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Los expertos de Waterloo están desarrollando nuevos tratamientos contra el cáncer con ultrasonido enfocado de alta intensidad

Los investigadores están trayendo el uso de ondas acústicas de apuntar y de destruir tumores cacerígenos más cercano a realidad.

Mientras que los doctores han utilizado ultrasonido de la inferior-intensidad como herramienta de la proyección de imagen médica desde los años 50, los expertos en la universidad de Waterloo son con y que extienden los modelos que ayudan a capturar cómo el ultrasonido enfocado de alta intensidad (HIFU) puede trabajar en un nivel celular.

Llevado por el Siv Sivaloganathan, un matemático y un investigador aplicados con el centro para el remedio de la matemáticas en el instituto de los campos, el estudio encontraron funcionando con modelos matemáticos en simulaciones por ordenador que los problemas fundamentales en la tecnología se pueden resolver sin ningún riesgo a los pacientes reales.

Sivaloganathan, así como sus estudiantes de tercer ciclo junio Murley, Kevin Jiang y becario postdoctoral Maryam Ghasemi, crea los modelos matemáticos usados por los ingenieros y los doctores para poner HIFU en práctica. Él dijo que sus colegas en otros campos están interesados en los mismos problemas, “solamente nosotros están viniendo en esto de diversas direcciones”.

“Mi lado de él es utilizar matemáticas y simulaciones por ordenador para desarrollar un modelo sólido que otros puedan tomar y utilizar en laboratorios o fijaciones clínicas. Y aunque los modelos no sean casi tan complejos como los órganos humanos y tejido, las simulaciones dan una ventaja enorme para las juicios clínicas.”

Uno de los obstáculos que Sivaloganathan está trabajando actualmente para superar está ése en el alcance de los cánceres, HIFU también plantea riesgos al tejido sano. Cuando HIFU se está utilizando para destruir tumores o lesiones cacerígenas, la esperanza es que el buen tejido no será destruido. Lo mismo se aplica al centrarse las ondas acústicas intensas en un tumor en el hueso adonde los lotes de energía térmica consiguen liberados. Sivaloganathan y sus colegas están trabajando para entender cómo el calor se disipa y si daña la médula.

Otros investigadores que trabajan con Sivaloganathan incluyen los ingenieros, que están construyendo la tecnología física, y a los médicos, particularmente, James Drake, principal cirujano en el hospital para los niños enfermos, observando el uso práctico de HIFU en fijaciones clínicas.

Sivaloganathan cree que HIFU realizará cambios importantes en tratamientos contra el cáncer y otros procedimientos médicos y tratamientos. HIFU está encontrando ya el uso práctico en el tratamiento de algunos cánceres de próstata.

Es un área que pienso voy a tomar el lugar central en remedio clínico. No tiene los efectos secundarios negativos de la radioterapia o de la quimioterapia. No hay efectos secundarios con excepción del efecto de calor, que estamos trabajando en ahora. También tiene usos como nueva manera de romper hacia arriba coágulos de sangre e incluso de administrar las drogas.”

El Siv Sivaloganathan, matemático aplicado e investigador, centro para el remedio de la matemáticas, coloca al instituto

El nuevo trabajo de investigación de Sivaloganathan en la matemáticas que modelaba para HIFU, “presupuesto de la dimensión del attractor uniforme para un modelo de thermotherapy ultrasonido-inducida enfocada de intensidad alta,” con los co-autores Messoud Efendiyev y junio Murley, fue publicado recientemente en el boletín de la biología matemática.

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.