Uno scanner palmare per scoprire le malattie

L’integrazione di laser a diodo pulsante nella sonda a ultrasuoni. È questo che ha permesso al candidato a un dottorato di ricerca presso l’Università di Twente, Pim van den Berg, di riunire due tecnologie – gli ultrasuoni e la fotoacustica – in un unico dispositivo palmare in grado di vedere sotto la pelle del paziente.

Concretamente, una volta messo sulla pelle del paziente, il dispositivo emette brevi impulsi laser che, quando colpiscono i vasi sanguigni o altri tessuti, generano luce. Questa luce a sua volta genera calore e un piccolo aumento di pressione, e ciò risulta in un’onda sonora che può essere captata dal dispositivo. Questa è la parte fotoacustica.

L’imaging a ultrasuoni, da parte sua, trasmette il suono nel corpo. Il suono rimbalza quando incontra degli ostacoli, producendo onde che possono essere captate sulla pelle del paziente.

Tre casi di uso

Anche se attualmente il dispositivo non può andare più a fondo di 15 millimetri, un nuovo progetto europeo ha già in programma di raggiungere profondità maggiori. Le prime applicazioni mediche sono attese “a breve termine”, afferma l’università.

La ricerca di Pim van den Berg, in parte finanziata nell’ambito del progetto FULLPHASE, si è concentrata su tre casi d’uso: rilevazione della presenza di artrite, fibrosi epatica in animali di laboratorio e misurazione della velocità del sangue.

Nella prima serie di esperimenti, van den Berg ha potuto dimostrare che il suo dispositivo era in grado di diagnosticare l’infiammazione delle giunture in pazienti affetti da artrite reumatoide. “Abbiamo esaminato dita con e senza infiammazione usando il dispositivo,” spiega. “La differenza è chiara. Questo metodo mostra i numerosi vasi sanguigni in più che si formano nella zona interessata dall’infiammazione.” Anche se è necessario continuare la ricerca per identificare il grado di infiammazione invece di rilevare semplicemente la sua presenza o assenza, si tratta già di un grande risultato per i medici che attualmente devono fare affidamento sulla loro percezione per diagnosticare l’infiammazione.

Un altro risultato è la rilevazione di fibrosi epatica in animali di laboratorio. Poiché attualmente i ricercatori usano i topi per trovare nuovi farmaci per questa malattia, l’uso del dispositivo FULLPHASE potrebbe permettere di seguire il progredire della malattia e di verificare l’efficacia del farmaco per periodi più lunghi, riducendo così il numero di topi usati in questi studi.

Infine la tecnologia è stata usata per misurare il flusso sanguigno. In collaborazione con l’University College London, van den Berg ha usato il dispositivo per definire il ritmo del flusso del sangue e lo ha usato per quantificare il livello di infiammazione. “Il test ha avuto molto successo,” ha detto. “Vorremmo scoprire quanto veloce scorre il sangue, quanti vasi sanguigni ci sono vicino al luogo dell’infiammazione e i livelli di ossigeno e nutrienti. Queste informazioni ci permetteranno di saperne di più sull’infiammazione.” I componenti del sangue e il rapporto tra di loro possono essere misurati usando questo sistema.

“Abbiamo potuto effettuare misurazioni eccellenti nel nostro ambiente di laboratorio. Il prossimo passo è vedere se il dispositivo è in grado di fare le stesse misurazioni sul corpo umano,” conclude Pim van den Berg.

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