Instytut Podstawowych Problemów Techniki

UMO-2016/21/B/ST8/02445

2017-01-17 / 2021-10-16

Jedyny wykonawca

NCN

OPUS

11

Wytworzono zautomatyzowane bimodalne urządzenie ultradźwiękowe do nieinwazyjnego przezskórnego niszczenia litych guzów nowotworowych u małych zwierząt. Urządzenie składa się ze zbiornika wodnego, w którego dnie zainstalowano piezoceramiczny przetwornik HIFU (High Intensity Focused Ultrasound)w kształcie sferycznej misy z centralnym otworem na głowicę obrazującą USG zintegrowaną z nim współosiowo, oraz z umieszczonego nad przetwornikiem łóżka dla kładzenia zwierzęcia połączonego z wodzikiem mechanicznego układu jego precyzyjnego pozycjonowania zarówno w kierunkach osi XYZ, jak i pod wybranym kątem nachylenia. Leże posiada wymienną płytkę z otworem przez który zogniskowane fale ultradźwiękowe wnikają do ciała zwierzęcia i skupiają się w małej objętości wewnątrz guza,indukując w niej przyrost temperatury prowadzący do lokalnej koagulacyjnej nekrozy. Skanowanie ogniska wiązki HIFU po całej objętości guza odbywa się automatycznie, po zaprogramowaniu trajektorii ruchu i szybkości przesuwania wodzika wzdłuż węzłów 3D siatki obejmującej cały guz. Komputerowe sterowanie ruchem wodzika odbywa się za pomocą oprogramowania, którego parametry wejściowe są wyznaczane z lokalizacji, kształtu i rozmiarów przekrojów guza uzyskanych z obrazów USG przed rozpoczęciem terapii. Leże jest częściowo zanurzona w wodzie, będącej ośrodkiem zarówno dopasowującym pomiędzy przetwornikiem grzejącym a ciałem zwierzęcia, jak i chłodzącym, zapobiegającym oparzeniom jego skóry. Ruch wodzika zapewnia skanowanie ogniskiem wiązki HIFU kolejnych małych objętości tkankowych wewnątrz guza, co prowadzi do jego precyzyjnego termicznego uszkodzenia w całej objętości nie niszcząc otaczających go zdrowych tkanek.