L' ultrasuono focalizzato ad alta intensità (HIFU per l' inglese High Intensity Focused Ultrasound ) è una tecnica medica per effettuare la rimozione termica (distruzione di calore) o cavitazione (distruzione per formazione di bolle) di un tessuto biologico patologico ( tumore ) o meno negli esseri viventi.
L'uso degli ultrasuoni focalizzati ad alta intensità in campo medico si basa sui seguenti principi:
L'obiettivo della tecnica su un organo è ottenere una distruzione tissutale molto piccola e precisamente focalizzata. Il volume in questione ha una forma geometrica nota simile a un sigaro (oa un chicco di riso) quando la superficie del trasduttore che emette il fascio di ultrasuoni ha una geometria di un segmento di sfera . Il volume focale può anche avere una geometria diversa, non puntiforme, come nel caso dei trasduttori a segmento di cilindro. La dimensione del volume focale è ridotta e dipende dalla sua geometria e dalla frequenza del fascio ultrasonico prodotto, che può variare da 20 mm di lunghezza per 2 mm di diametro per applicazioni di ablazione tumorale con frequenza di 4 MHz , a 2 mm di lunghezza per 0,1 mm di larghezza per un'applicazione come il trattamento del glaucoma con una frequenza di 21 MHz . Per trattare tutto il tessuto di un organo è quindi necessario ripetere le iniezioni un certo numero di volte (da alcune centinaia nel caso della cura di un tumore a meno di dieci nel caso della cura del glaucoma) spostando il bersaglio tra ogni colpo, in modo da ottenere un volume risultante equivalente alla somma di ogni volume di lesione elementare. Così, la giustapposizione nello spazio di alcune centinaia di lesioni elementari permette di trattare una ghiandola come la prostata in tutto o in parte l'organo che produce l'umor acqueo, il corpo ciliare, nel trattamento del glaucoma.
L'utilizzo del computer e talvolta della robotica, oltre che quando è necessario un sistema di imaging integrato, permette di avere un accurato dispositivo di trattamento. Nel caso del trattamento del cancro alla prostata o dei noduli tiroidei, alcune funzionalità sono completamente automatizzate e una volta che la pianificazione viene eseguita dal chirurgo sullo schermo e con l'ausilio delle immagini ecografiche, il trattamento viene eseguito da un sistema robotico. che segue esattamente le istruzioni. In caso di trattamento del glaucoma, il dispositivo esegue automaticamente la sequenza di sparo programmata eseguendo un trattamento circolare sulla periferia oculare.
Questo principio è già ampiamente utilizzato in questi casi ed in particolare per ottenere la termoablazione di tumori benigni ( fibromi uterini , adenofibromi , noduli tiroidei benigni ) o maligni ( cancro della prostata , del fegato , della tiroide .
Nel contesto del fibroadenoma mammario , gli ultrasuoni focalizzati ad alta intensità offrono un'alternativa al follow-up e alla chirurgia consentendo ai pazienti di beneficiare di una soluzione non invasiva e senza cicatrici per la gestione del loro tumore benigno.
Nel cancro, la termoablazione ottenuta con ultrasuoni focalizzati risulta da necrosi coagulativa immediata e irreversibile a livello cellulare, che esclude ogni rischio teorico di disseminazione delle cellule tumorali attraverso la circolazione generale.
ProstataL'indicazione più avanzata è senza dubbio il trattamento del cancro alla prostata localizzato , per il quale sono disponibili dati clinici sul follow-up a lungo termine. Il bersaglio è contenuto in una ghiandola di piccole dimensioni ma può essere multiplo. La procedura di solito dura circa due ore. L'ultima generazione di dispositivo medico ad ultrasuoni ad alta intensità consente, combinando tutti gli strumenti diagnostici (fusione elastica con risonanza magnetica e mappe biopsie), di colpire solo l'area della prostata colpita da cancro (trattamento focale cancro alla prostata localizzato).
La posizione anatomica della prostata, immediatamente opposta alla parete rettale, la pone in una situazione in cui è facilmente accessibile al trattamento mediante ultrasuoni, quando questi ultimi vengono erogati da una sonda posta in posizione endorettale. È, inoltre, poco soggetto a movimenti viscerali, che potrebbero derivare da attività cardiaca o respiratoria, che rafforzano la precisione del gesto.
Gli ultrasuoni focalizzati ad alta intensità vengono utilizzati per il trattamento dei fibroadenomi del seno. Questi adenofibromi sono presenti in 10 donne su 100, soprattutto tra i 15 ei 35 anni . Si tratta di noduli mammari benigni, sodi e lisci che misurano tra 1 e 15 cm di diametro. Si consiglia di trattarlo quando aumenta di dimensioni o è doloroso.
Il trattamento abituale è la chirurgia. L'ultrasuono focalizzato ad alta intensità (chiamato anche ultrasuonoterapia per la mammella) offre una delicata alternativa alla chirurgia, permette il trattamento senza incisioni, cicatrici e senza anestesia generale.
La procedura dura tra 20 minuti e 1 ora e 30 minuti e può richiedere solo una sessione. Viene eseguito in anestesia locale, quindi il paziente può partire non appena la procedura è completata. Il fibroadenoma si ridurrà di dimensioni entro 3 mesi dalla procedura causando una diminuzione dei sintomi.
I noduli tiroidei sono presenti nel 30% degli adulti. Ci sono due tipi, noduli caldi che causano la produzione incontrollata di ormoni, questi possono portare a ipertiroidismo e noduli freddi che sono inattivi.
Alcuni noduli, anche lievi, richiedono un trattamento perché possono causare problemi di deglutizione, raucedine, pressione al collo o difficoltà respiratorie.
Gli ultrasuoni focalizzati ad alta intensità (es: ecoterapia) sono offerti come alternativa alla chirurgia per il trattamento dei noduli tiroidei benigni. Il trattamento viene eseguito in regime ambulatoriale senza cicatrici o incisioni. Il trattamento, che dura tra 20 minuti e 1 ora e 30 minuti, richiede solo l'anestesia locale e il paziente può riprendere le sue attività al termine dell'operazione. La dimensione del nodulo diminuisce gradualmente nei 6 mesi successivi alla procedura, accompagnata anche da un miglioramento dei sintomi.
La gestione dell'iperparatiroidismo si sta muovendo verso un approccio sempre meno invasivo. Gli ultrasuoni focalizzati ad alta intensità (HIFU) possono essere utilizzati per la distruzione dei tumori secernenti.
Il trattamento delle lesioni intracerebrali con gli ultrasuoni focalizzati è difficile a causa della barriera ossea ( cranio ), che distorce i raggi degli ultrasuoni. I primi test, che risalgono agli anni '50, furono quindi effettuati attraverso un'apertura praticata nel cranio. L'uso di array di trasduttori con correzione digitale della distorsione ossea basata su dati di tomografia computerizzata del cranio ha permesso di focalizzare gli ultrasuoni attraverso un cranio intatto e di sperimentare la tecnica sui tumori cerebrali .
Il glaucoma è una malattia dell'occhio in cui si osserva una degenerazione progressiva RNFL, che colpisce la funzione visiva e può portare alla cecità. Il fattore di rischio più importante è una pressione intraoculare (IOP) anormalmente elevata (IOP> 20 mmHg). Gli HIFU distruggono parzialmente l'organo che produce l'umore acqueo: il corpo ciliare . Questo metodo comporta la riduzione della produzione di liquido intraoculare e l'abbassamento della IOP. Tra le soluzioni che consentono di ottenere la necrosi dei corpi ciliari, la maggior parte ricorre al laser a diodi. Nel 2010, un team di Lione ha sperimentato per la prima volta nell'uomo l'uso di un dispositivo HIFU miniaturizzato per eseguire la ciclocoagulazione circolare mediante ultrasuoni . Questo metodo ha dimostrato un'efficienza almeno paragonabile a quella del laser a diodi e una tolleranza notevolmente migliorata. La termoablazione effettuata mediante HIFU sui corpi ciliari risulta essere precisa e molto selettiva, il che si traduce in un'ottima tollerabilità, poca infiammazione e nessun impatto sui tessuti circostanti, caratteristiche che sono una costante delle HIFU in tutte le indicazioni in quali sono utilizzati.
Malattie neurologicheLa distruzione o la sezione di alcune piccole strutture cerebrali mediante chirurgia stereotassica migliora alcune malattie neurologiche. Le HIFU, guidate dalla risonanza magnetica, sembrano essere un'alternativa meno gravosa e sono state testate in diverse malattie: dolore neuropatico (sezione del talamo centrolaterale), tremori essenziali (talamo) e malattia di Parkinson ( fascio pallidotalamico (in) .) La tecnica non invasiva rimane la radiochirurgia dove la lesione è ottenuta mediante radiazioni radioattive.
La tecnica rimane costosa: il dispositivo costa circa $ 500.000 e ogni procedura richiede tra $ 800 e $ 2.400 in materiali (dati 2016). Tuttavia, è inferiore a una prostatectomia radicale robotizzata (nel caso del cancro alla prostata) o alla radioterapia di intensità modulata.
Il termine termoablazione comprende soluzioni terapeutiche per il trattamento di diverse patologie mediante il calore.
Tra queste troviamo tecniche che utilizzano l'ultrasuono focalizzato ad alta intensità (HIFU) come l'ablatermia, con lo strumento del marchio Ablatherm , per il trattamento del cancro alla prostata, o l' ecoterapia , per il trattamento dei noduli tiroidei benigni e degli adenofibromi della mammella.