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Tecnologia de ultrassom para 5 tipos de condições médicas

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Além de destruir o tecido social de nossa sociedade, o Facebook permitiu que toda uma geração de pais publicasse infinitas fotos de seus ratinhos de tapete, fazendo todo tipo de coisas nauseantemente fofas. Os pais novos são provavelmente os piores, comemorando a vida de seus filhos a cada poucas semanas, como se ainda vivêssemos na Idade das Trevas, quando a maioria das crianças sucumbiu à praga antes dos 3 anos de idade. Eles até carregam imagens de ultrassom que parecem um cruzamento entre um Roswell , Bebê estrangeiro do Novo México e um réptil. Ou um mini Willem Dafoe sem pêlos. E, como o Dafoe, a tecnologia de ultrassom está conosco desde meados da década de 1950 como uma ferramenta de diagnóstico e imagem. O que você talvez não saiba é que a tecnologia de ultra-som também é amplamente usada em vários tipos de terapêuticas, desde a destruição de pedras nos rins e tumores de câncer até a promoção da cicatrização de músculos e ossos.

Como funciona a tecnologia de ultra-som?

Primeiro, a terminologia. De Healthline.com:

A ultrassom é uma ferramenta usada para tirar uma foto. UMA sonograma é a imagem que o ultrassom gera. Sonografia é o uso de um ultrassom ferramenta para diagnóstico propósitos.

Em seguida, uma atualização super rápida sobre como a tecnologia de ultra-som funciona em geral, cortesia da Nnacional Euestatutos de Health (NIH)

O ultra-som é uma forma de energia acústica com frequências mais altas do que o ouvido humano pode detectar. Um componente chave de uma máquina de ultrassom é o transdutor, que pode emitir ondas de ultrassom e detectar ecos refletidos de volta. Os elementos ativos nos transdutores de ultrassom, que se parecem com os scanners de mão usados ​​na linha de checkout da Home Depot, geralmente são feitos de materiais especiais de cristal cerâmico chamados piezoelétricos que produzem ondas sonoras quando um campo elétrico é aplicado a eles.

Ilustração de como o ultrassom funciona.
Crédito: Dr. Schorsch

Como dispositivo de imagem, o transdutor emite ondas sonoras de alta frequência que atingem um alvo – como um feto alienígena Willem Dafoe no útero – que são refletidas de volta no instrumento. As ondas sonoras refletidas geram sinais elétricos que o scanner de ultrassom usa para criar imagens bidimensionais com base na velocidade do som e no tempo do retorno de cada eco. Não há radiação perigosa como você recebe com uma máquina de raio-X. A tecnologia de ultrassom amadureceu a ponto de startups como a Butterfly Network desenvolverem dispositivos portáteis que usam um smartphone para operar.

Tipos de terapia por ultrassom

A terapia por ultrassom também utiliza ondas sonoras de alta frequência, mas não produz imagens. Em vez disso, a energia acústica pode interagir com os tecidos moles do corpo de várias maneiras. Existem dois tipos principais de terapia por ultrassom: térmica e mecânica.

A terapia térmica por ultrassom, como o nome indica, traz o calor emitindo continuamente ondas sonoras que causam vibrações microscópicas nas moléculas dos tecidos profundos. As moléculas excitadas aumentam o calor e a fricção, criando um efeito de aquecimento que pode ajudar os tecidos a se curarem no nível celular. Uma técnica chamada hbem-Euintensidade focuso vocêultrassom (HIFU) pode ser usado para eliminar ou destruir tumores e crescimentos benignos. A tecnologia de ultra-som mecânico, por outro lado, utiliza pulsos de ondas sonoras que causam a expansão e contração nas minúsculas bolhas de gás dos tecidos moles, o que pode reduzir a inflamação e a dor. Existe também uma versão mecanicista do HIFU chamada histotripsia, que faz com que os tumores se liquefazam, um pouco como a liquefação que ocorre durante um terremoto.

Ilustração conceitual de um procedimento não invasivo de histotripsia.
Não, não é um seqüestro alienígena de Willem Dafoe, mas uma ilustração conceitual de um procedimento não invasivo de histotripsia. Crédito: Ultrasound in Medicine and Biology journal

Algumas dessas terapias de ultrassom são mais avançadas que outras. Vamos dar uma olhada na tecnologia de ultrassom que algumas empresas desenvolveram para cinco tipos de condições médicas

Cirurgia Cerebral Sem Incisão

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A primeira empresa da nossa lista também é um unicórnio, uma startup avaliada em mais de US $ 1 bilhão, a partir deste ano. Fundada em 1999, a InSightec de Israel levantou quase US $ 500 milhões com uma avaliação de US $ 1,3 bilhão. A empresa levantou US $ 150 milhões da Série F em março, incluindo US $ 100 milhões de uma subsidiária da Koch Industries. A Koch Industries também liderou uma série E de US $ 150 milhões em dezembro de 2017, que incluía a GE Healthcare, entre outros. A plataforma da empresa é baseada na tecnologia HIFU para tratar os chamados tumores essenciais que causam tremores incontroláveis, como o experimentado por pessoas afetadas pela doença de Parkinson. Os resultados são impressionantes:

Resultados de um tratamento de ultra-som em alguém com tremores.
Crédito: InSightec

A plataforma de neurocirurgia da InSightec, Exablate Neuro, fornece energia de ultra-som no fundo do cérebro para criar uma lesão sem incisões. Um neurocirurgião senta-se em um console de computador onde uma ressonância magnética fornece imagens em tempo real para orientar o tratamento por ultrassom, que começa com baixa energia até que o alvo seja verificado pelas respostas físicas do paciente. Uma vez confirmada, a energia é aumentada gradualmente para criar uma lesão altamente precisa e controlável. Um estudo clínico da tecnologia de ultra-som descobriu que os tremores haviam melhorado em mais de 75% em relação à linha de base após três anos. O Exablate Neuro é aprovado pela FDA e encontrado em mais de 65 centros médicos em todo o mundo.

Matando células cancerígenas do fígado

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Enquanto residia em Minnesota, a tecnologia de ultrassom comercializada pela HistoSonics, histotripsia, foi originalmente pioneira na Universidade de Michigan, então pelo menos eles mantêm tudo no Centro-Oeste. Fundada em 2009, a HistoSonics levantou um total de cerca de US $ 127 milhões, incluindo uma série C de US $ 40 milhões apenas alguns dias atrás. Mais uma vez, pense na histotripsia quase como enviar uma série de ondas de choque para o corpo, neste caso, visando com precisão as células cancerígenas, que liquefazem sob o ataque acústico. O dispositivo, apelidado de Edison, se parece com qualquer outro braço de cirurgia robótica:

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Uma tecnologia de ultra-som para matar células cancerígenas do fígado.
Crédito: HistoSonics

Um estudo sobre câncer de fígado publicado no início deste ano, que utilizou o sistema de histotripsia robotizada da HistoSonics, mostrou que o dispositivo médico não apenas desintegrou os tumores-alvo, mas teve um efeito colateral desejável para alguns pacientes. Especificamente, o tratamento causou uma resposta imune que ajudou a estabilizar ou até diminuir outros tumores de câncer no corpo em oito semanas.

Tratamento da doença abaixo da cintura

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De volta ao lado positivo, a Profound Medical (PRN) é uma empresa canadense de capital aberto que desenvolveu algumas plataformas médicas movidas a HIFU. Fundada em 2008, a Profound Medical levantou cerca de US $ 73 milhões antes de uma fusão reversa em 2015 que levou a empresa à Bolsa de Valores de Toronto. Com um valor de mercado ao norte de US $ 270 milhões, a Profound Medical encerrou seu trimestre mais recente com uma perda de US $ 2,7 milhões. No ano passado, a Profound Medical reportou US $ 4,4 milhões em receita, principalmente na venda de seus dois produtos, enquanto contabilizou US $ 15 milhões em perdas.

O Sonalleve oferece uma alternativa sem incisão aos tratamentos cirúrgicos tradicionais de miomas uterinos, crescimentos não cancerosos do útero.
O Sonalleve oferece uma alternativa sem incisão aos tratamentos cirúrgicos tradicionais de miomas uterinos, crescimentos não cancerosos do útero. Crédito: Profound Medical

A Profound Medical possui dois dispositivos médicos em seu portfólio. O Tulsa-Pro usa o ultra-som para queimar células cancerígenas ao redor da próstata enquanto protege pedaços sensíveis como a uretra e o reto. O Sonalleve oferece uma alternativa sem incisão aos tratamentos cirúrgicos tradicionais de miomas uterinos, crescimentos não cancerosos do útero. Também pode ajudar na dor associada às metástases ósseas do câncer.

Quebrando pedras nos rins

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A startup SonoMotion da área da baía de São Francisco está desenvolvendo um novo tipo de tecnologia de ultrassom para tratar de um dos primeiros casos de uso da terapia por ultrassom: pedras nos rins. Fundada em 2014, a empresa levantou cerca de US $ 22,5 milhões em financiamento e subsídios de risco, inclusive da NASA e NIH. Com base em pesquisas da Universidade de Washington, a SonoMotion está desenvolvendo dois dispositivos para quebrar pedras nos rins, usando uma técnica introduzida pela primeira vez na década de 1980, chamada litotripsia. Seu primeiro dispositivo, Break Wave, é uma terapia de ultra-som mecanicista, fornecendo ciclos de pulsos acústicos que produzem as pedras nos rins a pressões mais baixas em comparação aos métodos tradicionais de litotripsia. O instrumento portátil também usa orientação de imagem por ultrassom em tempo real para localizar a pedra. A empresa patrocinou um ensaio clínico iniciado no final do ano passado para testar a segurança e a eficácia do tratamento em 30 pacientes, mas ainda não há uma palavra sobre os resultados.

O segundo instrumento, o Stone Clear, remove os fragmentos restantes em 15 minutos como um serviço ambulatorial. Um teste clínico no dispositivo está pendente.

Ultrassom Vestível para Alívio da Dor

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Outra empresa com apoio do governo da NASA e do NIH, juntamente com a National Science Foundation e o Departamento de Defesa é a ZetrOz, de Connecticut. Fundada em 2009, a empresa discutiu sobre US $ 13 milhões no financiamento da última década para o desenvolvimento de tecnologia de ultrassom vestível para cicatrização de tecidos e controle da dor. Apelidado sam, para smantido umacústico medicina, o dispositivo fornece uma onda acústica contínua de baixa intensidade para aliviar coisas como osteoartrite e dores nas costas relacionadas a discos herniados. Há um sam 2.0 e um sam sport, mas não estamos totalmente esclarecidos sobre as diferenças, exceto que o último é comercializado para atletas por dores associadas a lesões nos tendões, ligamentos ou músculos, penetrando alguns centímetros no tecido.

Um dispositivo de ultrassom vestível.
Crédito: ZetrOz

A ZetrOz diz que seus dispositivos de ultrassom vestíveis são aprovados pela FDA e são cobertos por alguns planos de seguro. Todo o conceito soa um pouco como alguns dispositivos eletroceuticos que usam eletricidade para aliviar a dor em vez de energia acústica.

Conclusão

A tecnologia de ultrassom pode potencialmente mudar a maneira como tratamos doenças como o câncer, atacando as células tumorais sem a necessidade de radiação e outras terapias que geralmente são tão ruins quanto a própria doença. O fato de essas técnicas não exigirem cirurgia invasiva é outra grande vantagem, já que superbactérias e infecções adquiridas em hospitais são um grande risco para a saúde dos pacientes. Embora os estudos sejam variados sobre a eficácia geral da terapia de ultrassom para certos tratamentos, a última onda de inovação parece ter alguma ciência sólida por trás disso – para não mencionar, alguns dólares sérios também.

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