La terapia per i tumri e fisioterapia
curare con il calore
Per terapia ipertermica o ipertermia (clinica) si intende l’induzione nei tessuti biologici di temperature di poco superiori a quella fisiologica. Il riscaldamento dei tessuti realizzato tramite campi elettromagnetici è ampiamente utilizzato nei sistemi per ipertermia clinica. In tali terapie, si utilizza l’intervallo di frequenza che va dalle microonde alle onde corte, sino alle onde lunghe della diatermia. La potenza dissipata localmente per ottenere sopraelevazioni della temperatura di alcuni gradi centigradi (da 40-41 °C fino a 45 °C) nei tessuti bersaglio, corrisponde a valori di SAR di alcune centinaia di W/kg. Il riscaldamento dei tessuti tramite campi elettromagnetici presenta alcuni vantaggi rispetto alle altre forme di riscaldamento (conduzione, radiazione infrarossa). In particolare, sono superiori le profondità a cui si può arrivare nel trattamento.
L’ipertermia viene principalmente utilizzata, in clinica, nella terapia dei tumori e in fisioterapia.
L'ipertemia oncologica è una modalità terapeutica utilizzata per la cura dei tumori in associazione con le terapie più tradizionali finora in uso: la radioterapia e la chemioterapia. Attraverso l'uso di campi elettromagnetici a radiofrequenza, focalizzati da apposite antenne dette applicatori, il tessuto tumorale viene riscaldato fino ad una temperatura vicina o superiore ai 43 gradi centigradi e per un intervallo di tempo di circa un'ora. Il calore esalta gli effetti della radioterapia e della chemioterapia sul tumore, senza aumentare in modo eccessivo gli effetti collaterali (cioè gli inevitabili effetti debilitanti su tessuti sani ed organi derivanti dalla citotossicità di chemioterapia e radioterapia), permettendo un significativo miglioramento nel controllo della lesione (cioè della massa tumorale bersaglio). Vi sono alcuni grandi centri clinici europei specializzati (Olanda e Germania in particolare) ove l’impiego dell’ipertermia nella terapia oncologica è ordinariamente prescritto ed applicato per le neoplasie di elezione (recidive toraciche, grossi tumori della pelvi e dell’addome, ecc.).
In fisioterapia, il calore è stato impiegato da sempre per la cura delle tendinopatie e delle patologie reumatiche-articolari. Negli ultimi decenni è via via cresciuto l'interesse per le applicazioni delle microonde ai fini dell’induzione di un riscaldamento localizzato. Il calore prodotto in un punto diffonde nei tessuti circostanti per conduzione, ma soprattutto attraverso il sistema circolatorio. Il calore (controllato) agisce sui tessuti producendo: aumento del flusso sanguigno, riduzione dello stato infiammatorio, riduzione della rigidità articolare, riduzione del dolore.
Proprio per queste caratteristiche l’ipertermia elettromagnetica è utilizzata in fisioterapia in modo sempre più diffuso. La terapia non prevede disagi significativi né effetti collaterali per il paziente.
Per terapia ipertermica o ipertermia clinica si intende l’induzione nei tessuti biologici di temperature di poco superiori a quella fisiologica. Il riscaldamento dei tessuti realizzato tramite campi elettromagnetici è ampiamente utilizzato nei sistemi per ipertermia clinica. In tali terapie, si utilizza l’intervallo di frequenza che va dalle microonde alle onde corte, sino alle onde lunghe. La potenza dissipata localmente per ottenere sopraelevazioni della temperatura di alcuni gradi centigradi (da 40-41 °C fino a 45 °C) nei tessuti bersaglio, corrisponde a valori di SAR di alcune centinaia di W/kg. Arsène d’Arsonval (1851-1940) nel corso dei suoi studi sulle correnti ad alta frequenza, scoprì che una corrente elettrica alla frequenza di 10 kHz o più produceva una sensazione di calore nell’attraversare i tessuti viventi (diatermia), senza essere accompagnata dalla contrazione muscolare dolorosa che si può avvertire a più basse frequenze: era il 1892, anno che segna l’ingresso ufficiale dell’elettromagnetismo nella medicina. Il riscaldamento dei tessuti tramite campi elettromagnetici presenta alcuni vantaggi rispetto alle altre forme di riscaldamento (conduzione, radiazione infrarossa). In particolare, sono superiori le profondità a cui si può arrivare nel trattamento.
L’ipertermia viene principalmente utilizzata, in clinica, nella terapia dei tumori e in fisioterapia.
Ipertermia oncologica
L'ipertemia oncologica è una modalità terapeutica utilizzata per la cura dei tumori in associazione con le terapie più tradizionali finora in uso cioè con la radioterapia e la chemioterpia. Attraverso l'uso di campi elettromagnetici a radiofrequenza, focalizzati da apposite antenne dette applicatori, il tessuto tumorale viene riscaldato fino ad una temperatura vicina o superiore ai 43 gradi centigradi e per un intervallo di tempo di circa un'ora. Il trattamento, cioè il riscaldamento alle temperature suddette, viene eseguito una o più volte secondo il protocollo applicato, ma generalmente non viene ripetuto più di due volte alla settimana per evitare il fenomeno della termotolleranza, vale a dire una maggiore resistenza delle cellule al calore nei primi due giorni successivi alla terapia (Steward et al 1980). Il calore esalta gli effetti della radioterapia e della chemioterapia sul tumore, senza aumentare in modo eccessivo gli effetti collaterali (cioè gli inevitabili effetti debilitanti su tessuti ed organi sani derivanti dalla citotossicità di chemioterapia e radioterapia) permettendo un significativo miglioramento nel controllo della lesione (cioè della massa tumorale bersaglio).
Le proprietà terapeutiche del calore erano già conosciute nel lontano passato: l'uso dei ferri caldi nella cura del cancro è riportato da Galeno ed Ippocrate e ne esistono tracce anche nel 2000 a.C. Nel secolo scorso venne notata una qualche relazione tra alcuni stati febbrili dovuti ad altre patologie presenti contemporaneamente nel paziente, tanto che Coley nel 1883 da analoghe osservazioni fu indotto ad iniettare tossine batteriche per ottenere elevati stati febbrili in pazienti con tumori, senza però arrivare ad una definitiva conferma. (Overgaard 1984). Alcuni autori giapponesi sostengono che la bassa incidenza di alcuni tipi di tumore nella popolazione nipponica è dovuta all'uso continuo di bagni molto caldi. La ricerca di nuove modalità di trattamento, ha fatto rinascere l'interesse per l'ipertermia come modalità terapeutica antitumorale (Field et al, 1979), a partire da ricerche di base sui meccanismi con cui il calore è in grado di uccidere le cellule tumorali o renderle più sensibili alle radiazioni (Mauro et al, 1987; Marino et al, 1990, 1992).
Negli anni 70 sono stati pubblicati numerosi studi, soprattutto a carattere biologico, che hanno meglio precisato gli effetti cellulari provocati dal riscaldamento (Corry et al, 1977; Dewey et al, 1977). Questi studi hanno confermato l’efficacia dell’ipertermia e dimostrato il guadagno terapeutico derivante dall’associazione con la radioterapia (Arcangeli et al 1985; Overgaard 1989) e la chemioterapia (de Wit et al, 1999). La sperimentazione clinica e l’avvio dei primi studi clinici randomizzati hanno portato alla fondazione, in Europa, negli Stati Uniti ed in Giappone, di società di ipertermia affiliate alle organizzazioni per la ricerca ed il trattamento del cancro.
A livello internazionale sono stati completati molti studi biologici in vitro ed in vivo, sugli effetti del calore nell'intervallo di temperature comprese tra 42 e 45 gradi centigradi, in associazione con le radiazioni ionizzanti (Streffer et al, 1987; Marino et al 1992). L'interazione utile tra ipertermia e radiazioni trae origine dall'attivazione di due diversi fenomeni: il calore induce un effetto citotossico (ossia mortale per la cellula) dovuto alle particolari condizioni ambientali delle cellule tumorali, caratterizzate da scarsa nutrizione per via vascolare, carenza di ossigeno ed aumentata acidità; in un secondo luogo, il calore induce un effetto radiosensibilizzante, apparentemente indiscriminato, cioè con analoga efficienza sia sul tessuto tumorale che in quello sano. Questo consente di programmare l'ipertermia come adiuvante della radioterapia per distruggere direttamente cellule tumorali radioresistenti e per applicare gli effetti biologici delle radiazioni. In media i dati di laboratorio derivanti dalle evidenze sperimentali definiscono un incremento di efficacia che si estende secondo i tipi di tumore ed i protocolli di somministrazione da una volta e mezzo a 3 volte rispetto alle sole radiazioni ionizzanti.
L'interazione tra ipertermia e chemioterapia è più complessa ed è fondata su diversi meccanismi; comunque l’aumento della permeabilità cellulare, cioè la maggiore possibilità di passaggio di sostanze tra l’esterno e l’interno della cellula, e quindi la maggiore penetrazione dei farmaci sembra essere uno dei principali effetti del riscaldamento.
Dati interessanti provengono dai primi anni di attività clinica sperimentale, con più di 25 mila tumori trattati negli anni '80. Le evidenze raccolte dai protocolli iniziali americani ed europei testimoniano che la combinazione di calore e radiazioni nel trattamento di metastasi della testa e del collo (carcinoma squamoso), melanomi metastatici, recidive di carcinoma della mammella, produce un decisivo miglioramento, quasi il raddoppio della possibilità di controllo locale (Overgaard et al, 1995), cioè di eliminare o ridurre la massa tumorale bersaglio o arrestarne la crescita. Inoltre diversi studi tra cui uno che è stato recentemente concluso hanno confermato l’effetto decisivo dell’ipertemia su grossi tumori della zona pelvica ed addominale (van der Zee et al, 2000).
Proprio per questi risultati la terapia è stata inserita nella routine di grossi centri clinici specializzati, essendo una terapia complessa e costosa. In particolare in Europa esistono centri prestigiosi concentrati in Olanda, Germania, anche se vi è almeno un centro specializzato in tutti i più importanti paesi tra cui l’Italia.
Allo stato attuale gli organismi che promuovono l'attività sperimentale per l'ipertermia, sia tramite protocolli cooperativi, disegnati ed approvati nel quadro delle indicazioni della Dichiarazione di Helsinki, sia con le iniziative per il controllo di qualità (Cetas et al, 1980; Chou et al, 1987; Hand et al, 1989; Hornsleth et al 1997), sono di carattere multinazionale: European Society of Hyperthermic Oncology (ESHO), che raccoglie alcune centinaia di ricercatori clinici, biologi, fisici ed ingegneri delle più note e prestigiose istituzioni europee impegnate nella ricerca sui tumori (COMAC BME 1992, 1993); North American Group, attivo negli stati uniti e Canada; Japanese Society for Hyperthermic Oncology, che riunisce quasi un migliaio di ricercatori giapponesi.
Se un'evoluzione si è avuta nel campo biologico e clinico, si registra però un certo ritardo nella realizzazione di sistemi per terapia ipertermica con tecnologia adeguata (Kato et al, 1998).
Esistono ancora limiti al riscaldamento di tumori di grande volume o localizzati in profondità, per la difficoltà a selezionare, indirizzare e controllare adeguatamente il calore (Dahl et al, 1999).
Sono però in corso di studio e sviluppo macchine complesse dotate di sistemi di focalizzazione (array di dipoli con controllo di fase) della potenza elettromagnetica e di sistemi di controllo della temperatura (Carter et al, 1998), che promettono un decisivo miglioramento nella pianificazione e controllo dei trattamenti (Sennewald et al 1996; Creeze et al, 1999). Questo potrà far fare un ulteriore salto nell’articolata battaglia contro il cancro (Dewhirst et al, 1997).
Ipertermia in fisioterapia
Il calore da sempre è stato impiegato per la cura delle tendinopatie e delle patologie reumatiche-articolari. Negli ultimi decenni è via via cresciuto l'interesse per le applicazioni delle microonde per indurre riscaldamento localizzato (Guy 1984; Ishihara et al, 1985).
Le microonde diffondono molto facilmente attraverso i tessuti poveri di acqua (adiposo e osseo) nei quali è poca l’energia elettromagnetica che si trasforma in calore. Al contrario perdono energia attraverso tessuti ricchi di acqua (tessuto muscolare) nei quali avviene la trasformazione dell’energia elettromagnetica in calore. In definitiva è principalmente nel tessuto muscolare che l'energia delle microonde si trasforma in calore. Il calore prodotto diffonde nei tessuti circostanti per conduzione, ma soprattutto attraverso il sistema circolatorio (Leden et al, 1947; Olmi et al, 1997).
Proprio per queste caratteristiche l’ipertermia elettromagnetica è utilizzata in fisioterapia con diversi dispositivi che, usando diverse frequenze del campo elettromagnetico (13, 27, 434 e 2450 MHz) o consentendo, attraverso particolari antenne maggiormente focalizzate e munite di bolus termostatato, il riscaldamento in profondità, hanno dato il nome a diverse modalità terapeutiche (marconiterapia, radarterapia, ipertermia) fondamentalmente coincidenti nell’effetto indotto, cioè un significativo riscaldamento localizzato. Il calore fino ad un certo livello, agisce sui tessuti:
1) Aumentando il flusso sanguigno. Lo stato di iperemia (vasodilatazione localizzata ed aumento della velocità del flusso ematico) permette un aumento degli scambi con il sangue di sostanze necessarie per i processi riparativi ed una più rapida eliminazione delle sostanze tossiche;
2) Riducendo l’edema. Lo stimolo dell’attività macrofagica che permette una più rapida rimozione di scorie (detriti cellulari, residui di calcificazioni, ecc.) accelera i tempi di risoluzione della risposta infiammatoria;
3) Stimolando una più rapida ed efficace riparazione del danno tissutale grazie all’esaltazione, prodotta dal calore, del metabolismo cellulare in genere;
4) Aumentando l’estensibilità del tessuto collagene (nei tendini, nelle capsule articolari, nelle cicatrici);
5) Riducendo lo spasmo muscolare;
6) Riducendo la rigidità articolare;
7) Riducendo il dolore (aumento della soglia del dolore per azione diretta del calore sulle radici nervose e per azione indiretta stimolando secrezione di endorfine).
I diversi studi sperimentali e l’ormai lunga consuetudine clinica hanno confermato l'efficacia dell’ipertermia (Borrani et al, 1996) come valido ausilio nel trattamento delle comuni patologie ortopediche, dove viene ormai impiegata in modo routinario (Pedrini et al, 1998).
La terapia non prevede disagi significativi né effetti collaterali per il paziente. Per ciò che riguarda le controindicazioni all’utilizzo dell'ipertermia valgono le stesse norme osservate per tutte le altre forme di termoterapia (Tofani et al, 1997).
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Cordiali saluti da Sandro
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