Mnogość zastosowań ultradźwięków

Witold Ponikło

Technologie medyczne są niewątpliwie interdyscyplinarnym obszarem zainteresowań i wdrożeń nauki i techniki. Niektóre z nowych technologii można zakwalifikować jako wynalazki "przeniesione" z innych dziedzin techniki – na przykład postęp w technice obrazowania diagnostycznego związany jest ściśle z postępem techniki cyfrowego przetwarzania obrazów oraz postępu w informatyce, rozwój ultrasonografii zawdzięczamy sukcesom techniki sonarowej służącej w czasie drugiej wojny światowej do wykrywania okrętów podwodnych, a nowe materiały stosowane w implantach ortopedycznych są ściśle związane z potrzebami materiałowymi przemysłu kosmicznego. Inna grupa nowych technologii bazuje z kolei na badaniach z zakresu biologii i nauk medycznych, a kolejna – stanowi tylko następną generację technologii już stosowanej.

Doniesienia prasowe o innowacjach technologicznych są zwykle bardzo entuzjastyczne, wobec czego czytelnik odnosi wrażenie, że w medycynie dokonuje się zasadniczy przełom. Rzeczywistość jest zwykle bardziej zrównoważona – nowe technologie weryfikuje czas, dostarczając dane o skuteczności medycznej i efektywności kosztowej nowej technologii (Health Technology Assessment – HTA). Poniżej – kilka informacji o nowych, interesujących technologiach związanych z ultradźwiękami.

Problem otyłości, z którym borykają się społeczeństwa krajów uprzemysłowionych, skojarzony z modą na wysmukłą sylwetkę i chęcią pozbycia się przez pacjentów złogów tłuszczu (oczywiście – im szybciej, tym lepiej) – wygenerował duże zainteresowanie zabiegiem odsysania (liposuction). Tylko w 2000 r., poddało się tej procedurze 230 tys. Amerykanów. W porównaniu z liczbą zabiegów z poprzednich lat, widoczne są silne tendencje wzrostowe. W ankiecie przeprowadzonej w Wielkiej Brytanii 90% pytanych kobiet uznało, że ich ciało wpędza je w depresję, a 2/3 były gotowe poddać się operacji plastycznej. Brytyjki najwięcej zastrzeżeń mają do swoich ud i bioder (55%), które – ich zdaniem – należałoby skorygować właśnie zabiegiem odsysania. Inne życzyłyby sobie usunięcia fałdy brzusznej (47%), poprawy zarysu oczu (24%), powiększenia biustu (21%) i operacji plastycznej twarzy (19%). Jak łatwo zauważyć, procenty nie sumują się do 100, ponieważ pewna liczba kobiet widziała potrzebę więcej niż jednej operacji. 75% kobiet, które przeszły operację plastyczną, ocenia, że poprawiła ona ich jakość życia, a 71% spośród nich poddałoby się po raz wtóry takiemu zabiegowi. (Związane jest to chyba także z faktem, że 40% kobiet po operacji plastycznej uznaje, że nie uzyskano tak dobrych rezultatów, jak oczekiwały.)

Tak obiecujący (w sensie liczby potencjalnych klientów/pacjentów) i dobrze rozwijający się rynek tego rodzaju usług medycznych wpłynął na szybkie doskonalenie techniki, skuteczności oraz bezpieczeństwa zabiegów kosmetycznych, w tym także zabiegu odsysania.

W klasycznym zabiegu odsysania pod skórę pacjenta wprowadza się znaczne ilości soli fizjologicznej z dodatkiem lidokainy i adrenaliny, by potem, używając odpowiednio grubych drenów, odessać wprowadzony płyn wraz z komórkami tłuszczu. Wadą tej techniki jest niszczenie cienkich naczyń krwionośnych w warstwie tłuszczu. Zabieg powoduje poważne krwawienie i w konsekwencji ubytek krwi. W rezultacie pacjent narażony jest na niebezpieczeństwo, przy tym czas niezbędny do oceny rezultatów zabiegu wydłuża się niekiedy do kilku miesięcy.

Udoskonalenie metody odsysania polega na wstępnym rozbijaniu złogów tłuszczu przy użyciu ultradźwięków. Usunięcie pojedynczych komórek tłuszczowych (zamiast całych złogów) umożliwia stosowanie mniejszych wartości podciśnienia przy odsysaniu. Zabieg jest dzięki temu mniej brutalny, jego efekty widoczne są już po kilku tygodniach, a powierzchnia skóry pacjentek gładsza niż po zabiegu klasycznym. Mniejsze są także bóle, jakich doświadczają one w okresie rekonwalescencji. Raporty przedstawiające porównanie obydwu technik operacyjnych wskazują, że utrata krwi w czasie zabiegu odsysania z użyciem ultradźwięków w fazie wstępnej jest od 30 do 50% mniejsza niż przy zabiegu klasycznym. Wynika to z istotnie mniejszego zniszczenia małych naczyń krwionośnych.

Efekty odsysania wspomaganego ultradźwiękami mogą być jeszcze lepsze, jeśli energia ultradźwięków dostosowywana jest do potrzeb indywidualnego pacjenta. Southwestern Medical Center Uniwersytetu w Teksasie prowadzi prace badawcze mające na celu ustalenie kryteriów doboru poziomu energii optymalizującej zabieg odsysania. Firma Sound Surgical Technologies LLC – nie czekając na zakończenie tych badań – wypuściła na rynek urządzenie pod nazwą SoundVASER System, które umożliwia dobór energii ultradźwięków, a tym samym podnosi komfort zabiegu i zmniejsza krwawe wybroczyny pooperacyjne. Energia ultradźwiękowa podawana jest do ciała pacjenta impulsowo. Niebezpieczeństwo stosowania ultradźwięków do rozbijania złogów tłuszczu związane jest z ubocznym efektem transmisji energii, czyli ciepłem. W niekorzystnych okolicznościach ciepło skumulowane w tkance pacjenta może spowodować oparzenia, chwilowo podrażnić nerwy i w rezultacie – wydłużyć czas rekonwalescencji. Stosowanie techniki impulsowej w zabiegu odsysania jest zatem bezpieczniejsze niż emisja ciągła.

Na Uniwersytecie Stanu Illinois trwają prace badawcze nad diagnostyką komórek nowotworowych bez stosowania biopsji chirurgicznej. Biopsja z użyciem skalpela może być bolesna, a czas oczekiwania na wyniki badań laboratoryjnych staje się dla pacjenta wiecznością. Nowa technologia, wykorzystująca niewielkich rozmiarów przetwornik ultradźwiękowy, pozwala na natychmiastowe wykrywanie złośliwych komórek nowotworowych. Przetwornik, wprowadzany do guza nowotworowego, wykorzystuje impulsy energii ultradźwiękowej, umożliwiając uzyskanie obrazu otaczającej tkanki. Przyrząd skonstruowany jest identycznie jak "standardowy" ultradźwiękowy przetwornik diagnostyczny, z wyjątkiem tego, że emituje częstotliwość aż 300 MHz. Uzyskana w badaniu rozdzielczość obrazu umożliwia jego powiększenie – na drodze cyfrowej obróbki danych obrazowych – do takich rozmiarów, jak w czasie badania histopatologicznego z użyciem mikroskopu. Możliwa jest więc diagnoza charakteru i rodzaju komórek nowotworowych w czasie rzeczywistym. W związku z możliwością przesyłania uzyskanego obrazu na odległość, ułatwiona jest także konsultacja z innym lekarzem (telemedycyna). Poziom komplikacji i innowacyjności tej technologii diagnostycznej sprawia, że znajduje się ona ciągle w fazie prób. Prace nad konstrukcją przetwornika zostaną uznane za zakończone, gdy będzie go można umieścić we wnętrzu standardowej igły biopsyjnej. Dalszych prac wymaga także opracowanie techniki posługiwania się przetwornikiem oraz przygotowanie bazy danych zawierającej obrazy ultradźwiękowe tkanek nowotworowych i zdrowych.

Ultradźwięki stają się więc coraz potężniejszym narzędziem diagnostycznym, rehabilitacyjnym i leczniczym. Ich siła polega właśnie na mnogości zastosowań.

Najpopularniejsze artykuły