Абляция опухолей с помощью ультразвука становится сверхточной
Исследователи из Института Макса Планка и Штутгартского университета в Германии разработали метод создания ультразвуковых полей с высоким разрешением, который заметно повышает эффективность ультразвуковой терапии и позволяет адаптировать ее для каждого пациента. Новая технология основана на прохождении ультразвуковых волн через воду, где пузырьки водорода помогают придавать волнам желаемую форму.
Лечение мощным ультразвуком в настоящее время используется для уничтожения опухолевых тканей, включая опухоли простаты и матки. Однако выделяемое при этом большое количество тепла может также повредить здоровые ткани, поэтому ультразвуковое поле должно строго контролироваться, чтобы максимально ограничить его воздействие объемом опухоли. Добиться такого результата особенно сложно при лечении новообразований головного мозга, так как череп искажает ультразвук.
Современные методы контроля ультразвуковых полей основаны на создании нескольких отдельных источников звуковых волн, которые затем смещаются, чтобы усиливать или ослаблять друг друга. Однако эта методика ограничена и может давать разрешение только около 1000 пикселей. Недавно изобретенный подход, описанный в журнале Nature Communications, может генерировать до 10000 отдельных пикселей.
«Для модулирования профиля звукового давления мы используем различные акустические свойства воды и воздуха, – сказал Жичао Мо, участвовавший в этом исследовании. – В то время как ультразвуковая волна проходит через жидкость беспрепятственно, она полностью отражается воздушными пузырьками».
Исследователи разработали миниатюрный чип, на котором они могут разделять воду и образовывать пузырьки водорода в виде определенного рисунка. Ультразвуковая волна, проходя через чип, при столкновении с пузырьками принимает желаемую форму. Профиль волны изменяется простым удалением пузырьков водорода и созданием нового рисунка.
«Таким образом мы можем использовать гораздо более мощные ультразвуковые излучатели, – сказал Кай Мелде, участвовавший в этом исследовании. – Благодаря чипу с разрешением в 10000 пикселей, который модулирует ультразвуковую волну, мы можем создавать профиль с гораздо более высоким разрешением».
Статья была опубликована в журнале Nature Communications
Оригинал новости можно прочитать здесь
