Chip para obtener imágenes del interior del corazón en 3D y en tiempo real

3 de marzo de 2014 por Daniel Mompeán Salinas

Un grupo de investigadores ha desarrollado una tecnología o, mejor dicho, un dispositivo-chip tipo catéter, que proporcionaría imágenes tridimensionales del interior del corazón, arterias coronarias y vasos sanguíneos periféricos en tiempo real.

Con estas imágenes volumétricas, este nuevo dispositivo, podría guiar mejor a los cirujanos que trabajen en el corazón y potencialmente permitir que más obstrucciones de las arterias de los pacientes se puedan borrar sin necesidad de recurrir a cirugías mayores.

Este dispositivo integra transductores de ultrasonido con procesamiento electrónico en un solo chip de silicona de 1.4 mm. El procesamiento de las señales dentro del chip permite que los datos de más de 100 elementos sean transmitidos usando solamente 13 diminutos cables, permitiendolo viajar facilmente a través de los tortuosos vasos sanguineos. Las imágenes producidas por este chip contienen significativamente más información que los ultrasonidos de corte transversal existentes en la actualidad.

chip ultrasonico miniatura

Los investigadores han desarrollado y testado un prototipo que es capaz de obtener imagenes a 60 frames por segundo y quieren comenzar a investigarlo con animales para poder comercializar este dispositivo.

“Nuestro dispositivo, permitirá a los doctores ver el volumen concreto de lo que hay delante de ellos dentro de un vaso sanguineo” ,dijo F Levent Degertekin, profesor en la Escuela de ingeniería mecánica Gorge W Woodruff en el instituto de tecnología de Georgia. “Esto dará a los cardiólogos el equivalente a una linterna con lo que podrán ver los bloqueos delante de ellos en arterias obstruidas y tendrán el potencial de reducir la cantidad de cirugía necesaria para poder limpiar estas arterias”.

Los detalles de la investigación fueron publicados online, en la edición de Febrero de 2014 de la revista “IEEE Tranactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frecuency Control”

“Si eres un doctor, quieres ver lo que está en las arterias y en el corazón, pero la mayoría de los dispositivos actuales solo proveen imágenes de sección transversales. Si tienes una arteria bloqueada completamente, por ejemplo, necesitas un sistema que te diga que hay en frente de ti. Necesitas ver lo que está al frente, atrás y a los lados al mismo tiempo. Este tipo de información, basicamente, no está disponible en estos momentos”, explicó Degertekin.

El dispositivo – chip, combina un transductor ultrasonico capacitivo miniaturizado (CMUT), con un CMOS que ofrece ultrasonido intravascular tridimensional (IVUS) y ecografía intracardiaca (ICE) para las imágenes. La matriz de anillo dual incluye 56 elementos de transmisión de ultrasonido y 48 elementos receptores. Cuando está ensamblada la matriz en forma de rosquilla es de solo 1.4mm de diametro, con un agujero de 430 micrones en el centro para acomodar un cable guía.

Los circuitos de ahorro de energía, pertmiten apagar los sensores cuando no se necesitan, permitiendo al dispositivo funcionar con solo 20 milivatios de potencia, reduciendo la cantidad de calor generada en el interior del cuerpo. Los trasnductores ultradónicos funcionan a una frecuencia de 20 MHz. y esperan poder comenzar pronto las pruebas en animales que permitan obtener la aprobación de la FDA.

chip-team

Equipo desarrollador del chip. Al fondo los bocetos infográficos del proyecto.

A continuación os dejamos el vídeo de introducción de Degertekin en el que explica el proyecto:

Fuente Georgia Tech Research News

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