(Tecnologia di chirurgia-Immagine:illustrazione del protocollo di istotrissia a onde d’urto modulato dalla pressione proposto per controllare l’estensione e la durata di una bolla senza indurre l’effetto di dispersione degli urti. P1,+ e P1,- sono le pressioni positive e negative di picco nelle onde d’urto focalizzata HIFU. P2,+ e P2,- sono quelli nelle successive onde HIFU all’interno di un singolo impulso di istotrissia con onda d’urto modulata dalla pressione.CREDITO:Korea Institute of Science and Technology (KIST) ).
Sviluppata una tecnologia di chirurgia ad ultrasuoni focalizzata di precisione che distrugge solo i tessuti desiderati. Sono in corso sforzi per utilizzare vari effetti ultrasonici con proprietà non invasive per sostituire le procedure chirurgiche esistenti. La tecnologia focalizzata di distruzione del bio-tessuto basata sugli ultrasuoni, che può frazionare meccanicamente il bio-tessuto circostante utilizzando una potente bolla (cavitazione) generata in un breve tempo di circa 1/100 di secondo nel punto focale degli ultrasuoni, ha il vantaggio di consentire l’analisi della cavitazione in tempo reale per monitorare il processo di trattamento e un tempo di trattamento più breve rispetto al metodo HIFU tradizionale, che brucia i tessuti con il calore.
Secondo il Korea Institute of Science and Technology, il Dr. Pahk, Ki Joo del Bionics Research Center ha sviluppato una nuova tecnologia di chirurgia a ultrasuoni in grado di frazionare in modo più preciso e fine il tessuto biologico utilizzando ultrasuoni focalizzati a pressione modulata (KIST, direttore Yoon Seok Jin ). Questa nuova tecnica è nota come istotrissia ad onde d’urto modulate dalla pressione.
Il Dr. Pahk è stato il primo nel mondo accademico a scoprire il principio della diffusione dello shock da parte di una bolla nella tecnologia esistente di distruzione dei tessuti a ultrasuoni focalizzati in cui le bolle secondarie vengono generate simultaneamente non solo nell’area del punto focale degli ultrasuoni, ma anche intorno ad essa. Sebbene la tecnologia di chirurgia a ultrasuoni focalizzata esistente abbia il vantaggio di essere in grado di distruggere meccanicamente i tessuti biologici, l’effetto di dispersione degli urti riduce la precisione e rende difficile la rimozione di tessuti o tumori che si trovano vicino agli organi e ai vasi sanguigni principali.
Il Dr. Pahk ha ideato un metodo per modificare la pressione acustica nel punto focale degli ultrasuoni per superare queste limitazioni. Ha scoperto che la modifica momentanea della pressione acustica focale potrebbe controllare la motilità delle bolle senza l’effetto di dispersione degli urti, e quindi distruggere più precisamente il tessuto biologico, subito dopo la generazione delle bolle nel punto focale ultrasonico. Ha eseguito simulazioni acustiche, esperimenti con telecamere ad alta velocità con tessuto ed esperimenti su animali per dimostrarne la fattibilità.
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È stato confermato che regolando la pressione acustica, bolle di vapore con dimensioni comprese tra decine e centinaia di micron, potrebbero essere generate nel punto focale degli ultrasuoni senza l’effetto di dispersione degli urti e che le bolle potrebbero essere controllate e regolate per durare per un set periodo di tempo. Secondo la simulazione eseguita dal gruppo di ricerca, la ragione di ciò è che la pressione acustica diffusa è inferiore alla pressione alla quale inizia a verificarsi l’effetto di dispersione dell’urto. Durante la fase di sperimentazione animale, è stato anche scoperto che il bio-tessuto può essere finemente frazionato con un alto grado di precisione, che è molto più preciso rispetto alla tecnologia a ultrasuoni focalizzati esistente nel punto focale.
Il Dr. Pahk di KIST ha spiegato: “La tecnologia a ultrasuoni che abbiamo attualmente sviluppato è una nuova tecnologia in grado di distruggere con precisione i tessuti controllando la dimensione e la durata delle bolle di vapore. Oltre a compensare la bassa precisione causata dall’effetto di dispersione degli urti, che è il più grande svantaggio della tecnologia a ultrasuoni focalizzati esistente, attraverso il movimento delle bolle e il controllo della durata, è possibile regolare l’intervallo di frazionamento e la forza. Ci aspettiamo che sarà possibile selezionare e distruggere solo cellule specifiche di interesse o che l’applicazione sarà estesa alla ricerca sui trapianti cellulari basata sulla decellularizzazione”. Inoltre, il Dott. Pahk ha dichiarato che “La tecnologia a ultrasuoni di base pertinente è stata brevettata in Corea e negli Stati Uniti.
Fonte:Science
