La diagnosi precoce del cancro alla tiroide può migliorare le probabilità di guarigione del paziente, ma gli attuali metodi di screening utilizzano strumenti con scarsa sensibilità e possono produrre risultati imprecisi. Di conseguenza, i medici spesso devono fare affidamento su informazioni incomplete per prendere decisioni diagnostiche e raccomandare trattamenti, e questo può portare a pazienti che ricevono interventi chirurgici non necessari o sperimentano una ridotta qualità della vita.

Recentemente, un team di ricercatori internazionali ha sviluppato un dispositivo point of care che potrebbe consentire uno screening coerente ed economico per i noduli tiroidei. Il loro lavoro fa parte di un progetto europeo Horizon 2020 intitolato, "Coanalizzatore laser ed ultrasuoni per noduli tiroidei, " o LUCA. Presenteranno i progressi del progetto al Congresso OSA Biophotonics:Optics in the Life Sciences meeting, Florida, 3-6 aprile 2018.

"Il problema è nella scarsa specificità degli approcci attuali che porta a un numero significativo di biopsie e interventi chirurgici non necessari, " disse Turgut Durduran, il coordinatore del progetto e docente presso ICFO - Istituto di Scienze Fotoniche, Barcellona, Spagna. "Sfortunatamente, le attuali modalità di imaging o screening non sono in grado di distinguere i noduli maligni dai noduli benigni con una buona specificità".

I metodi standard di screening della tiroide attualmente comportano un'ecografia iniziale con sensibilità e risoluzione subottimali. Se l'ecografia rileva un nodulo anomalo, i medici eseguono una biopsia per aspirazione con ago sottile (FNAB), per testare la malignità. Ma, I risultati FNAB sono spesso non diagnostici o falsi positivi. Queste imprecisioni possono sottoporre i pazienti a interventi chirurgici non necessari.

L'obiettivo del progetto LUCA è sviluppare una tecnologia che migliori l'acquisizione dei dati per i professionisti medici sondando contemporaneamente la costituzione chimica, concentrazione di acqua, struttura ed emodinamica, come il flusso sanguigno e l'ossigenazione, di tessuto. Questo nuovo dispositivo si basa sull'attuale standard degli ultrasuoni con una "sonda ibrida ottica/US [ultrasuoni]".

I moduli ottici del dispositivo utilizzano la spettroscopia a risoluzione temporale del vicino infrarosso (TRS) e la spettroscopia di correlazione diffusa (DCS) per raccogliere tutti i dati sui tessuti, ciascuno indipendentemente già una tecnologia di livello commerciale. Il sottosistema laser DCS presenta un diodo laser accoppiato in fibra a 785 nanometri e un'elettronica di guida e raffreddamento sviluppata su misura. Il design personalizzato riduce il costo del dispositivo di 10-15 volte rispetto a quello di un sistema laser DCS standard.

Il modulo ottico raccoglie anche dati sulle concentrazioni di cromofori, come acqua e lipidi, tramite TRS. Il sottosistema TRS, che presenta fotomoltiplicatori e conteggio di singoli fotoni correlato al tempo, riduce anche il costo a circa cinque volte inferiore rispetto agli equivalenti disponibili in commercio.

Secondo la squadra, l'elevata prevalenza di noduli tiroidei, fino al 76% della popolazione, significa che anche miglioramenti modesti della strategia per la caratterizzazione delle lesioni potrebbero avere un grande impatto positivo. E infatti, hanno già visto come questa innovazione ottica potrebbe avere un impatto sulla vita dei pazienti se fosse in clinica.

"In uno studio pilota, il solo fatto che lo screening ecografico sia stato effettuato accanto alle nostre misurazioni ha individuato un nodulo maligno in un sano, giovane volontario, e abbiamo visto che molti noduli che sono andati fino a un intervento chirurgico si sono rivelati benigni", ha detto Durduran.

I ricercatori riferiscono che il progetto LUCA è unico anche nell'ambito della collaborazione all'interno della comunità scientifica. Il consorzio attinge all'accademia, risorse industriali e cliniche.