{"id":5692,"date":"2026-07-16T10:00:00","date_gmt":"2026-07-16T08:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/web.infn.it\/TechTransfer\/?p=5692"},"modified":"2026-07-16T12:04:10","modified_gmt":"2026-07-16T10:04:10","slug":"cbct","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/web.infn.it\/TechTransfer\/cbct\/","title":{"rendered":"Nuove frontiere nella tomografia computerizzata \u00a0a raggi X per la diagnosi e trattamento del paziente"},"content":{"rendered":"\n

<\/p>\n\n\n\n

Antonio Sarno, ricercatore della sezione INFN di Milano, lavora per rendere la tomografia a raggi X con fascio conico sempre pi\u00f9 accurata.<\/h1>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Alla ricerca dell\u2019accuratezza<\/h2>\n\n\n\n

Come si pu\u00f2 migliorare la qualit\u00e0 delle immagini ottenute per CBCT<\/strong> (Cone Beam Computed Tomography), estendendone l\u2019utilizzo in campi dove non trova ancora largo impiego? Questa \u00e8 la sfida che il gruppo di Antonio Sarno<\/strong>, presso la sezione INFN di Milano<\/a><\/strong>, vuole superare.<\/p>\n\n\n\n

\u201crispetto alla tomografia tradizionale, la CBCT ha alcuni vantaggi\u201d dice Sarno, \u201cprimo fra tutti il fatto che, usando un fascio conico, la creazione dell\u2019immagine 3D avviene facendo percorrere alla sorgente di raggi X un solo giro attorno alla parte da analizzare, a differenza delle tomografie computerizzate (TAC)  tradizionali in cui la sorgente si muove a elica attorno al paziente. In questo modo si risparmia tempo e si riducono i costi, sia in termini economici che di dose al paziente.\u201d<\/p>\n\n\n\n

C\u2019\u00e8 per\u00f2 un limite alla qualit\u00e0 d\u2019immagine: un fascio che si apre a cono aumenta la radiazione diffusa, causando artefatti e una riduzione del rapporto segnale rumore. La geometria di scansione poi, che limita la sorgente a ruotare in un piano fissato, permette la ricostruzione accurata solo del piano centrale dell\u2019immagine. Queste limitazioni consentono di utilizzare la CBCT solamente come metodo di analisi anatomico – qualitativa: <\/strong>\u00e8 possibile ricostruire in 3D la forma degli organi, ma le informazioni quantitative che si estraggono sono affette da scarsa accuratezza e precisione.<\/p>\n\n\n\n

Verso una CBCT quantitativa<\/h2>\n\n\n\n

La natura qualitativa delle immagini CBCT ne riduce il campo di impiego. In radioterapia, per esempio, \u00e8 possibile utilizzarla per allineare i piani di trattamento: prima di una sessione radioterapica si effettua una scansione sul paziente per riposizionare il fascio sul bersaglio tumorale, ma non \u00e8 a oggi adoperata per rimodellare il piano di trattamento su eventuali modifiche anatomiche avvenute nel paziente. Viene utilizzata nella verifica pre-chirurgica per identificare il sito di trattamento e per la verifica a posteriori, ma non pu\u00f2 verificare con accuratezza le caratteristiche fisiche del sito di impianto, n\u00e9 verificare con accuratezza la posizione di una protesi, in particolare nel caso di presenza di componenti metallici. La radiazione diffusa e la riduzione di cospicuit\u00e0 ai bordi possono prevenire la rivelazione e la caratterizzazione di piccoli dettagli fondamentali ai fini della diagnosi.<\/p>\n\n\n\n

Il lavoro del gruppo di Sarno sta proprio nel rendere le immagini CBCT quantitative <\/strong>e quindi superare i paradigmi nell\u2019uso della CBCT, ad oggi rilegati ad un uso qualitativo. L\u2019idea innovativa, che ha generato due brevetti<\/strong> a oggi detenuti dall\u2019INFN, \u00e8 basata sul superamento dell\u2019orbita di scansione circolare: ogni proiezione tomografica \u00e8 divisa in diverse proiezioni pi\u00f9 strette acquisite su una orbita di scansione sinusoidale. La riduzione dell\u2019estensione della proiezione riduce la radiazione diffusa, e l\u2019orbita sinusoidale compensa da una parte la riduzione del campo, dall\u2019altra mitiga la limitazione in cospicuit\u00e0 dovute dall\u2019orbita convenzionale circolare.<\/p>\n\n\n\n

\u201cQuesto effetto si pu\u00f2 ottenere muovendo fisicamente la sorgente, oppure accendendo e spegnendo elettronicamente una sorgente multi anodo, ovvero capace di produrre raggi X da pi\u00f9 posizioni, come se inglobasse una molteplicit\u00e0 di sorgenti convenzionali\u201d spiega Sarno, \u201cci sono vantaggi e svantaggi in ciascuna soluzione, noi le abbiamo brevettate entrambe. L\u2019effetto finale \u00e8 che si ottengono immagini di qualit\u00e0 migliore e con artefatti minimi, che quindi possono essere usate per misure quantitative.\u201d Di particolare interesse \u00e8 l\u2019impiego delle sorgenti multi-anodo, che rappresentano una delle pi\u00f9 grandi innovazioni nella produzione compatta di raggi X degli ultimi anni, e potranno essere una pietra miliare nella radiodiagnostica del prossimo futuro.<\/p>\n\n\n\n

Il passaggio successivo: CBCT funzionale<\/h2>\n\n\n\n

\u201cEsiste per\u00f2 un passaggio successivo a cui stiamo lavorando\u201d continua Sarno, \u201cle tomografie, sia standard che CBCT, producono immagini il cui contenuto ci fornisce informazioni morfologico-anatomiche del paziente, ma non sono in grado di fornirci informazioni riguardanti lo stato funzionale dei tessuti. Per superare questo paradigma, stiamo sviluppando mezzi di contrasto innovativi, che una volta iniettati nel paziente possano indirizzarsi a particolari tessuti, ad esempio alcuni tipi di tumori della mammella o del pancreas, e quindi poi essere \u2018rintracciati\u2019 attraverso un esame tomografico quantitativo. Ovviamente, in affiancamento allo sviluppo di tali mezzi di contrasto, c\u2019\u00e8 lo sviluppo di una serie di tecnologie hardware e software, nonch\u00e9 di metodologie fisiche per tale tracciamento\u201d<\/p>\n\n\n\n

Per questo \u00e8 nato il progetto CIRCE<\/strong>, che vede la partecipazione di INFN e Universit\u00e0 di Milano e la collaborazione con l\u2019Istituto di scienze e tecnologie chimiche \u201cGiulio Natta\u201d del CNR e l\u2019IRCCS Humanitas di Rozzano, il cui scopo \u00e8 sviluppare nuovi mezzi di contrasto basati su nanoparticelle di ossido di hafnio (HfO2<\/sub>)<\/strong> funzionalizzate<\/strong> che si leghino preferenzialmente alle aree dell\u2019organo interessate da particolari patologie. In questo modo la CBCT potrebbe acquisire anche la capacit\u00e0 di analisi funzionale.<\/p>\n\n\n\n

Applicazioni<\/h2>\n\n\n\n

Questa tecnologia ha anche applicazioni al di fuori dell\u2019uso medico<\/strong>, per esempio per la verifica di prototipi e manufatti industriali e la scansione 3D dei bagagli negli aeroporti, o per l\u2019ispezione dei carichi.<\/p>\n\n\n\n

Il sistema tradizionale di scansione bagagli prevede di acquisire immagini radiologiche bidimensionali. La recente introduzione di sistemi CBCT permette la ricostruzione 3D dei contenuti dei bagagli per una ispezione pi\u00f9 approfondita.<\/p>\n\n\n\n

\u201cIl mio sogno \u00e8 aprire il laboratorio a terzi\u201d conclude Sarno, \u201ccos\u00ec da permettere a utilizzatori e industrie di testare le nostre tecnologie e, sperabilmente, di stabilire dei rapporti di collaborazione con INFN per sfruttarle commercialmente. Per questo scopo l\u2019aiuto e il supporto del Servizio Trasferimento Tecnologico sono fondamentali.<\/p>\n\n\n\n

Per saperne di pi\u00f9<\/h2>\n\n\n\n

Se siete interessati alla tecnologia CBCT e ai brevetti depositati da INFN, potete contattare il Servizio Trasferimento Tecnologico<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Puoi consultare le schede dei due brevetti su CBCT qui<\/a> e qui<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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