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Gli esperti in Waterloo stanno sviluppando i nuovi trattamenti del cancro con l'ultrasuono messo a fuoco ad alta intensità

I ricercatori stanno portando l'uso delle onde acustiche mirare e distruggere ai tumori cancerogeni più vicino alla realtà.

Mentre medici hanno usato l'ultrasuono dell'basso intensità come strumento di imaging biomedico dagli anni 50, gli esperti all'università di Waterloo sono usando ed estendenti i modelli che contribuiscono a catturare come l'ultrasuono messo a fuoco ad alta intensità (HIFU) può lavorare ad un livello cellulare.

Piombo da Siv Sivaloganathan, un matematico e un ricercatore applicati con il centro per la medicina di per la matematica all'istituto dei campi, lo studio hanno trovato eseguendo i modelli matematici nelle simulazioni su elaboratore che i problemi fondamentali nella tecnologia possono essere risolti senza alcun rischio per i pazienti reali.

Sivaloganathan, insieme ai suoi dottorandi giugno Murley, Kevin Jiang e collega postdottorale Maryam Ghasemi, crea i modelli matematici usati dagli ingegneri e da medici per mettere HIFU in pratica. Ha detto che i suoi colleghi in altri campi sono interessati negli stessi problemi, “ma in noi stanno venendo a questo dalle direzioni differenti„.

“Il mio lato di deve usare le simulazioni su elaboratore e di matematica per sviluppare un modello solido che altri possono catturare ed utilizzare in laboratori o nelle impostazioni cliniche. E sebbene i modelli non siano quasi complessi quanto gli organi umani ed il tessuto, le simulazioni danno un vantaggio acquisito all'inizio di una gara enorme per i test clinici.„

Uno degli ostacoli che Sivaloganathan corrente sta funzionando per superare è quello nell'ottimizzazione dei cancri, HIFU egualmente comporta i rischi al tessuto sano. Quando HIFU sta usando per distruggere i tumori o le lesioni cancerogene, la speranza è che il buon tessuto non si distruggerà. Lo stesso si applica quando mette a fuoco le onde acustiche intense su un tumore sull'osso in cui i lotti dell'energia termica ottiene rilasciati. Sivaloganathan ed i suoi colleghi stanno funzionando per capire come il calore dissipa e se danneggia il midollo osseo.

Altri ricercatori che lavorano con Sivaloganathan includono gli ingegneri, che stanno sviluppando la tecnologia fisica e medici, in particolare, James Drake, chirurgo principale all'ospedale per i bambini malati, esaminante l'applicazione pratica di HIFU nelle impostazioni cliniche.

Sivaloganathan crede che HIFU faccia i cambiamenti significativi nei trattamenti del cancro ed altri procedure mediche e trattamenti. HIFU già sta trovando l'applicazione pratica nel trattamento di alcuni carcinoma della prostata.

È un'area che penso sto andando catturare la tappa centrale nella medicina clinica. Non ha gli effetti secondari negativi della radioterapia o della chemioterapia. Non ci sono effetti secondari all'infuori dell'effetto del calore, che stiamo lavorando a ora. Egualmente ha applicazioni come nuovo modo ai coaguli di sangue dello smembramento e perfino amministrare le droghe.„

Il Siv Sivaloganathan, matematico applicato e ricercatore, centro per la medicina di per la matematica, sistema l'istituto

La nuova pubblicazione di Sivaloganathan su per la matematica che modella per HIFU, “preventivo di dimensione dell'attrattore costante per un modello da di thermotherapy indotto da ultrasuono messo a fuoco ad alta intensità,„ con i co-author Messoud Efendiyev e giugno Murley, recentemente è stata pubblicata nel bollettino di biologia matematica.

Source:
Journal reference:

Efendiev, M.A., et al. (2021) Dimension Estimate of Uniform Attractor for a Model of High Intensity Focussed Ultrasound-Induced Thermotherapy. Bulletin of Mathematical Biology. doi.org/10.1007/s11538-021-00928-x.