunto alla conclusione che l’impiego
di un sistema HIFU dedicato, con una bobina da RM
per il seno, il dispositivo che effettivamente
genera l’immagine, potrebbe rappresentare un
importante progresso."
"La bobina da risonanza scelta consente inoltre una
diagnostica RM non invasiva o l’esecuzione di una
spettroscopia di risonanza magnetica per l’analisi
chimica e le biopsie per le patologie; si completa
così un kit di strumenti competitivo per la
diagnostica e gli interventi nell’ambulatorio di
RM."
Per conseguire un ulteriore vantaggio competitivo,
Brunsveld van Hulten ha scelto una bobina per il
seno compatibile con i sistemi all’avanguardia da
1,5 e 3 Tesla, con velocità di acquisizione più
elevata e migliore risoluzione, immessi recentemente
sul mercato dai tre principali fornitori di scanner
per la RM: General Electric, Siemens e Philips.
La sua nuova tecnica può essere utilizzata per
trattare qualsiasi tumore piccolo e localizzato ma
Brunsveld van Hulten ha scelto di concentrare
inizialmente l’attenzione sul trattamento del cancro
al seno, poiché si tratta di una della forme
tumorali con maggior prevalenza che interessa in
modo particolare le donne con un’età compresa tra 35
e 69 anni.

Il Laboratorio
CDF dell’ESA controlla la progettazione
d’alto livello |
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L’aiuto offerto dalla competenza
dell’ESA sotto il patrocinio dell’ESI
Sono tanti i pezzi del
puzzle che devono combaciare prima che i pazienti
possano essere guariti ed è questo il motivo per il
quale sono così importanti l’utilizzo
dell’infrastruttura dell’Incubatore Spaziale Europeo
(ESI), presso ESTEC, e il supporto dei tecnici e
degli esperti medici dell’ESA.
"La capacità
dell’ESA di simulare sistemi complessi è stata
d’importanza vitale nel determinare i materiali e le
tecnologie ottimali da impiegare" ha dichiarato
Brunsveld van Hulten. La piattaforma software
EuroSim, originariamente sviluppata per l’ESA per la
simulazione in tempo reale del comportamento dei
satelliti, è stata utilizzata per aiutare a
risolvere le complessità tecniche di progettazione
del sistema.
Sebbene molti
elementi della struttura siano standard industriali,
Brunsveld van Hulten ha evidenziato che "sono stati
i circuiti elettronici e il software integrato
dell’ESA a consentirmi di sviluppare un sistema per
la simulazione e il controllo in tempo reale del
processo di trattamento termico critico: vantaggi,
unici nel loro genere, derivanti dall’applicazione
delle tecnologie spaziali a questo prodotto medico
già avanzato."
La competenza
dell’ESA nel realizzare modelli di propagazione
delle onde è stata fondamentale per ottenere la
sintesi di funzionamento ottimale delle due
tecnologie, RM e HIFU. La realizzazione di modelli
consente una rapida simulazione delle impostazioni
del trasduttore a ultrasuoni per vagliare gli
effetti prima del trattamento effettivo.
Solitamente, la
risonanza magnetica è disturbata dal sistema
terapeutico a ultrasuoni, ma Brunsveld van Hulten,
con l’aiuto degli esperti dell’ESA, è riuscito a
regolare le frequenze di segnale e le fasi in modo
che un medico che utilizzi ActiveFU possa eseguire
l’intervento e contemporaneamente seguirne il
risultato tramite RM.
I motori
piezoelettrici non magnetici miniaturizzati vengono
utilizzati per posizionare l’apparecchiatura prima
dell’intervento. Cedrat Technologies li aveva
sviluppati originariamente per applicazioni
spaziali, per le quali è inaccettabile la presenza
di disturbi del campo magnetico omogeneo per le
immagini.
A dicembre, è stato
utilizzato il Laboratorio per la progettazione
distribuita dell’ESA, il Concurrent Design Facility
(CDF), per regolare e definire nel dettaglio i
requisiti tecnici dei componenti di questo progetto
complesso. Specialisti di diverse discipline
tecniche hanno partecipato a numerose sessioni
presso il CDF, durante le quali hanno ‘negoziato’
interattivamente i rispettivi sotto-sistemi. Questo
processo dinamico evidenzia ed elimina rapidamente i
conflitti già presenti nel sistema ad un livello di
progettazione elevato.

L’incubatore
Spaziale Europeo supporta gli
imprenditori utilizzando la tecnologia
spaziale |
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Oltre al supporto
della competenza medica, in sede, dell’ESA, l’ESI ha
inoltre assistito Brunsveld van Hulten
nell’organizzazione di un workshop internazionale
sotto gli auspici dell’ESA, per consultare esperti
medici esterni. I partecipanti hanno discusso i
requisiti e i limiti operativi, oltre ai metodi
diagnostici non invasivi implementati dalla
tecnologia RM in rapido sviluppo.
ActiveFU è il primo
prodotto sviluppato all’ESI. Bruno Naulais,
responsabile dell’ESI ha commentato: “La nostra
esperienza con il progetto ActiveFU ha dimostrato
che l’ESI è in grado di colmare il divario tra il
concepimento di un’idea e l’avvio di un’attività
effettiva. Sostiene gli imprenditori come Brunsveld
van Hulten nel definire una pianificazione aziendale
fattibile, nel condurre studi realizzabili sulla
tecnologia da utilizzare e nel portare il progetto a
un livello di interesse per i capitali di rischio
che sono invogliati a cofinanziarne l’ulteriore
sviluppo."
www.esrin.esa.int
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