1 • Cos'è

Apparecchiature sempre più sofisticate, modelli matematici e algoritmi concorreranno nel prossimo futuro in maniera preponderante alla clinica e alla diagnosi, così come sarà fondamentale il lavoro delle equipe multidisciplinari in grado di intersecare professionalità diverse che concorrono tutte verso un obiettivo finale: la cura e la presa in carico dei pazienti. Questa rivoluzione coinvolge oggi l’oncologia.

2 • Il parco macchine degli istituti

Il parco macchine elettromedicali degli IFO è costituito da 7.000 apparecchiature di grande valore tecnologico. Solo per fare degli esempi, il nostro Istituto possiede: acceleratori lineari, una ‘Cyber-knife’ per la terapia radioguidata, tac intraoperatoria, robot chirurgico da Vinci, risonanza magnetica da 1,5 e 3 tesla e tac da 128 strati composte da vari ‘tool’ per diagnosi mirate e precise.

Tra le ultime acquisizioni c’è la Tac intraoperatoria dotata di navigatore e di due robot alleati del chirurgo durante l’intervento. La macchina può essere usata direttamente al letto del paziente e collegata ad un neuronavigatore con evidenti vantaggi per lo specialista che è in questo modo in grado di pianificare l’intervento, simularlo sul pc e tradurlo nella pratica. Questa procedura diminuisce l’esposizione del paziente alle radiazioni e comporta una maggiore precisione del gesto chirurgico.                                                                                                      

Dal punto di vista della clinica e ricerca dermatologica grande importanza riveste il VECTRA Whole Body 360, in arrivo presso gli IFO in due esemplari. E’ il primo dispositivo al mondo di Imaging total body in tre dimensioni dotato di un sistema di 92 fotocamere per acquisizione total body in 3D: può catturare in maniera istantanea e precisa 92 fotografie cliniche settoriali della superficie cutanea e dei volumi corporei, ricombinandole automaticamente per ricreare un’unica immagine tridimensionale ad altissima risoluzione dell’intero corpo del paziente, con innumerevoli vantaggi dal punto di vista clinico, in termini di diagnosi e follow-up.

3 • Radiomica e Radiogenomica: tanti dati e non solo immagini

Apparecchiature sofisticate, modelli matematici e algoritmi concorrono in maniera sempre più preponderante alla clinica e alla diagnosi, equipe multidisciplinari in grado di intersecare professionalità diverse che puntano tutte verso un obiettivo finale cioè la cura e la presa in carico dei pazienti. In questa rivoluzione il radiologo oncologo è figura di collegamento importantissima per la cura di molte neoplasie.

I nostri IRCCS possiedono due anime: una che riguarda la ricerca e una la clinica. Per molto tempo questi due aspetti sono stati tenuti separati. Nei nostri Istituti stiamo lavorando per ridurre questo gap, per portare la ricerca di base al letto del paziente. In questa ottica all’Istituto Tumori Regina Elena è stato costituito un gruppo multidisciplinare formato da diverse figure professionali che vanno dal radiologo all’anatomopatologo, dal biologo ai fisici medici, dagli ingegneri biomedici agli statistici fino ai matematici. Queste expertise oggi sono impegnate per sviluppare tecniche ‘giovani’ come la radiomica e la radiogenomica, che fanno uso dell’Intelligenza Artificiale sia per diagnosticare in modo sempre più precoce lesioni tumorali ma anche predire la risposta alle terapie.

La fisiopatologia dei tessuti è ben descritta nelle immagini radiologiche di routine ma queste contengono molte più informazioni di quelle che possiamo semplicemente osservare da Tomografia Computerizzata, Risonanza Magnetica, Ecografia, Mammografia, PET-TC. Per “vedere oltre” ci viene in aiuto la Radiomica, una tecnica di analisi delle immagini non invasiva, che permette di estrarre una grande quantità di dati numerici, mediante metodi statistici o di “machine learning”, che riflettono una fisiopatologia assolutamente non rilevabile tramite la semplice osservazione visiva da parte dell'operatore. La ricerca multidisciplinare ad alta innovazione tecnologica finalizzata all’attività clinica è anche il cardine dell’Istituto San Gallicano dove un team multispecialistico utilizza la Radiomica, la Medicina di Precisione e l’Intelligenza Artificiale per lo studio del melanoma avanzato e delle sue caratteristiche fenotipiche, per individuare nuovi indicatori in grado di predire precocemente le risposte dei singoli pazienti ai trattamenti e supportare quindi le decisioni cliniche dei medici. 

Applicata all’oncologia, la Radiomica permette quindi di ottenere preziose informazioni su specifiche caratteristiche tumorali utili per diagnosi accurate, per predire la risposta ai trattamenti e la sopravvivenza, nonché evidenziare la presenza di particolari alterazioni genetiche ed epigenetiche che sono fondamentali per i trattamenti di medicina personalizzata.      

I tumori sono molto eterogenei e grazie alla Radiomica è possibile ottenere informazioni da tutta la neoplasia, a differenza delle biopsie che danno informazioni solo sull’area di tessuto preso a campione. Durante il follow-up, tali informazioni sono utili anche per monitorare le modificazioni indotte dalle terapie, dove i parametri quantitativi estratti dalle immagini potrebbero sempre più rappresentare una sorta di biopsia virtuale.

Combinata con altre caratteristiche del paziente, quali l’età, il sesso, le abitudini alimentari, il fumo, etc. la radiomica può essere integrata in modelli predittivi multifattoriali per la gestione del paziente, guidati da algoritmi di Intelligenza Artificiale. È inoltre possibile correlare i dati estratti dall’imaging con le caratteristiche molecolari e genomiche del tumore, in un approccio innovativo e di frontiera denominato Radiogenomica.      
L’obiettivo del prossimo futuro sarà quello di poter disporre di modelli prognostici-predittivi da utilizzare come supporto decisionale nella pratica clinica, per guidare scelte di trattamento individuali ed attuare una medicina personalizzata.

4 • Con i robot interventi complessi, precisi e mininvasivi

Mininvasività, gesto chirurgico preciso e tempi di recupero rapidi sono già realtà. Grazie ai robot, veri e propri alleati del chirurgo in sala operatoria gli interventi oncologici ad alta complessità possono essere effettuati con estrema precisione a vantaggio sia del medico che del paziente. Ci sono aree mediche dove la robotica è maggiormente impiegata, e perché? La chirurgia robotica come funziona praticamente?

5 • Video di approfondimento