Ultrasuoni focalizzati ad alta intensità sotto guida di Risonanza Magnetica (MRgFUS) nel trattamento delle patologie della mammella: tecnica e applicazioni cliniche
A. NAPOLI*, B. CAVALLO MARINCOLA*, C. Catalano*
Il sistema di ablazione con ultrasuoni focalizzati sotto guida di Risonanza Magnetica (MRgFUS) rappresenta una tecnologia d’introduzione relativamente recente nell'ambito della chirurgia non invasiva, attualmente approvata in Europa (marchio CE) per il trattamento dei fibromi uterini e per la palliazione del dolore da lesioni ossee primitive e secondarie.
L’utilizzo di un fascio di ultrasuoni ad elevata intensità, focalizzato in un punto preciso, determina un incremento della temperatura (>60°) tale da causare la denaturazione proteica e la conseguente necrosi coagulativa del tessuto bersaglio, evitando allo stesso tempo danni termici alle strutture circostanti.
L'integrazione della Risonanza Magnetica come guida al trattamento offre numerosi vantaggi, tra cui l’elevata risoluzione di contrasto, fondamentale per la corretta identificazione della lesione e per la pianificazione del trattamento e l'utilizzo di sequenze dedicate al controllo in tempo reale della temperatura (dosimetria termica) sia all'interno del tessuto bersaglio che nelle strutture circostanti. Quest'ultimo punto è di fondamentale importanza non solo per avere una valutazione in tempo reale dell’effetto termico ottenuto ad ogni sonicazione, ma anche per garantire a ciascun paziente la massima sicurezza del trattamento, potendo visualizzare in tempo reale le strutture anatomiche attraversate dal fascio ultrasonoro.
Da diversi anni l’attenzione per questa tecnica è stata estesa anche alla patologia mammaria, considerato anche il progressivo avanzamento tecnologico che ha permesso la diagnosi sempre più precoce del tumore mammario e quindi la possibilità di un approccio che sia radicale e allo stesso tempo conservativo.
Attualmente in Europa il trattamento con ultrasuoni focalizzati del tumore mammario è ancora in fase di ricerca clinica, per cui gli studi in corso prevedono generalmente l’asportazione chirurgica dell’area trattata per valutare l’efficacia dell’ablazione ed assicurare un trattamento completo per la paziente.
I criteri di inclusione prevedono il trattamento di un nodulo target singolo (generalmente dell’istotipo carcinoma duttale infiltrante), che abbia dimensioni contenute (≤ 2 cm di DM) e risulti privo di evidenti calcificazioni interne. Il tessuto deve essere ben visibile alla Risonanza Magnetica con mezzo di contrasto al fine di permettere una corretta pianificazione del trattamento e di assicurare una stima del risultato ablativo ottenuto al termine della procedura. Per evitare possibili danni termici alle strutture anatomiche sensibili (cute, capezzolo, muscolo pettorale), è opportuno calcolare una distanza tra queste ed il nodulo target di almeno 10 mm. La paziente è posta sul lettino della Risonanza Magnetica in posizione prona, con la mammella (ed in particolare il nodulo) posta esattamente in corrispondenza del trasduttore localizzato all’interno del tavolo. La mammella è alloggiata all’interno di una vaschetta contenente acqua degassificata per permettere il passaggio degli ultrasuoni. La procedura viene eseguita in regime di day-hospital utilizzando una lieve sedazione cosciente. Nella fase di pianificazione del trattamento, i margini del nodulo vengono delineati manualmente includendo ulteriori 5 mm circa come margine di sicurezza; il sistema pianifica automaticamente le sonicazioni necessarie a coprire l’intera area da trattare. Nella fase di verifica, alcuni impulsi a bassa energia vengono inviati al fine di confermare l’esatta localizzazione del punto di ablazione all’interno dell’area da trattare e di permettere al sistema di impostare automaticamente l’energia corretta da utilizzare al fine di ottenere l’effetto termico desiderato.
Dopo la fase di verifica, ha inizio il trattamento effettivo che prevede il susseguirsi di sonicazioni contigue con energia maggiore, adeguata al tessuto mammario. Ad ogni impulso inviato vengono acquisite sequenze dedicate per la misurazione in tempo reale della temperatura raggiunta nel tessuto bersaglio e nelle strutture adiacenti. Analogamente a quanto avviene nel trattamento dei fibromi uterini, il metodo PRF (Proton Resonance Frequency) è utilizzato per misurare l’aumento della temperatura nel tessuto patologico. Tuttavia la presenza di una variabile quota di tessuto adiposo nella mammella femminile rende difficoltosa la misurazione della temperatura in tali aree con il metodo PRF; a tal fine sono state quindi introdotte ulteriori sequenze mirate alla valutazione dell’effetto termico nei punti in cui il tessuto adiposo risulta maggiormente rappresentato, come ad esempio i bordi della lesione o il margine di sicurezza. Si tratta di sequenze gradient echo T1 pesate che misurano le modifiche del segnale T1 all’interno del tessuto adiposo prima e dopo l’impulso inviato, grazie ad un’alternanza di due valori di flip angle (“the variable flip angle method”). Ulteriori studi hanno inoltre focalizzato l’attenzione su sequenze T2 pesate o su sequenze DWI.
Durante il trattamento, la paziente potrebbe avvertire una sensazione di calore nella zona della mammella o un variabile discomfort legato alla posizione prona. Al termine del trattamento, l’utilizzo di sequenze Gradient-Echo 3D T1 pesate con saturazione del segnale del grasso acquisite sui 3 piani dello spazio dopo somministrazione di mezzo di contrasto permettono di valutare immediatamente al termine della procedura l’efficacia dell’effetto ablativo ottenuto. Una variabile quota di edema circostante l’area trattata al termine della procedura è normale e transitoria, risolvendosi spontaneamente nei 7-10 giorni successivi.
Dal 2001 ad oggi sono stati pubblicati diversi studi che hanno avuto come obiettivo la valutazione della sicurezza e dell’efficacia del trattamento non invasivo del tumore mammario con MRgFUS, con una popolazione variabile da 1 a 30 casi e risultati progressivamente crescenti fino al 100% di ablazione. Alcuni studi pubblicati hanno previsto il solo trattamento HIFU seguito da un follow-up clinico-strumentale o con una valutazione istologica eseguita dopo biopsia, con un tasso di recidiva locale a 12 mesi molto basso (circa 5 %).
Oltre al trattamento del carcinoma mammario, anche la patologia benigna della mammella è stata oggetto, seppur in misura minore, del trattamento con ultrasuoni focalizzati. Nel 2011, Hynynen et al. ha pubblicato uno studio sull’utilizzo della tecnica MRgFUS nel trattamento di 11 fibroadenomi mammari, con il 73% di successo della procedura. Attualmente la patologia benigna della mammella (fibroadenoma) viene trattata anche con sistemi ad ultrasuoni focalizzati che utilizzano la guida ecografica in alternativa a quella di Risonanza Magnetica. La guida ecografica permette di ridurre i tempi della procedura e di trattare i noduli mammari anche durante un relativo movimento del torace durante il normale respiro. Il tessuto sottoposto ad ablazione viene progressivamente riassorbito nel tempo, favorendo una percentuale di riduzione a 3 mesi di circa il 40-50% del volume iniziale, riducendo inoltre la consistenza del fibroadenoma e la sua vascolarizzazione. Il trattamento HIFU eco-guidato tuttavia non beneficia della valutazione termometrica in tempo reale misurata all’interno del tessuto bersaglio come invece avviene con la guida RM; a tal fine un cambiamento dell’ecogenicità del tessuto del fibroadenoma visibile durante ed immediatamente al termine dell’impulso energetico è stato individuato come marcatore dell’avvenuto danno termico, seppur in assenza di una stima quantitativa della temperatura raggiunta.
Nonostante il trattamento ad ultrasuoni focalizzati della mammella sia ancora oggetto di ricerca, il suo utilizzo, in particolare nell’ambito del carcinoma mammario, sta riscuotendo sempre più interesse clinico principalmente per la sua non-invasività. Ulteriori studi sono necessari per migliorare alcuni aspetti tecnici come ad esempio la durata della procedura ed il corretto monitoraggio dell’aumento termico.
Fig.1
A) La sequenza GRE 3D T1 pesate con saturazione del grasso acquisita sul piano assiale dopo somministrazione di gadolinio dimostra la presenza di un nodulo a margini irregolari di circa 8 mm successivamente diagnosticato come carcinoma duttale infiltrante (freccia).
B) La stessa sequenza acquisita al termine del trattamento MRgFUS dimostra l’assenza completa di potenziamento post-contrastografico nell’area trattata (frecce) compatibile con una completa ablazione termica del nodulo e dei margini di sicurezza.
Fig. 2
A) Immagine ecografica di un fibroadenoma a morfologia ovalare localizzato al quadrante supero-interno della mammella destra.
B) La stessa immagine ecografica acquisita a distanza di 3 mesi dal trattamento HIFU eco-guidato dimostra una riduzione dimensionale del 60% circa del fibroadenoma trattato.
Alessandro NAPOLI, Beatrice CAVALLO MARINCOLA, Carlo CATALANO
Dipartimento di Scienze Radiologiche Oncologiche e Anatomo-patologiche
Sapienza Università di Roma
