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O2E, la nuova endoscopia 3D che individua il cancro all’esofago prima dei sintomi

Redazione Nurse Times12 Agosto 20253 min di lettura

Una squadra di ricercatori di Helmholtz Munich, TUM e Medical University of Vienna presenta su Nature Biomedical Engineering O2E — una capsula endoscopica tethered che combina optoacustica e tomografia a coerenza ottica per identificare con alta precisione lesioni da Barrett e carcinoma esofageo precoce

Una nuova tecnologia di endoscopia 3D chiamata O2E — sviluppata da ricercatori di Helmholtz Munich, Technical University of Munich (TUM) e Medical University of Vienna — potrebbe cambiare le regole della diagnosi precoce dell’esofago: la capsula tethered che integra optoacustica e OCT mostra la capacità di distinguere tessuti sani, precancerosi e maligni con performance promettenti.

Che cos’è O2E e perché è una notizia importante

O2E è un sistema endoscopico ibrido che integra due modalità complementari: la tomografia a coerenza ottica (OCT), che visualizza la struttura tissutale a livello microscopico, e l’optoacustica(OPAM), che mette in luce la microvascolarizzazione grazie al contrasto offerto dall’emoglobina. Questa doppia sorgente di contrasto genera immagini tridimensionali ad alta risoluzione della mucosa esofagea e dei suoi strati, permettendo di identificare alterazioni che sfuggono all’endoscopia tradizionale.

Come funziona

Il sistema è una capsula tethered (diametro ~12,5 mm; lunghezza ~40 mm) che ruota per acquisire scansioni circumferenziali e, tirandola indietro, genera una scansione elicoidale della superficie esofagea. Un trasduttore ultra-broadband in litio niobato registra i segnali optoacustici ad ampia banda (fino a ~100 MHz), mentre un canale OCT a 1.060 nm fornisce immagini strutturali con risoluzioni dell’ordine delle decine di micrometri. L’uso di una lunghezza d’onda OPAM a 532 nm enfatizza il segnale dai vasi (assorbimento dell’emoglobina), rivelando microvascolature superficiali e profonde.

Risultati principali dello studio pilota

Nello studio pilota su campioni di resezione (EMR) da pazienti con Barrett’s oesophagus, gli autori hanno identificato un set di caratteristiche O2E (sia in modalità cross-section che en face) utili per classificare la mucosa in: normale, metaplasia gastrica, metaplasia intestinale, displasia e cancro intramucoso. Risultati rilevanti:

L’analisi quantitativa di alcune feature (es. trasparenza dei lumi ghiandolari in OCT) distingue displasia da metaplasia intestinale con AUROC = 0.92.
In una prova di classificazione condotta con otto valutatori (clinici e non clinici), l’uso combinato di OCT + OPAM (fase Hybrid) ha migliorato significativamente le performance rispetto a OCT da sola: la sensibilità e specificità per la distinzione tra aree normali e anormali sono arrivate al 100% (con accordo inter-osservatore perfetto nella fase Hybrid).
Considerando la rilevazione di neoplasia (displasia + cancro intramucoso), la modalità Hybrid ha ottenuto per-ROI una sensibilità del 91% e specificità del 94%, con sensibilità per-paziente 94% e specificità per-paziente 100% — soglie che rispondono a criteri clinici rilevanti per sostituire biopsie random nella sorveglianza.

Vantaggi rispetto alle tecniche attuali

Profondità e contrasto complementari: OCT fornisce dettaglio morfologico fino a ~1–2 mm, OPAM mette in evidenza la microvascolarizzazione; insieme rivelano caratteristiche che spesso sfuggono alla sola endoscopia in luce bianca o alle tecniche superficiali (chromoendoscopia, narrow-band imaging).

Imaging 3D e en face a profondità selezionata: permette di localizzare rapidamente le aree sospette e guidare biopsie mirate.

Limiti e punti aperti

Lo studio è pilota e molte valutazioni sono state eseguite su campioni ex vivo; occorrono studi clinici in vivo su ampie coorti per confermare sensibilità/specificità in condizioni reali.
O2E non sostituisce ancora l’esame istologico: la conferma diagnostica richiede sempre la biopsia. Gli autori sottolineano che il ruolo primario dell’O2E sarebbe guidare biopsie mirate e migliorare la sorveglianza.
La capsula ha dimensioni e lunghezza maggiori rispetto ad alcuni dispositivi tethered già tollerati senza sedazione; sarà necessario ottimizzare design e comfort per applicazioni screening non sedate.

Implicazioni cliniche e prospettive

Se confermate in studi clinici ampi e multicentrici, le prestazioni di O2E potrebbero:

Ridurre i casi di neoplasia esofagea non rilevata durante la sorveglianza basata su WLE + biopsie random.
Permettere screening/sorveglianza più mirati e meno invasivi, con potenziale risparmio di costi e tempo.
Aprire la strada a versioni multi-spettrali di OPAM (mappatura ossigenazione tissutale) per identificare ulteriori biomarcatori funzionali del microambiente tumorale.

O2E è una promettente tecnologia di imaging endoscopico 3D che unisce due modalità complementari per migliorare la visualizzazione di alterazioni mucosali ed emovascolari associate a Barrett e alle prime fasi di carcinoma esofageo. I dati pilota pubblicati su Nature Biomedical Engineering mostrano notevoli miglioramenti nella rilevazione e nella classificazione delle lesioni, ma sono necessari studi clinici in vivo più estesi prima che la tecnica possa entrare nella pratica clinica routinaria.