Los investigadores de Georgia Tech alinean el excitador electrodin\u00e1mico y la configuraci\u00f3n del vibr\u00f3metro l\u00e1ser Doppler para experimentos de vibraci\u00f3n. Cr\u00e9dito: Allison Carter, asistentes de investigaci\u00f3n de Georgia Tech Graduate Eetu Kohtanen y Pradosh Dash y los investigadores postdoctorales Christopher Sugino y Bowen Jing prueban un cr\u00e1neo humano para medir y caracterizar su respuesta de vibraci\u00f3n. Cr\u00e9dito: Allison Carter, Georgia Tech <\/p>\n
Un equipo de investigadores de ingenier\u00eda del Instituto de Tecnolog\u00eda de Georgia espera descubrir nuevas formas de diagnosticar y tratar dolencias cerebrales, desde tumores y accidentes cerebrovasculares hasta la enfermedad de Parkinson, aprovechando las vibraciones y las ondas de ultrasonido. <\/p>\n
El proyecto de cinco a\u00f1os y USD 2 millones de la Fundaci\u00f3n Nacional de Ciencias (NSF) iniciado en 2019 ya ha dado como resultado varios art\u00edculos publicados en revistas que ofrecen nuevos m\u00e9todos prometedores para enfocar las ondas de ultrasonido a trav\u00e9s del cr\u00e1neo, lo que podr\u00eda conducir a un uso m\u00e1s amplio de las im\u00e1genes de ultrasonido. m\u00e1s seguro y menos costoso que la tecnolog\u00eda de im\u00e1genes por resonancia magn\u00e9tica (MRI).<\/p>\n
Espec\u00edficamente, el equipo est\u00e1 investigando un amplio rango de frecuencias, que abarca vibraciones de baja frecuencia (rango de frecuencia de audio) y ondas guiadas de frecuencia moderada (100 kHz a 1 MHz) a las altas frecuencias empleadas en im\u00e1genes cerebrales y terapia (en el rango de MHz).<\/p>\n
\u00abEstamos llegando a un marco \u00fanico que incorpora diferentes perspectivas de investigaci\u00f3n para abordar c\u00f3mo se usa el sonido y la vibraci\u00f3n para tratar y diagnosticar enfermedades cerebrales\u00bb, explic\u00f3 Costas Arvanitis, profesor asistente en la Escuela de Ingenier\u00eda Mec\u00e1nica George W. Woodruff de Georgia Tech y el Departamento de Ingenier\u00eda Biom\u00e9dica Wallace H. Coulter en G eorgia Tech y la Universidad de Emory. \u00abCada investigador est\u00e1 aportando su propia experiencia para explorar c\u00f3mo las vibraciones y las ondas en un rango de frecuencias podr\u00edan extraer informaci\u00f3n del cerebro o concentrar la energ\u00eda en el cerebro\u00bb.<\/p>\n
Acceder al cerebro es un desaf\u00edo dif\u00edcil<\/p>\n
p> <\/p>\n
Si bien es posible tratar algunos tumores y otras enfermedades cerebrales de manera no invasiva si est\u00e1n cerca del centro del cerebro, muchas otras afecciones son m\u00e1s dif\u00edciles de acceder, dicen los investigadores.<\/p>\n
\u00bb La parte central del cerebro es m\u00e1s accesible; sin embargo, incluso si puede apuntar a la parte del cerebro alejada del centro, todav\u00eda tiene que atravesar el cr\u00e1neo\u00bb, dijo Arvanitis.<\/p>\n
\u00c9l agreg\u00f3 que mover solo 1 mil\u00edmetro en el cerebro constituye \u00abuna gran distancia\u00bb desde una perspectiva de diagn\u00f3stico. La comunidad cient\u00edfica reconoce ampliamente la complejidad del cerebro, cada parte asociada con una funci\u00f3n diferente y c\u00e9lulas cerebrales que difieren entre s\u00ed.<\/p>\n
Seg\u00fan Brooks Lindsey, profesor asistente de ingenier\u00eda biom\u00e9dica en Georgia Tech y Emory, hay es una de las razones por las que las im\u00e1genes cerebrales o la terapia funcionan bien en algunas personas pero no en otras.<\/p>\n
\u00abDepende de las caracter\u00edsticas individuales del cr\u00e1neo del paciente\u00bb, dijo, y se\u00f1al\u00f3 que algunas personas tienen un poco m\u00e1s de hueso trabecular. la parte esponjosa y porosa del hueso? eso hace que sea m\u00e1s dif\u00edcil de tratar.<\/p>\n
Usando ondas de ultrasonido, los investigadores est\u00e1n abordando el desaf\u00edo en m\u00faltiples niveles. El laboratorio de Lindsey utiliza im\u00e1genes de ultrasonido para evaluar las propiedades del cr\u00e1neo para obtener im\u00e1genes y terapias efectivas. Dijo que su equipo realiz\u00f3 la primera investigaci\u00f3n que utiliza im\u00e1genes de ultrasonido para medir los efectos de la microestructura \u00f3sea, espec\u00edficamente, el grado de porosidad en la capa \u00f3sea trabecular interna del cr\u00e1neo.<\/p>\n
\u00abAl comprender la transmisi\u00f3n de ondas ac\u00fasticas a trav\u00e9s de microestructura en el cr\u00e1neo de un individuo, las im\u00e1genes de ultrasonido no invasivas del cerebro y la administraci\u00f3n de la terapia podr\u00edan ser posibles en un mayor n\u00famero de personas\u00bb, dijo, explicando que una aplicaci\u00f3n potencial ser\u00eda obtener im\u00e1genes del flujo sangu\u00edneo en el cerebro despu\u00e9s de un accidente cerebrovascular.<\/p>\n
Investigadores de Georgia Tech alinean el excitador electrodin\u00e1mico y la configuraci\u00f3n del vibr\u00f3metro l\u00e1ser Doppler para experimentos de vibraci\u00f3n. Cr\u00e9dito: Allison Carter, Georgia Tech <\/p>\n
Reenfocando haces de ultrasonido sobre la marcha <\/p>\n
El laboratorio de Arvanitis encontr\u00f3 recientemente una nueva forma de enfocar el ultrasonido a trav\u00e9s del cr\u00e1neo y hacia el cerebro, que es \u00ab100 veces m\u00e1s r\u00e1pido que cualquier otro m\u00e9todo\u00bb, dijo Arvanitis. El trabajo de su equipo en t\u00e9cnicas de enfoque adaptativo permitir\u00eda a los m\u00e9dicos ajustar el ultrasonido sobre la marcha para enfocarlo mejor.<\/p>\n
\u00abLos sistemas actuales dependen mucho de las resonancias magn\u00e9ticas, que son grandes, voluminosas y extremadamente caras\u00bb, dijo. dijo. \u00abEste m\u00e9todo te permite adaptar y reenfocar el haz. En el futuro, esto podr\u00eda permitirnos dise\u00f1ar sistemas m\u00e1s simples y menos costosos, lo que har\u00eda que la tecnolog\u00eda estuviera disponible para una poblaci\u00f3n m\u00e1s amplia, adem\u00e1s de ser capaz de tratar diferentes partes del cerebro\u00bb. \u00ab<\/p>\n
La tomograf\u00eda computarizada de alta resoluci\u00f3n y la tomograf\u00eda microcomputadora se utilizan para la vibraci\u00f3n y la propagaci\u00f3n de ondas en modelos computacionales, que luego se comparan con experimentos que analizan la vibraci\u00f3n y el ultrasonido en el cr\u00e1neo humano. Cr\u00e9dito: Georgia Tech <\/p>\n
Uso de ‘ondas guiadas’ para acceder a \u00e1reas perif\u00e9ricas del cerebro<\/p>\n
Otra cohorte de investigaci\u00f3n, dirigida por Alper Erturk, profesor Woodruff de Ingenier\u00eda Mec\u00e1nica en Georgia Tech, y el excolega de Georgia Tech Massimo Ruzzene, Slade Profesor de Ingenier\u00eda Mec\u00e1nica en la Universidad de Colorado Boulder, realiza un modelado de alta fidelidad de la mec\u00e1nica del hueso del cr\u00e1neo junto con la identificaci\u00f3n de par\u00e1metros el\u00e1sticos basados en vibraciones. Tambi\u00e9n aprovechan las ondas ultras\u00f3nicas guiadas en el cr\u00e1neo para expandir el tratamiento en el cerebro. Erturk y Ruzzene son ingenieros mec\u00e1nicos de formaci\u00f3n, lo que hace que su exploraci\u00f3n de vibraciones y ondas guiadas en \u00e1reas cerebrales de dif\u00edcil acceso sea especialmente fascinante.<\/p>\n
Erturk se\u00f1al\u00f3 que las ondas guiadas se utilizan en otras aplicaciones como la aeroespacial y estructuras civiles para la detecci\u00f3n de da\u00f1os. \u00abEl modelado preciso de la geometr\u00eda y la microestructura \u00f3seas complejas, combinado con experimentos rigurosos para la identificaci\u00f3n de par\u00e1metros, es crucial para una comprensi\u00f3n fundamental para expandir la regi\u00f3n accesible del cerebro\u00bb, dijo.<\/p>\n
Ruzzene compar\u00f3 el cerebro y cr\u00e1neo al n\u00facleo y la corteza de la Tierra, con las ondas guiadas craneales actuando como un terremoto. As\u00ed como los geof\u00edsicos usan datos de terremotos en la superficie de la Tierra para comprender el n\u00facleo de la Tierra, Erturk y Ruzzene usan las ondas guiadas para generar peque\u00f1os \u00abterremotos\u00bb de alta frecuencia en la superficie externa del cr\u00e1neo para caracterizar lo que comprende el hueso craneal. \/p> <\/p>\n
Tratar de acceder a la periferia del cerebro a trav\u00e9s de ultrasonido convencional presenta riesgos adicionales debido al calentamiento del cr\u00e1neo. Afortunadamente, los avances como las ondas de cordero con fugas craneales son cada vez m\u00e1s reconocidas por transmitir energ\u00eda de onda a esa regi\u00f3n del cerebro.<\/p>\n
Estas ondas guiadas craneales podr\u00edan complementar las aplicaciones de ultrasonido enfocadas para monitorear cambios en la m\u00e9dula \u00f3sea craneal debido a trastornos de salud. , o para transmitir de manera eficiente se\u00f1ales ac\u00fasticas a trav\u00e9s de la barrera del cr\u00e1neo, lo que podr\u00eda ayudar a acceder a las met\u00e1stasis y tratar afecciones neurol\u00f3gicas en regiones del cerebro que actualmente son inaccesibles.<\/p>\n
En \u00faltima instancia, los cuatro investigadores esperan que su trabajo haga factibles las im\u00e1genes cerebrales completas. al mismo tiempo que estimula nuevas t\u00e9cnicas m\u00e9dicas de imagen y terapia. Adem\u00e1s de transformar el diagn\u00f3stico y el tratamiento de enfermedades cerebrales, las t\u00e9cnicas podr\u00edan detectar mejor traumas y defectos relacionados con el cr\u00e1neo, mapear la funci\u00f3n cerebral y permitir la neuroestimulaci\u00f3n. Los investigadores tambi\u00e9n ven el potencial de descubrir aberturas de barrera hematoencef\u00e1lica basadas en ultrasonido para la administraci\u00f3n de f\u00e1rmacos para controlar y tratar enfermedades como el Alzheimer. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Ultrasonido en el tratamiento de enfermedades cerebrales M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Christopher Sugino et al, Experimental and Computational Investigation of Guided Waves in a Human Skull, Ultrasound in Medicine & Biology (2020) ). DOI: 10.1016\/j.ultrasmedbio.2020.11.019<\/p>\n M. Mazzotti, E. Kohtanen, A. Erturk y M. Ruzzene, \u00abCaracter\u00edsticas de radiaci\u00f3n de las ondas de cordero con fugas craneales\u00bb. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2021, doi.org\/10.1109\/TUFFC.2021.3057309 <\/p>\n S. Schoen, C. Arvanitis, \u00abM\u00e9todo de espectro angular heterog\u00e9neo para im\u00e1genes y enfoque trans-cr\u00e1neo\u00bb. IEEE Xplore, 2020, ieeexplore.ieee.org\/document\/8902167 <\/p>\n B. Jing, C. Arvanitis, B. Lindsey, \u00abEfecto del \u00e1ngulo de incidencia y la conversi\u00f3n del modo de onda en la imagen Doppler ultrarr\u00e1pida transcraneal\u00bb. IEEE Xplore, 2020, ieeexplore.ieee.org\/document\/9251477<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Los investigadores de Georgia Tech alinean el excitador electrodin\u00e1mico y la configuraci\u00f3n del vibr\u00f3metro l\u00e1ser Doppler para experimentos de vibraci\u00f3n. Cr\u00e9dito: Allison Carter, asistentes de investigaci\u00f3n de Georgia Tech Graduate Eetu Kohtanen y Pradosh Dash y los investigadores postdoctorales Christopher Sugino y Bowen Jing prueban un cr\u00e1neo humano para medir y caracterizar su respuesta de … Continuar leyendo \u00abLa ciencia del sonido, la vibraci\u00f3n para diagnosticar y tratar mejor las enfermedades cerebrales\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-19721","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19721","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=19721"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19721\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=19721"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=19721"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=19721"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}