Nel cuore del campus di Rochester, Minnesota, un gruppo di ricercatori della Mayo Clinic ha messo a punto una tecnologia di scansione 3D che promette di trasformare il modo in cui i neurochirurghi navigano dentro il cervello umano, rendendo operazioni complesse più sicure, più rapide e, soprattutto, incredibilmente precise.
«Questa è una pietra miliare», afferma Jaeyun Sung, Ph.D. bioingegnere computazionale presso la Mayo Clinic, «non stiamo solo migliorando ciò che già conosciamo, stiamo ripensando il modo in cui pensiamo alla precisione chirurgica». Nei laboratori dove ingegneria, informatica e neurochirurgia si intrecciano quotidianamente, il gruppo ha sviluppato un sistema che sfrutta telecamere e tecniche di scansione con luce strutturata per creare un modello tridimensionale dettagliatissimo della testa del paziente, incluse le caratteristiche facciali e il telaio chirurgico usato per mantenerla immobile durante l’intervento.
Una volta generato, questo modello non è fine a se stesso: viene fuso con le immagini di risonanza magnetica (MRI) o di tomografia computerizzata (CT), creando una mappa spaziale integrata che guida il chirurgo fino al bersaglio anatomico con una precisione sbalorditiva, inferiore a un millimetro. «Nel nostro studio pilota, abbiamo raggiunto una precisione media di 0,14 millimetri, rispetto ai circa 0,20 millimetriche si ottengono con le tecniche convenzionali basate sulla TAC», spiega Kendall Lee, M.D., Ph.D., neurochirurgo che ha supervisionato l’integrazione clinica della tecnologia. «Sembra una differenza minima – circa lo spessore di una punta di matita – ma in neurochirurgia, quella frazione può essere la differenza tra successo e complicazioni neurologiche».
Cosa cambia per i pazienti
Le applicazioni potenziali sono molteplici: da stimolazioni cerebrali profonde per disturbi del movimento, a biopsie di tessuto interno, fino al drenaggio di lesioni profonde. Ogni procedura che richiede di raggiungere precise coordinate nel cervello beneficerà di maggiore sicurezza e affidabilità. In più, rispetto alle tecniche basate su TAC, la nuova scansione 3D non richiede alcuna esposizione ai raggi X, un vantaggio importante soprattutto per pazienti fragili o per interventi multipli. «Immaginate di poter usare strumenti di precisione paragonabili a quelli dell’ingegneria aerospaziale, dentro il corpo umano», dice Sharaf. «È un po’ come passare da un vecchio navigatore cartaceo a un sistema GPS dinamico, che si aggiorna e guida in tempo reale».
Uno sguardo al futuro
Anche se i risultati iniziali sono promettenti, il team non si ferma: l’obiettivo ora è integrare automazione e intelligenza artificiale per rendere la tecnologia più rapida e versatile, e avviare studi clinici più ampi per confermare l’efficacia su una scala più grande. «Stiamo pensando a sistemi che, un giorno, potrebbero essere usati con strumenti mobili semplici, persino con algoritmi che prevedono piccoli spostamenti nel cervello durante l’intervento», aggiunge Sung. «È un passo verso una chirurgia più intuitiva, più sicura e più umana». Come spesso accade nelle grandi rivoluzioni tecnologiche, la vera sfida non è solo inventare qualcosa di nuovo, ma integrare quella tecnologia nella pratica clinica quotidiana in modo che ogni paziente, ovunque si trovi, possa beneficiarne. E questa nuova scansione 3D potrebbe essere proprio il prossimo passo in quella direzione.