Il trattamento con ipertermia a microonde punta a migliorare l’efficacia di radioterapia e chemioterapia attraverso il riscaldamento mirato delle cellule tumorali. Un ostacolo concreto resta però il controllo preciso della temperatura durante la terapia. Un gruppo di ricercatori del politecnico di Torino e della fondazione Links ha sviluppato un sistema innovativo per misurare la temperatura in tempo reale durante il trattamento, offrendo risultati affidabili e meno invasivi rispetto alle tecniche attuali.
Il ruolo dell’ipertermia a microonde nella lotta ai tumori
L’ipertermia a microonde agisce surriscaldando le cellule tumorali fino a temperature tra 42 e 44 gradi. Questo accorgimento favorisce una risposta più efficace dei tessuti malati agli agenti chemioterapici e alle radiazioni ionizzanti. L’aumento della temperatura può infatti rendere i tessuti più vulnerabili, potenziando l’effetto delle terapie tradizionali o permettendo di usarle a dosi ridotte.
Nonostante questa premessa promettente, la diffusione dell’ipertermia a microonde in oncologia è limitata dalla difficoltà di monitorare in modo affidabile la temperatura durante l’applicazione. In molte strutture, il controllo avviene con metodi invasivi, che comportano rischi e disagi per il paziente. Altre alternative, come l’uso della risonanza magnetica , sono costose e richiedono apparecchiature complesse che non sono sempre disponibili.
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Il nuovo approccio proposto dal politecnico di Torino e fondazione Links
Lo studio pubblicato su Nature Communications illustra un metodo in grado di ricostruire la distribuzione tridimensionale della temperatura nel tessuto trattato durante l’ipertermia a microonde. La tecnica si basa su simulazioni termiche personalizzate per ogni paziente, condotte prima del trattamento, per definire un modello termico unico.
Durante la terapia, vengono raccolte misurazioni di temperatura limitate e poco invasive, ad esempio su punti di accesso intraluminali. Questi dati rari vengono integrati con algoritmi specifici che adattano in tempo reale il modello. L’esito è una stima precisa della temperatura in tutta l’area trattata, senza necessità di inserire sensori in modo invasivo in diverse parti del corpo.
Questa combinazione di simulazioni e poche misurazioni empiriche rappresenta una soluzione a basso costo e facilmente applicabile nella pratica clinica.
Validazione sperimentale e prospettive future
Per dimostrare l’efficacia del sistema, il team ha usato sia modelli numerici definiti come “digital twin” che riproducono in modo realistico il trattamento, sia un prototipo sperimentale per simulare un caso reale di ipertermia nella regione testa-collo. I risultati confermano che il nuovo metodo permette di ricostruire con precisione la temperatura durante la terapia.
Questa base sperimentale apre la strada a futuri studi clinici su pazienti reali, che potrebbero portare all’adozione del sistema in ospedali e centri oncologici. Il monitoraggio termico minimamente invasivo e affidabile è fondamentale per estendere l’uso dell’ipertermia a microonde e migliorare i protocolli terapeutici.
Il gruppo di ricerca e il contributo scientifico
La ricerca è stata diretta da Giuseppe Vecchi, docente del dipartimento di elettronica e telecomunicazioni del politecnico di Torino. Il gruppo comprende ricercatori della fondazione Links come Rossella Gaffoglio, Giorgio Giordanengo, Marco Righero, Marcello Zucchi e Giuseppe Musacchio Adorisio. Hanno collaborato anche le dottoresse Aurora Bellone e Maryam Firuzalizadeh e i docenti Alberto Vallan e Guido Perrone, tutti affiliati al dipartimento di elettronica e telecomunicazioni.
La sinergia tra ingegneria elettronica e ricerca applicata ha prodotto un risultato rilevante per la medicina oncologica. Lo sviluppo di strumenti precisi per la terapia termica aiuta a superare limiti tecnici finora incontrati in clinica.