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Ultrasuoni per diagnosticare in tempo ictus e attacchi cardiaci

Un nuovo dispositivo a ultrasuoni potrebbe agevolare l’identificazione del rischio di rottura della placca arteriosa che causa infarto o ictus. Una nuova possibilità di prevenire due degli eventi che sono la maggiore causa di morte prematura e disabilità

Con un nuovo metodo a ultrasuoni è possibile predire il rischio che la placca arteriosa provochi un attacco di cuore o un ictus.

Avere un’idea del rischio di rottura della placca arteriosa non è cosa da poco. Sapendolo, infatti, si potrebbero adottare adeguate misure preventive, per due degli eventi cardiovascolari che sono la maggiore causa di morte precoce e disabilità.Focused_Ultrasound_Surgery
Il problema è che, allo stato attuale, le tecnologie sono in grado di determinare solo se la placca è presente nelle arterie. Ma non vi è alcuna possibilità di comprendere se questa è a rischio di rottura o meno.

«Il nostro obiettivo era quello di sviluppare un qualcosa che potesse efficacemente identificare quali sono le placche vulnerabili», spiega il dottor Paul Dayton, coautore di un articolo sul nuovo dispositivo e professore nel dipartimento di ingegneria biomedica collettiva alla NC State (North Carolina State University) di Chapel Hill.
«Ci sono due tecniche a ultrasuoni che possono aiutare a identificare le placche vulnerabili – aggiunge Dayton – ma entrambe dipendono dall’uso di agenti di contrasto chiamati “microbolle”».

La prima tecnica consiste nell’identificare l’insieme dei piccoli vasi che decorrono nello spessore della parete delle arterie (in anatomia: Vasa Vasorum). Questi piccoli vasi sanguigni alcune volte si infiltrano nella placca arteriosa, e questo può essere un buon indice di rischio di attacco cardiaco.
Se le microbolle vengono iniettate nell’arteria, sono costrette a seguire il flusso ematico.
Se vi sono dei Vasa Vasorum, le microbolle scorrono anche attraverso tali vasi sanguigni. Tutto ciò si può identificare con facilità attraverso immagini ecografiche.
Un’altra tecnica attualmente in uso è l’Imaging molecolare. Anche in questo caso ci si affida all’uso delle microbolle che dovrebbero, in questo caso, attaccarsi ad alcune molecole specifiche che si trovano solo nelle placche vulnerabili. Anche in questo caso, le immagini ecografiche sono in grado di leggere il risultato.

«Il problema è che la tecnologia a ultrasuoni intravascolari esistente non fa un buon lavoro nel rilevare gli agenti di contrasto – dichiara il dottor Xiaoning Jiang, professore associato di ingegneria meccanica biomedica e aerospaziale alla NC State e coautore dello studio – Così abbiamo sviluppato una doppia frequenza intravascolare con trasduttore a ultrasuoni che trasmette e riceve segnali acustici».
«Operare su due frequenze – continua Jiang – ci permette di fare tutto ciò che i dispositivi a ultrasuoni intravascolari esistenti possono fare, ma rende anche molto più facile per noi rilevare i mezzi di contrasto, o microbolle, usati per l’imaging molecolare e la rilevazione dei vasa vasorum».

Nonostante il dispositivo abbia ottenuto eccellenti risultati durante le prove sperimentali, i ricercatori hanno detto che si prenderanno ancora del tempo per ottimizzarlo sempre più.
La ricerca è stata sostenuta dal National Institutes of Health e pubblicata su IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control con il titolo “A preliminary engineering design of intravascular dual-frequency transducers for contrast enhanced acoustic angiography and molecular imaging”.

L’autore principale dello studio è il dott. Jianguo Ma, dottorato di ricerca in ingegneria meccanica presso la NC State. Altro coautore è il dott. Heath Martin, dottorato di ricerca nel programma congiunto di ingegneria biomedica.

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