أداة الموجات فوق الصوتية دوامة تكسر جلطات الدم في الدماغ

تجلط الجيوب الوريدية الدماغي (CVST) هو جلطة في الأوردة تصرف الدم بعيدًا عن الدماغ ، وهو أحد أكثر أسباب السكتة الدماغية شيوعًا لدى الشباب. يمكن للتشخيص المبكر والعلاج بمضادات التخثر تقليل الأضرار والوفيات المرتبطة بـ CVST ، لكن العلاجات الحالية تفشل في حوالي 20-40٪ من الحالات.

لتحسين النتائج السريرية ، ترأس فريق البحث في جامعة ولاية نورث كارولينا و معهد جورجيا للتكنولوجيا طورت أداة جديدة للموجات فوق الصوتية دوامة مصممة لتفكيك جلطات الدم في الدماغ. الجهاز الذي وصفه الفريق أبحاث، يزيل الجلطات بشكل أسرع من التقنيات الحالية ، ويمكن أن يعيد تدفق الدم من خلال انسداد تام المختبر نموذج CVST في 8 دقائق فقط.

في تقنية تُعرف باسم تحلل الخثرات الصوتية ، تُستخدم الموجات فوق الصوتية لتجويف الفقاعات الدقيقة المحيطة بالجلطة ، مما يؤدي إلى تكسيرها. بالمقارنة مع الأدوية التقليدية المضادة للتخثر أو الأدوية الحالة للتخثر التي تعمل على إذابة الجلطة الدموية ، فإن تحلل الصفائح الدموية لديه القدرة على تقليل وقت العلاج المطلوب بشكل ملحوظ. ومع ذلك ، لم تكن الاستراتيجيات السابقة فعالة من الناحية السريرية عند علاج الأوردة أو الشرايين الكبيرة المسدودة تمامًا.

ما يختلف في هذا النهج الجديد هو أنه بدلاً من استخدام الموجات فوق الصوتية المستوية التقليدية ، طور الفريق محولًا دواميًا جديدًا يخلق واجهة موجة حلزونية ، حيث تدور الموجات فوق الصوتية بأسلوب الإعصار أثناء تحركها للأمام. تستحث الموجات فوق الصوتية الدوامة هذه إجهاد القص موازيًا للسطح الأمامي للجلطة ، مما يعطل ميكانيكيًا شبكة شبكات الفيبرين المتجلطة طبقة تلو الأخرى لإذابة الجلطة بشكل أكثر كفاءة. يؤدي إجهاد القص أيضًا إلى إرخاء بنية الجلطة ، مما يحسن توصيل الفقاعات الدقيقة وأي عوامل مُحللة للتخثر.

"بحث عملنا السابق في تقنيات مختلفة تستخدم الموجات فوق الصوتية للتخلص من جلطات الدم باستخدام موجات مواجهة للأمام بشكل أساسي" ، يوضح المؤلف المشارك المقابل زياونينغ جيانغ من جامعة ولاية نورث كارولاينا في بيان صحفي. "يستخدم عملنا الجديد الموجات فوق الصوتية الدوامية ، حيث يكون للموجات فوق الصوتية واجهة موجة حلزونية. بناء على موقعنا المختبر الاختبار ، فإن هذا النهج يقضي على جلطات الدم بسرعة أكبر من التقنيات الحالية ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى إجهاد القص الناجم عن موجة الدوامة ".

توليد موجة حلزونية

ابتكر الباحثون محولًا دواميًا بالموجات فوق الصوتية باستخدام مجموعة 2 × 2 من محولات الطاقة الكهرضغطية ذات الفتحة الصغيرة والتردد المنخفض (1.8 ميجاهرتز). يؤدي تجميع الصفيف مع تحول ربع طول الموجة (0.21 مم) بين أسطح الرؤية الأمامية للمحولات المجاورة إلى تأخير الطور المادي المطلوب لإنشاء واجهة موجة حلزونية.

مجموعة المحولات صغيرة بما يكفي لتناسب قسطرة بقطر 3.0 مم ، مع لومن لتوصيل عوامل تجويف الفقاعات الدقيقة والأدوية. يمكن بعد ذلك إدخال هذه القسطرة من خلال الجهاز الدوري إلى موقع الجلطة الدموية.

في الاختبارات التي أجريت على الوعاء الدموي الوهمي ، أعاد محول الطاقة الدوامة قياس طول جلطة 50 مم بالكامل (استعادة تدفق الدم) في غضون 30 دقيقة من العلاج ، بينما حقق محول الطاقة غير الدوامي أقل من 50٪ من تحلل الجلطة (الانهيار) ولم يعيد الاستقناء السفينة. بمقارنة سرعة تحلل الجلطة ، كان لمحول الطاقة الدوامة معدل تحلل مطلق يبلغ 53.9 مجم / دقيقة ، أعلى بنسبة 64.3 ٪ من معدل تحلل الجلطة القائم على محول الطاقة غير الدوامي (32.8 مجم / دقيقة).

"استنادًا إلى البيانات المتاحة ، تستغرق التدخلات الصيدلانية لحل جلطات الدم CVST 15 ساعة على الأقل ، ويبلغ متوسطها حوالي 29 ساعة ،" يلاحظ المؤلف المشارك المقابل Chengzhi شي من Georgia Tech. "خلال المختبر الاختبار ، تمكنا من إذابة جلطة دموية حادة في أقل من نصف ساعة. "

آمنة وفعالة

اختبر جيانغ وشي ومعاونوهما محول الطاقة الدوامي الخاص بهم في نموذج مطبوع ثلاثي الأبعاد للجيوب الأنفية الوريدية الدماغية. ووجدوا أن وعاء دموي مسدود تمامًا قد تمت إعادة استقلابه بالكامل في 3 دقائق فقط من العلاج. كانت كتلة الجلطة الحادة 8 ± 3.1 جم قبل العلاج و 0.3 ± 1.2 جم بعد العلاج ، وهو ما يقابل معدل انخفاض قدره 0.4٪ / دقيقة وسرعة تحلل 7.66 مجم / دقيقة. لاحظ الفريق أن هذه القيم أعلى بكثير من تلك التي تم الإبلاغ عنها مؤخرًا في حالة تحلل الدم داخل الأوعية الدموية بدون أدوية (237.5-1.3٪ / دقيقة ؛ 2.5-2 مجم / دقيقة).

"المثقاب بالموجات فوق الصوتية" والقطرات النانوية تفكك جلطات الدم

كشف تحليل حطام الجلطة أن معظم الجسيمات كان حجمها أقل من 100 ميكرومتر ، مما يقلل من خطر تكوين الصمة الخطيرة. لمزيد من تقييم سلامة العلاج ، قام الباحثون بتطبيق الموجات فوق الصوتية الدوامة على خارج الجسم عروق الكلاب الوداجية ، مع ملاحظة عدم وجود ضرر لجدران الأوعية الدموية. كما قرروا أن الموجات فوق الصوتية الدوامية لا تسبب ضررًا كبيرًا لخلايا الدم الحمراء.

بعد ذلك ، يخطط الباحثون لإجراء اختبارات على نموذج حيواني. إذا نجحت هذه التجارب ، فهم يأملون في متابعة التجارب السريرية. وخلصوا إلى أنه "في الحالات الشديدة من CVST وفي المرضى الذين يعانون من جلطات وريدية ضخمة مسدودة تمامًا والذين لا يمكن علاجهم بشكل فعال بالأدوية المتوفرة حاليًا ، قد تصبح تقنية تحلل الخثرة الدوامة بالموجات فوق الصوتية علاجًا منقذًا للحياة في المستقبل".

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/vortex-ultrasound-tool-breaks-down-blood-clots-in-the-brain/