Chirurgia cerebrale oncologica, verso una nuova tecnologia di imaging

Nel progetto europeo HyperProbe l'Ateneo guiderà un team di ingegneri, fisici, informatici e neurochirurghi per sviluppare una tecnologia neuronavigazionale innovativa

L’Ateneo fiorentino guiderà un team di ingegneri, fisici, informatici e neurochirurghi per sviluppare una tecnologia neuronavigazionale innovativa per la chirurgia cerebrale oncologica. Questo, infatti, è l’obiettivo del progetto HyperProbe (Transforming brain surgery by advancing functional-guided neuronavigational imaging EIC Pathfinder), che ha ricevuto un finanziamento da parte dell’Unione Europea di circa 3 milioni e 360mila euro, di cui circa 907.300 andranno al Dipartimento di Fisica e Astronomia (FISICA) in qualità di Project coordinator.

Negli ultimi anni, attraverso il progresso delle tecnologie di imaging (come MRI, PET, CT, tra le altre) la localizzazione clinica pre-operatoria delle lesioni del sistema nervoso centrale ha reso possibile ai neurochirurghi di pianificare gli interventi ed evitare danni alle zone funzionali sane del cervello durante la rimozione dei tumori, quali ad esempio i gliomi” spiega il coordinatore Francesco Saverio Pavone.

Tuttavia, la neuronavigazione nella gestione chirurgica dei tumori cerebrali rimane una sfida significativa, a causa dell’incapacità attuale di mantenere informazioni spaziali accurate delle posizioni lesionate e non lesionate durante loperazione, oltre che a definire precisamente le aree funzionali. Per rispondere a questa sfida – prosegue – il team coordinato da Unifi si impegnerà a sviluppare un innovativo sistema di imaging intraoperatorio interamente ottico, basato sull’imaging iperspettrale (HSI) per l’acquisizione spettrale rapida a più lunghezze d’onda e intelligenza artificiale per la ricostruzione delle immagini e il riconoscimento delle impronte digitali molecolari.

Il nostro sistema HSI intraoperatorio, chiamato appunto HyperProbe, mapperà, monitorerà e quantificherà le biomolecole di interesse, oltre a essere portatile e facile da usare. Applicherà metodi basati sull’intelligenza artificiale per la ricostruzione di immagini spettrali, l’analisi di dati spazio-spettrali e lo sviluppo e la quantificazione di nuovi biomarcatori. Convalideremo la capacità tecnologica sviluppata su fantocci e su pazienti in vivo rispetto alle modalità più accurate nell’imaging neuronavigazionale; infine forniremo una prova di principio durante la chirurgia del tumore al cervello.

HyperProbe – conclude Pavone – mira a fornire informazioni funzionali e strutturali su biomarcatori di interesse che attualmente mancano durante gli interventi neuro-oncologici”.


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