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La nuova tecnica usa l'ultrasuono per fornire le valutazioni non invadenti di salubrità del polmone

I ricercatori dalla North Carolina State University e l'università di North Carolina hanno sviluppato una tecnica che usa l'ultrasuono per fornire le valutazioni non invadenti di fibrosi polmonare e dell'edema polmonare. La tecnica è stata indicata a sia quantifica il polmone che sfregia che individua il liquido del polmone in ratti. Uno studio sull'edema polmonare in esseri umani è in corso.

La nuova tecnica di ultrasuono è significativa perché permetterebbe che i fornitori di cure mediche determinino come gli efficaci interventi medici sono a diminuire lo sfregio del polmone (fibrosi polmonare) o il liquido nei polmoni (edema polmonare).

Accertare l'entità di fibrosi nel polmone corrente richiede le scansioni di tomografia (CT) automatizzata e le analisi funzionali polmonari sofisticate. Entrambi gli aspetti delle sfide del presente di valutazione.

Le scansioni di CT usano la radiazione, in modo da volete limitare il loro uso. Sono egualmente costose e richiedono un radiologo formato. Per tutte queste ragioni, non sono adatte a frequente video. L'ultrasuono è una buona soluzione perché non comporta un rischio del cancro, è portatile, è relativamente economico e la nostra tecnica efficacemente dà ad utenti una valutazione quantitativa della fibrosi.„

Muller di Marie, autore co-senior dello studio e professore associato di assistenza tecnica meccanica ed aerospaziale allo stato di NC

“Una delle analisi funzionali polmonari è chiamata una prova di DLCO,„ dice il Dott. Tom Egan, autore co-senior sullo studio e un professore di chirurgia ad UNC. “La prova di DLCO misura la quantità di superficie di scambio di gas nel polmone e richiede la strumentazione specializzata che non troviate fuori degli ospedali e di alcune grandi cliniche polmonari. La tecnologia specializzata particolarmente ora significa che questa prova può essere costosa -, dovuto le procedure di decontaminazione intensificate connesse con la pandemia COVID-19. Se questa nuova tecnologia di ultrasuono può diminuire il nostro ricorso alle prove di DLCO, quella probabilmente diminuirebbe i costi per i pazienti.„

“Potere riflettere l'edema polmonare in pazienti con infarto egualmente sarebbe molto utile,„ il Muller dice. “Questo è fatto spesso mediante la valutazione delle fluttuazioni nel peso corporeo di un paziente per stimare quanto fluido si è raccolto nei polmoni del paziente - che non è specifico come lo vorremmo per essere.

“Recentemente abbiamo stato sovvenzionato da NIH per studiare se la nostra tecnica novella di ultrasuono può quantificare l'edema polmonare nei pazienti dell'infarto.„

“La fibrosi polmonare è un problema sanitario di salute pubblica importante,„ Egan dice. “Il modulo più comune di fibrosi polmonare pregiudica 200.000 Americani, con 50.000 nuovi casi diagnosticati ogni anno.

“L'edema polmonare è un altro stato comune. Può essere causato da una serie di stati di salute, ma dalle influenze più di 75% dei pazienti con infarto.„

La nuova tecnica usa gli elementi multipli del trasduttore sulle sonde convenzionali di ultrasuono per dirigere le onde multiple di ultrasuono al tessuto polmonare. Mentre le onde di ultrasuono rimbalzano di nuovo al trasduttore, i dati sono raccolti ed inseriti in un modello di calcolo che determina la densità degli alveoli sani nel polmone. Ciò può essere usata per fornire una valutazione quantitativa della quantità di fibrosi nel tessuto polmonare. I ricercatori stanno provando se può anche quantificare la quantità di acqua nel polmone.

Il documento corrente dimostra l'efficacia della tecnica nella valutazione la fibrosi polmonare e dell'edema in ratti e nella distinzione fra le due anomalie del polmone.

“La valutazione quantitativa automatizzata permetterebbe la tecnologia sia usata dal personale con addestramento minimo e che permetterebbe che i fornitori di cure mediche confrontino i dati attraverso tempo,„ il Muller dice. “Per esempio, i badante potrebbero dire se l'edema di un paziente sta migliorando o peggio.„

“Poiché questo è ultrasuono, la gente ha una difficoltà afferrare questo concetto: non ci sono immagini; l'output è un numero,„ Egan dice.

“L'elemento quantitativo di questo lavoro è particolarmente importante, dato che gli approcci precedenti a valutare la salubrità del polmone con l'ultrasuono potrebbero fornire realmente soltanto le valutazioni qualitative,„ il Muller dice. “Potrebbero dire che la salubrità del polmone era cattiva o buona, ma non potrebbero dargli i gradienti misurabili fra i due.„

I ricercatori hanno ricevuto il finanziamento per uno studio messo a fuoco sul usando la tecnica per valutare l'edema polmonare in pazienti umani e stanno facendo domanda per il finanziamento per continuare il lavoro in pazienti con fibrosi polmonare.

“Abbiamo veduto i nuovi trattamenti venire negli ultimi anni online per i pazienti di fibrosi polmonare,„ Egan dice. “Sarebbe utile determinare quanto efficace sono e che fattori possono contribuire alla loro efficacia.„

Source:
Journal reference:

Mohanty, K., et al. (2020) In-Vivo Assessment of Pulmonary Fibrosis and Pulmonary Edema in Rodents Using Ultrasound Multiple Scattering. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. doi.org/10.1109/TUFFC.2020.3023611.