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A aproximação terapêutica nova do ultra-som podia conduzir a uma faca invisível para a cirurgia não invasora

Uma lente carbono-nanotube-revestida que a luz de conversos ao som possa focalizar ondas sadias de alta pressão a uns pontos mais finos do que sempre antes. Os pesquisadores da engenharia da Universidade do Michigan que desenvolveram a aproximação terapêutica nova do ultra-som a dizem poderiam conduzir a uma faca invisível para a cirurgia não invasora.

A tecnologia de hoje do ultra-som permite distante mais do que relances no ventre. Os doutores usam rotineiramente ondas sadias focalizadas para soprar pedras de rim e tumores separados da próstata, por exemplo. As ferramentas funcionam primeiramente focalizando ondas sadias firmemente bastante para gerar o calor, dizem o gaio Guo, um professor da engenharia e informática elétrica, engenharia mecânica, e ciência e engenharia macromoleculares. Guo é um co-autor de um papel na técnica nova publicada na introdução actual de relatórios científicos do jornal da natureza.

Os feixes que a tecnologia de hoje produz podem ser incómodos, dizem Baac ganhado Hyoung, um research fellow na Faculdade de Medicina de Harvard que trabalhou neste projecto como um estudante doutoral no laboratório de Guo.

“Um inconveniente principal da tecnologia fortemente focalizada do ultra-som da corrente é um ponto focal volumoso, que seja na ordem de diversos milímetros,” Baac disse. “Alguns centímetros são típicos. Conseqüentemente, pode ser difícil tratar objetos do tecido em uma maneira da elevada precisão, para visar o vasculature delicado, a camada de tecido fina e a textura celular. Nós podemos aumentar a dobra focal da precisão 100.”

A equipe podia concentrar ondas sadias da alto-amplitude a uma salpicadura apenas 75 por 400 micrômetros (um micrômetro é um-milésimo de um milímetro). Seu feixe pode soprar e cortar com pressão, um pouco do que o calor. Guo especula que pôde poder se operar painlessly porque seu feixe lhe é focalizado tão finamente poderia evitar fibras de nervo. O dispositivo não foi testado nos animais ou nos seres humanos ainda, embora.

“Nós acreditamos que este poderia ser usado como uma faca invisível para a cirurgia não invasora,” Guo disse. “Nada pica em seu corpo, apenas o feixe do ultra-som. E é focalizado tão firmemente, você pode interromper pilhas individuais.”

Para conseguir este feixe superfine, a equipe de Guo tomou uma aproximação optoacústica que luz de conversos de um laser pulsado às ondas sadias da alto-amplitude através de uma lente especialmente projetada. A técnica geral estêve ao redor desde o tempo de Thomas Edison. Avançou sobre os séculos, mas para aplicações médicas hoje, o processo não gera normalmente um sinal de som forte bastante para ser útil.

O sistema dos pesquisadores do U-M é original porque executa três funções: converte a luz ao som, focos ele a um ponto minúsculo e amplifica as ondas sadias. Para conseguir a amplificação, os pesquisadores revestiram sua lente com uma camada de nanotubes do carbono e uma camada de um material elástico chamou o polydimethylsiloxane. A camada do nanotube do carbono absorve a luz e gera o calor dela. Então a camada elástico, que expande quando expor ao calor, impulsiona dràstica o sinal pela expansão térmica rápida.

As ondas sadias resultantes são uma freqüência 10.000 vezes mais alta do que os seres humanos podem se ouvir. Trabalham nos tecidos criando as inquietações e as microbolhas que exercem a pressão para o alvo, que Guo prevê poderia ser tumores cancerígenos minúsculos, chapas deobstrução ou únicas pilhas para entregar drogas. A técnica pôde igualmente ter aplicações na cirurgia estética.

Nas experiências, os pesquisadores demonstraram a micro cirurgia ultra-sônica, destacando exactamente uma única pilha de cancro do ovário e soprando um furo menos de 150 micrômetros em uma pedra de rim artificial em menos do que uma acta.

“Este é apenas o começo,” Guo disse. “Este trabalho abre uma maneira de sondar pilhas ou tecidos na escala muito menor.”