Investigadores estudian utilizar ultrasonido para diagnosticar y tratar tumores, ictus o el Parkinson

Un equipo de investigadores de ingeniería del Instituto Tecnológico de Georgia (Estados Unidos) espera descubrir nuevas formas de diagnosticar y tratar dolencias cerebrales, desde tumores e ictus hasta la enfermedad de Parkinson, aprovechando las vibraciones y las ondas de ultrasonido.

En concreto, el equipo está investigando una amplia gama de frecuencias, que abarca desde las vibraciones de baja frecuencia (gama de frecuencias de audio) y las ondas guiadas de frecuencia moderada (de 100 kHz a 1 MHz) hasta las altas frecuencias empleadas en la obtención de imágenes del cerebro y la terapia (en la gama de MHz).

Aunque es posible tratar algunos tumores y otras enfermedades cerebrales de forma no invasiva si están cerca del centro del cerebro, muchas otras afecciones son de más difícil acceso. La parte central del cerebro es la más accesible; sin embargo, incluso si se puede dirigir a la parte del cerebro alejada del centro, hay que atravesar el cráneo.

Desplazarse solo un milímetro en el cerebro constituye una distancia enorme desde el punto de vista del diagnóstico. La comunidad científica reconoce la complejidad del cerebro, ya que cada parte está asociada a una función diferente y las células cerebrales difieren entre sí.

Mediante el uso de ondas de ultrasonido, los investigadores están abordando el desafío en múltiples niveles. Utilizan las imágenes por ultrasonidos para evaluar las propiedades del cráneo con el fin de obtener imágenes y terapias eficaces.

Además, descubrieron recientemente una nueva forma de enfocar los ultrasonidos a través del cráneo y hacia el cerebro, que es "100 veces más rápida que cualquier otro método". El trabajo de su equipo en técnicas de enfoque adaptativo permitiría a los médicos ajustar los ultrasonidos sobre la marcha para enfocarlos mejor.

Otra investigación realiza un modelado de alta fidelidad de la mecánica ósea del cráneo junto con la identificación de parámetros elásticos basados en vibraciones. También aprovechan las ondas ultrasónicas guiadas en el cráneo para ampliar el alcance del tratamiento en el cerebro.

Las ondas guiadas se utilizan en otras aplicaciones, como las estructuras aeroespaciales y civiles, para la detección de daños. "El modelado preciso de la compleja geometría y microestructura del hueso, combinado con experimentos rigurosos para la identificación de los parámetros, es crucial para una comprensión fundamental que amplíe la región accesible del cerebro", apuntan los científicos.