Vortex 초음파 도구는 뇌의 혈전을 분해합니다.

뇌정맥동 혈전증(CVST)은 뇌에서 혈액을 배출하는 정맥의 혈전으로, 젊은 사람들에게 발생하는 뇌졸중의 가장 흔한 원인 중 하나입니다. 조기 진단 및 항응고제 요법은 CVST와 관련된 손상 및 사망률을 최소화할 수 있지만 현재 치료는 사례의 약 20-40%에서 실패합니다.

임상 결과를 개선하기 위해, 노스 캐롤라이나 주립 대학 와 Georgia Institute of Technology 뇌의 혈전을 분해하도록 설계된 새로운 소용돌이 초음파 도구를 개발했습니다. 팀에서 설명하는 장치 리써치, 기존 기술보다 빠르게 혈전을 제거하고 완전히 막힌 체외에서 단 8분 만에 CVST 모델.

초음파 혈전 용해로 알려진 기술에서 초음파는 혈전을 둘러싼 미세 기포를 캐비테이션하여 혈전을 분해하는 데 사용됩니다. 혈전을 녹이는 기존 항응고제나 혈전용해제에 비해 초음파혈전용해술은 치료시간을 획기적으로 단축할 수 있는 잠재력이 있다. 그러나 이전 전략은 크고 완전히 폐색된 정맥이나 동맥을 치료할 때 임상적으로 효과적이지 않았습니다.

이 새로운 접근법이 다른 점은 기존의 평면 초음파를 사용하는 대신 초음파가 앞으로 나아갈 때 토네이도 스타일로 소용돌이치는 나선형 파면을 생성하는 새로운 와류 변환기를 개발했다는 ​​것입니다. 이 와류 초음파는 혈전의 전면에 평행한 전단 응력을 유도하여 혈전 피브린 네트워크를 층별로 기계적으로 파괴하여 혈전을 보다 효율적으로 용해합니다. 전단 응력은 또한 응고 구조를 느슨하게 하여 미세 기포 및 혈전 용해제의 전달을 개선합니다.

공동 교신 저자는 "우리의 이전 작업은 본질적으로 전방을 향한 파동을 사용하여 혈전을 제거하기 위해 초음파를 사용하는 다양한 기술을 조사했습니다."라고 설명합니다. 지앙 샤오닝 보도 자료에서 NC 주립 대학에서. “우리의 새로운 작업은 초음파가 나선형 파면을 갖는 와류 초음파를 사용합니다. 우리를 기반으로 체외에서 테스트 결과, 이 접근 방식은 주로 와류에 의해 유도된 전단 응력 때문에 기존 기술보다 더 빠르게 혈전을 제거합니다.”

헬리컬 웨이브 생성

연구원들은 2 x 2 배열의 작은 구경, 저주파(1.8MHz) 압전 변환기를 사용하여 와류 초음파 변환기를 만들었습니다. 인접한 트랜스듀서의 전방 관찰 표면 사이에서 0.21/XNUMX 파장(XNUMXmm) 이동으로 어레이를 조립하면 나선형 파면을 생성하는 데 필요한 물리적 위상 지연이 유도됩니다.

트랜스듀서 어레이는 직경 3.0mm의 카테터에 들어갈 수 있을 정도로 작으며 미세기포 캐비테이션 제제와 약물을 전달하기 위한 루멘이 있습니다. 그런 다음 이 카테터를 순환계를 통해 혈전 부위로 공급할 수 있습니다.

혈관 팬텀에 대한 테스트에서 와류 변환기는 50분 처리 내에서 30mm 혈전(혈류 복원)의 전체 길이를 재관류한 반면, 비와류 변환기는 50% 미만의 혈전 용해(고장)를 달성했으며 재관류하지 않았습니다. 선박. 혈전 용해 속도를 비교하면 vortex transducer의 절대 용해 속도는 53.9 mg/min으로 nonvortex transducer 기반 thrombolysis(64.3 mg/min)보다 32.8% 높았습니다.

"사용 가능한 데이터에 따르면 CVST 혈전을 용해하기 위한 약제학적 개입은 최소 15시간, 평균 약 29시간이 걸립니다."라고 공동 교신 저자는 말합니다. 시 청지 조지아 공대에서 "동안 체외에서 테스트를 통해 우리는 XNUMX분 이내에 급성 혈전을 용해시킬 수 있었습니다.”

안전하고 효과적

Jiang, Shi 및 공동 작업자는 대뇌 정맥동의 3D 인쇄 모델에서 와류 변환기를 테스트했습니다. 그들은 완전히 막힌 혈관이 치료 8분 만에 완전히 재개통되는 것을 발견했습니다. 급성 응고 덩어리는 치료 전 3.1±0.3g, 치료 후 1.2±0.4g으로 감소율은 7.66%/min, 용해 속도는 237.5mg/min이었다. 연구팀은 이러한 값이 약물 없는 혈관내 초음파혈전용해술(1.3~2.5%/min; 2~4.6mg/min)에 대해 최근 보고된 값보다 훨씬 높다는 점에 주목했습니다.

'초음파 드릴'과 나노방울이 혈전을 분해한다

혈전 잔해를 분석한 결과 대부분의 입자 크기가 100µm 미만이어서 위험한 색전 형성 위험이 감소한 것으로 나타났습니다. 치료 안전성을 추가로 평가하기 위해 연구자들은 와류 초음파를 예 생체 송곳니 경정맥, 혈관 벽에 손상이 없음을 관찰합니다. 그들은 또한 와류 초음파가 적혈구에 상당한 손상을 일으키지 않는다고 판단했습니다.

다음으로 연구원들은 동물 모델에서 테스트를 수행할 계획입니다. 이것이 성공하면 임상 시험을 추구하기를 희망합니다. "심각한 CVST 사례와 거대하고 완전히 막힌 정맥 혈전이 있고 현재 사용 가능한 약물로 효과적으로 치료할 수 없는 환자의 경우 소용돌이 초음파 혈전 용해 기술이 미래에 생명을 구하는 치료법이 될 수 있습니다."라고 결론지었습니다.

• SEO 기반 콘텐츠 및 PR 배포. 오늘 증폭하십시오.
• 플라토 블록체인. Web3 메타버스 인텔리전스. 지식 증폭. 여기에서 액세스하십시오.
• 출처: https://physicsworld.com/a/vortex-ultrasound-tool-breaks-down-blood-clots-in-the-brain/