Las agujas vibratorias y el ultrasonido de alta tecnología pueden cambiar el pronóstico del cáncer

© Universidad Aalto

Los investigadores han modificado una aguja de biopsia estándar para crear una aguja de alta tecnología que puede mejorar el pronóstico del cáncer y reducir la incomodidad de los pacientes.

Actualmente, Diagnóstico de cáncer Siempre necesita una biopsia. A pesar de que muchas áreas del tratamiento de diagnóstico experimentan tremendos avances en la tecnología, la tecnología de la acupuntura médica no ha cambiado significativamente en 150 años. En el tratamiento del cáncer, las agujas que se utilizan actualmente tienen dificultades para proporcionar suficientes muestras de tejido para las nuevas técnicas de diagnóstico.

Para combatir este problema, un equipo de investigadores ha realizado una Universidad Aalto Modificó la aguja de biopsia para crear agujas de vibración de ultrasonido que vibran a una velocidad de 30.000 veces por segundo. Esta vibración ultrasónica permite que la aguja proporcione datos suficientes para las necesidades de diagnóstico actuales. Los investigadores dicen que este método puede ser menos doloroso y menos dañino para los pacientes.

El estudio fue publicado en Informes científicos.

Técnicas de diagnóstico modernas

Para tratamientos de diagnóstico más avanzados, como los que se usan para el cáncer, las agujas finas por sí solas no obtienen suficiente material para la biopsia, lo que significa que la práctica actual a menudo usa una aguja más gruesa, llamada aguja central.

El profesor Heikki Nieminen, de la Universidad de Aalto, Departamento de Neurociencia e Ingeniería Biomédica, dijo: ‘El rendimiento de la biopsia, la cantidad de tejido extraído, es a menudo insuficiente, y algunos estudios muestran que hasta un tercio de las biopsias con aguja fina luchan por obtener suficiente tejido Para un diagnóstico confiable.La biopsia puede ser dolorosa, y esperar los resultados de las pruebas de diagnóstico puede ser un momento extremadamente doloroso para el paciente y la familia, especialmente si el diagnóstico necesita repetidas biopsias para ser concluyente.

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«Queríamos que el procedimiento fuera más agradable para el paciente y aumentar la certeza de que la prueba podría darnos una respuesta en el primer intento».

Pritzker dice que las agujas centrales son dolorosas y causan sangrado: «Son dolorosas para el paciente y también pueden causar hemorragia; no desea usar una aguja central a menos que sea necesario. A la temperatura corporal, el tejido humano existe como algo que se comporta en entre ser sólido y líquido. El truco aquí es. Al hacer vibrar la punta de la aguja con el ultrasonido, podemos hacer que el tejido fluya como un líquido, lo que nos permite extraer más a través de una aguja estrecha «.

«Las vibraciones proporcionan energía a los tejidos para hacerlos más líquidos», agregó el primer autor del artículo, Emmanuel Pera, que trabaja en el Grupo Nieminen de la Universidad Aalto. Las vibraciones solo se centran en la punta, por lo que no afectan a ningún otro tejido, excepto a un área pequeña alrededor de la aguja.

«Pudimos demostrar que las vibraciones del ultrasonido aumentan la producción de biopsias de tres a seis veces en comparación con la misma aguja sin ultrasonido, que fue mayor de lo que esperábamos». El aumento en la cantidad de tejido extraído en la biopsia significa que es útil para la tendencia creciente del tratamiento del cáncer de alta tecnología, como el diagnóstico molecular, que examina la composición química de los tumores para permitir a los médicos dirigir el tratamiento de manera más efectiva a un tipo específico de cáncer. cáncer. .

«El diagnóstico molecular es un proceso costoso», explica Pritzker. «Y no hacerlo es una costosa pérdida de dinero porque la calidad del material recolectado en la biopsia no era lo suficientemente buena antes».

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Acústica no lineal

La acústica no lineal impulsa la aguja: las vibraciones que atraviesan una sustancia tienen una amplitud tan grande que interactúan con el material en sí.

Estas interacciones permitieron a los diseñadores de agujas enfocar toda la energía solo en la punta de la aguja y medir su efecto.

«Pudimos caracterizar muy bien las vibraciones al final de la aguja. Usamos cámaras de alta velocidad que nos permitieron estudiar los efectos físicos de la aguja de vibración en los límites entre líquidos, sólidos y aire con un detalle sin precedentes», dice Nieminen. «La gran comprensión que pudimos obtener en física nos permitió diseñar el dispositivo médico y comprender cómo usarlo para diversos fines médicos».

Se espera que la aguja se mueva a estudios con pacientes con cáncer animal en un hospital veterinario especializado en Canadá, con la esperanza de probar el dispositivo en pacientes humanos si logran resultados exitosos.

«La oncología moderna no solo toma una biopsia al comienzo del tratamiento», explica Nieminen. Cada vez más, los oncólogos quieren poder tomar múltiples biopsias para rastrear cómo los tumores están cambiando y respondiendo durante el transcurso del tratamiento. Queremos que las herramientas para estas biopsias sean lo más efectivas e indoloras posible «.

«El efecto de las vibraciones del ultrasonido en los tejidos también puede funcionar de otra manera. Las vibraciones pueden facilitar la administración de medicamentos de una manera que se dirige a tejidos como el hígado. También pueden romper pequeños cuerpos sólidos en tejidos, como cálculos renales o incluso tumores «, añadió Pera. Pequeño: todo esto se hace con una mínima intervención quirúrgica».

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Reuniendo a los expertos en Física Acústica Con expertos en Tecnología MedicaEl equipo espera que surjan muchas innovaciones como resultado de la actualización de la aguja médica.




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