Invitado: Dr. Miguel Martin
Moderador: CEO Serofca. MsC. Omar Arias
En nuestro espacio aprendiendo + tendremos la oportunidad de conversar con los Dr. Miguel Martín sobre Ultrasonido focalizado de alta intensidad
El Dr. Miguel Martin abre una presentación en la que muestra un esquema típico de ultrasonido de alta intensidad focalizado (HIFU) y expresa: “se tiene un traductor en una forma semiparabólica, que tiene una serie de transductores de ultrasonido que tiene como finalidad llevar la señal de ultrasonido hacia un punto focal, en ese punto focal hay una ampliación, la combinación de rayos converge en ese punto focal, se produce un efecto de cavitación en donde hay un incremento de temperatura, eso garantiza las posibilidades de hacer un tratamiento muy localizado y no tener consecuencias mayores.”
El Dr. Martin prosigue: “el traductor manda los haces de ultrasonido dentro de la zona tratada, compuesta por una zona Azul punto focal HIFU, luego una zona central que es adyacente a la zona periférica y una zona no afectada, en estas diferentes regiones ocurren diferentes situaciones de cambio del tejido, realmente el punto focal es pequeño, en principio del orden de uno dos tres milímetros pero es lo suficientemente localizado como para hacer la terapia, dentro del tejido ocurren varios tipos de procesos hay un proceso de desnaturalización y agregación de proteínas por la elevación de temperaturas que se producen en el punto focal y hay un daño a la membrana celular, aparece también inmediatamente una interrupción del metabolismo de manera que situación que tiene que ver con la división celular por ejemplo se ve totalmente detenida y además hay colapsos vascular y hemorrágico, en principio son cambios que ocurren a nivel del punto focal, hay destrucción completamente celular y ahí lo que se llama hiperemia que es un aumento de flujo de sangre a la zona afectada.”
El punto focal no se puede dejar un solo sitio él debe moverse y parte del equipo que hacen ultrasonido focalizado de alta intensidad tienen un equivalente con otros equipos donde hay un movimiento del paciente o del equipo que lleva el traductor, en el punto focal la temperatura empieza a subir, se generan onda elástica que está distribuidas por la combinación de todos los ultrasonidos que llegan hasta el punto focal, una onda elástica es una onda en la cual hay una parte del tejido se estira y otra parte se contrae, va causando un cambio de densidad que eventualmente terminan con el incremento de la temperatura produciendo cavidades en las cuales se produce aire que está disuelto en el líquido, se crea una burbuja caliente, generando finalmente todo un esquema que va afectando la lesión, si esto se dejará todo el tiempo crecería entonces para hacer un tratamiento lo más conformado posible hay que desplazar ese punto focal.”
Se muestra a la derecha de la figura 3 un esquema HIFU dentro de la cavidad de un equipo de Resonancia Magnética Nuclear
La HIFU ha sido utilizada en lesiones en hígado, páncreas y hasta en mamas, no todo tipo de lesión puede ser tratada, hay que hacer un estudio y planificación para cada lesión.
El Dr. Miguel Martin muestra un ejemplo del tratamiento en hígado en donde en 12 días después de aplicar el tratamiento se observa una desaparición de la lesión.
También se muestra un tratamiento en lesiones en páncreas donde ha sido efectivo
A través de RMN se puede medir la temperatura necesaria que debe tener el punto focal, a través de la temperatura de las moléculas de agua, por medio de los puentes de hidrógeno entre moléculas, creando un apantallamiento del campo magnético que tendrían los núcleos de hidrógeno, al aumentar la temperatura las moléculas de agua se independizan, no hay puente de hidrógeno, este mecanismo se conoce como corrimiento químico, la frecuencia de resonancia de los átomos de hidrógeno cambia cuando la temperatura aumenta, a través de mapas de fase con un cierto protocolo de secuencias de RMN se puede determinar la temperatura del tejido.
Generalmente hay movimiento en el paciente debido a la respiración, este proceso se hace guiado por imágenes de RMN, donde también se puede medir la temperatura del punto focal.
En la siguiente figura se muestra un equipo HIFU, el cual posee una unidad de potencia, un gantry, emisor de ultrasonido (transductores HIFU), la mesa y la consola
El Dr. Miguel Martin aprovecha para mencionar un tema novedoso en el que se usa ultrasonido pero no necesariamente focalizado de alta intensidad que aprovechen ultrasonido en la forma que este interactúa mecánicamente con las células y que de alguna manera es capaz de discriminar entre células tumorales y células sanas los investigadores lo llaman Oncotriscia en analogía con litotricia que se utiliza para destruir cálculos renal, para eso se hicieron un modelo muy sencillo de la célula, la cual posee un ambiente extracelular, el citoplasma, el núcleo de la célula el nucleoplasma , membrana y el núcleo, las células son más complicadas que este modelo, sin embargo los investigadores le dieron propiedades mecánicas a este modelo a través de la densidad de energía de deformación, las células tiene una cierta energía de deformación debido al efecto del ultrasonido, en la siguiente figura se pueden ver los valores de las constantes que posee el modelo para las diferentes partes de la célula, estas constantes fueron determinadas con microscopía de fuerza atómica.
Las células tienen modos normales de oscilación debidos a los diferentes grados de libertad, para las células tumorales encontraron las frecuencia mostradas en la siguiente figura.
Los investigadores encuentran que las frecuencias de oscilación de los modos normales de las células tumorales y células normales son diferentes.
Entonces al excitar estas células tumorales con exactamente una de las frecuencias de los modos normales puede tener el efecto de destruir estas células y no destruiría las células normales debido a que estas tienen diferentes frecuencias de los modos normales que para las células tumorales.
Los investigadores también calculan la energía cinética y potencial de las células, y encuentran que las células tumorales tienen mayor energía cinética y potencia que las células normales, este mecanismo permite enviar un paquete de energía o de frecuencias a las células tumorales para su eventual destrucción.
Finalmente el Dr. Martin y Omar Arias comentan que esta última técnica podría usarse como complementaria con otros tratamientos de tumores malignos.
Para observar el conversatorio ingresar al siguiente enlace:
