ابزار اولتراسوند Vortex لخته های خون را در مغز تجزیه می کند

ترومبوز سینوس ورید مغزی (CVST) یک لخته در وریدها است که خون را از مغز تخلیه می کند و یکی از شایع ترین علل سکته مغزی در جوانان است. تشخیص زودهنگام و درمان ضد انعقاد می تواند آسیب و مرگ و میر مرتبط با CVST را به حداقل برساند، اما درمان های فعلی در حدود 20 تا 40٪ موارد شکست می خورند.

برای بهبود نتایج بالینی، یک تیم تحقیقاتی راه اندازی شد دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و موسسه فناوری جورجیا یک ابزار سونوگرافی گرداب جدید طراحی کرده است که برای شکستن لخته های خون در مغز طراحی شده است. دستگاهی که تیم در آن توضیح می دهد پژوهش، لخته ها را سریعتر از تکنیک های موجود از بین می برد و می تواند جریان خون را از طریق یک مکان کاملاً مسدود شده بازگرداند در شرایط in vitro مدل CVST تنها در 8 دقیقه.

در تکنیکی به نام سونوترومبولیز، اولتراسوند برای حفره کردن میکروحباب‌های اطراف لخته که باعث شکسته شدن آن می‌شود، استفاده می‌شود. در مقایسه با داروهای ضد انعقاد یا ترومبولیتیک معمولی که لخته خون را حل می کنند، سونوترومبولیز پتانسیل کاهش قابل توجهی زمان درمان مورد نیاز را دارد. با این حال، استراتژی‌های قبلی در درمان رگ‌ها یا شریان‌های بزرگ و کاملاً بسته از نظر بالینی مؤثر نبوده‌اند.

چیزی که در مورد این رویکرد جدید متفاوت است این است که به جای استفاده از اولتراسوند مسطح معمولی، این تیم یک مبدل گردابی جدید ایجاد کرده است که یک جبهه موج مارپیچ ایجاد می کند، که در آن اولتراسوند در حین حرکت به سمت جلو، به سبک گردباد می چرخد. این سونوگرافی گردابی یک تنش برشی موازی با سطح جلوی لخته ایجاد می‌کند که به طور مکانیکی شبکه‌های فیبرین لخته را لایه به لایه مختل می‌کند تا لخته را به طور موثرتری حل کند. تنش برشی همچنین ساختار لخته را شل می کند و انتقال میکروحباب ها و هر عامل ترومبولیتیک را بهبود می بخشد.

نویسنده همکار توضیح می‌دهد: «کار قبلی ما تکنیک‌های مختلفی را بررسی می‌کرد که از اولتراسوند برای از بین بردن لخته‌های خون با استفاده از امواجی که اساساً رو به جلو هستند، استفاده می‌کرد. شیائونینگ جیانگ از دانشگاه ایالتی NC در بیانیه مطبوعاتی. کار جدید ما از امواج فراصوت گردابی استفاده می‌کند، جایی که امواج اولتراسوند دارای یک جبهه موج مارپیچ هستند. بر اساس ما در شرایط in vitro در آزمایش، این روش لخته‌های خون را سریع‌تر از تکنیک‌های موجود حذف می‌کند، عمدتاً به دلیل تنش برشی ناشی از موج گرداب.

ایجاد یک موج مارپیچ

محققان یک مبدل اولتراسوند گردابی را با استفاده از یک آرایه 2 x 2 از مبدل های پیزوالکتریک با دیافراگم کوچک و فرکانس پایین (1.8 مگاهرتز) ایجاد کردند. مونتاژ آرایه با یک تغییر طول موج یک چهارم (0.21 میلی متر) بین سطوح رو به جلو مبدل های همسایه، تاخیر فاز فیزیکی مورد نیاز برای ایجاد یک جبهه موج مارپیچ را القا می کند.

آرایه مبدل به اندازه‌ای کوچک است که در یک کاتتر با قطر 3.0 میلی‌متر قرار می‌گیرد، و دارای لومنی برای انتقال عوامل حفره‌ای میکروحباب و داروها است. سپس این کاتتر می تواند از طریق سیستم گردش خون به محل لخته خون وارد شود.

در آزمایشات روی یک فانتوم رگ خونی، مبدل گردابی کل طول یک لخته 50 میلی متری (بازیابی جریان خون) را در مدت 30 دقیقه مجددا کانالیزه کرد، در حالی که یک مبدل غیر گردابی کمتر از 50 درصد لیز لخته (تجزیه) را به دست آورد و مجددا کانالیزه نشد. کشتی با مقایسه سرعت لیز لخته، مبدل گردابی دارای نرخ لیز مطلق 53.9 میلی گرم در دقیقه، 64.3 درصد بیشتر از ترومبولیز مبتنی بر مبدل غیر گردابی (32.8 میلی گرم در دقیقه) بود.

نویسنده همکار خاطرنشان می کند: «بر اساس داده های موجود، مداخلات دارویی برای از بین بردن لخته های خون CVST حداقل 15 ساعت و به طور متوسط ​​حدود 29 ساعت طول می کشد. چنگجی شی از فناوری جورجیا "در حین در شرایط in vitro با آزمایش، توانستیم یک لخته خون حاد را در کمتر از نیم ساعت حل کنیم.

ایمن و موثر

جیانگ، شی و همکارانشان مبدل گردابی خود را در یک مدل چاپ سه بعدی از سینوس ورید مغزی آزمایش کردند. آنها دریافتند که یک رگ خونی کاملاً مسدود تنها در 3 دقیقه درمان به طور کامل مجدداً کانالیزه شد. توده لخته حاد قبل از درمان 8±3.1 گرم و 0.3±1.2 گرم پس از آن بود که مربوط به نرخ کاهش 0.4 درصد در دقیقه و سرعت لیز 7.66 میلی گرم در دقیقه بود. تیم متذکر شد که این مقادیر به‌طور قابل‌توجهی بالاتر از مقادیری است که اخیراً برای سونوترومبولیز اندوواسکولار بدون دارو گزارش شده است (237.5-1.3٪ در دقیقه؛ 2.5-2 میلی گرم در دقیقه).

مته اولتراسوند و نانو قطرات لخته‌های خون را می‌شکنند

تجزیه و تحلیل بقایای لخته نشان داد که اندازه اکثر ذرات کمتر از 100 میکرومتر است که خطر تشکیل آمبولی خطرناک را کاهش می دهد. برای ارزیابی بیشتر ایمنی درمان، محققان از سونوگرافی گردابی استفاده کردند شرایط ازمایشگاهی وریدهای ژوگولار سگ، بدون آسیب به دیواره عروق خونی. آنها همچنین مشخص کردند که سونوگرافی گردابی آسیب قابل توجهی به گلبول های قرمز خون وارد نمی کند.

در مرحله بعد، محققان قصد دارند آزمایشاتی را در یک مدل حیوانی انجام دهند. در صورت موفقیت آمیز بودن، آنها امیدوارند که آزمایشات بالینی را دنبال کنند. آنها نتیجه می گیرند: "در موارد شدید CVST و در بیمارانی که لخته های وریدی گسترده و کاملا مسدود شده دارند و نمی توان آنها را به طور موثر با داروهایی که در حال حاضر در دسترس هستند درمان کرد، فناوری ترومبولیز اولتراسوند گرداب ممکن است در آینده به یک درمان نجات بخش تبدیل شود."

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/vortex-ultrasound-tool-breaks-down-blood-clots-in-the-brain/