Scienziati della Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) ha sviluppato un nuovo dispositivo a ultrasuoni che produce immagini più nitide attraverso lenti stampate in 3D.

Con immagini più nitide, medici e chirurghi possono avere maggiore controllo e precisione nell'esecuzione di procedure diagnostiche non invasive e interventi chirurgici.

Il nuovo dispositivo consentirà procedure mediche più accurate che prevedono l'uso di ultrasuoni per uccidere i tumori, sciogliere i coaguli di sangue e fornire farmaci nelle cellule mirate.

Questo innovativo dispositivo a ultrasuoni è dotato di lenti in resina di qualità superiore stampate in 3D.

Nelle attuali macchine ad ultrasuoni, le lenti che focalizzano le onde ultrasoniche sono limitate a forme cilindriche o sferiche, limitando la chiarezza dell'immagine.

Con la stampa 3D, possono essere realizzate forme complesse dell'obiettivo che si traducono in immagini più nitide. Le lenti stampate in 3D consentono di focalizzare le onde ultrasoniche in più siti o modellare la messa a fuoco appositamente su un bersaglio, cosa che le attuali macchine ad ultrasuoni non sono in grado di fare.

Partner del settore desiderosi di sviluppare applicazioni commerciali

Il nuovo dispositivo a ultrasuoni è stato sviluppato da un team multidisciplinare di scienziati, guidato dal Professore Associato Claus-Dieter Ohl della Scuola di Scienze Fisiche e Matematiche della NTU.

Il dispositivo a ultrasuoni è stato sottoposto a test rigorosi e i risultati sono stati pubblicati in Lettere di fisica applicata , una rivista peer-reviewed da un importante istituto scientifico globale:l'American Institute of Physics.

Con questa svolta, il team NTU è ora in trattative con vari partner industriali e sanitari che stanno cercando di sviluppare prototipi per applicazioni mediche e di ricerca.

Il professore associato Claus-Dieter Ohl ha affermato:"Nella maggior parte degli ambulatori medici, sono fondamentali metodi di diagnosi precisi e non invasivi. Questo nuovo dispositivo non determina solo il fuoco dell'onda ma anche la sua forma, garantendo maggiore accuratezza e controllo ai medici”.

Superare i limiti attuali

Le onde ultrasoniche vengono prodotte sparando onde sonore su una superficie di vetro o "lenti" per creare vibrazioni ad alta frequenza.

Nelle macchine ad ultrasuoni convenzionali, il calore risultante fa sì che la lente si espanda rapidamente, generando vibrazioni ad alta frequenza che producono onde ultrasoniche.

Con lenti stampate in 3D, il nuovo dispositivo ad ultrasuoni supera i limiti del vetro. Gli obiettivi stampati in 3D personalizzati e complessi possono essere realizzati per obiettivi diversi che non solo si traducono in immagini migliori, ma sono più economici e più facili da produrre.

"La stampa 3D reinventa il processo produttivo, consentendo la creazione di dispositivi unici e complessi. A sua volta, il modo in cui vengono creati i dispositivi medici deve essere ripensato. Questa è una scoperta entusiasmante per la comunità scientifica in quanto apre nuove porte alla ricerca e alla chirurgia medica, " ha detto Assoc Prof Ohl.

Questa svolta attinge a un mercato degli ultrasuoni che dovrebbe crescere fino a circa 6,9 miliardi di dollari entro il 2020. Si prevede inoltre che promuova nuove tecniche mediche e opportunità di ricerca nelle scienze della salute come la chirurgia, e biotecnologie.

Per esempio, i ricercatori potrebbero utilizzare le onde sonore per misurare le proprietà elastiche delle cellule in una capsula di Petri, vedere come rispondono alle forze. Questo sarà utile per esempio, distinguere tra cellule tumorali dannose e benigne.

"Questa è una svolta molto promettente, potenzialmente offrendo vantaggi clinici significativi anche nel campo dell'imaging del cancro. Questa tecnologia ha il potenziale per ridurre le distorsioni dell'immagine e differenziare in modo più accurato i tessuti molli cancerosi da quelli non cancerosi, ", ha affermato il professore assistente aggiunto Tan Cher Heng, LKCMedicine Lead for Anatomy &Radiology e Senior Consultant con il Dipartimento di Radiologia Diagnostica presso il Tan Tock Seng Hospital.