Mejorar la especificidad de la orientación de ultrasonido transcraneal enfocado en modelos de cabeza específicos del...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• La neurociencia
• Acústico

Sus antecedentes:

• El ultrasonido transcraneal enfocado (tFUS) ofrece neuromodulación no invasiva, pero se enfrenta a desafíos debido a las aberraciones acústicas inducidas por el cráneo.
• Estas aberraciones distorsionan el enfoque de ultrasonido, reduciendo la precisión de la puntería y la eficiencia de la deposición de energía.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un método de corrección de la aberración basado en la reversión de fase para mejorar la especificidad de la orientación de tFUS.
• Mejorar la precisión y la eficiencia de la entrega de energía de ultrasonido enfocado para la neuromodulación personalizada.

Principales métodos:

• Modelos de cabeza específicos del sujeto construidos utilizando datos de RM y pseudo-TC.
• Empleó simulaciones acústicas de ondas k para modelar la propagación de ultrasonido de campo libre y cráneo aberrado.
• Los retrasos de fase correctivos calculados basados en diferencias de fase simuladas para un transductor de matriz aleatoria de 128 elementos.

Principales resultados:

• Se logró un aumento del 98,70% en la superposición focal con la región objetivo V5L.
• Se han reducido los errores medios de posicionamiento axial hasta en un 14,36%.
• Mejoró la entrega de energía de ultrasonido al objetivo en un 17,58%, superando a los métodos convencionales de rastreo de rayos.

Conclusiones:

• La corrección de la aberración de reversión de fase mejora significativamente la precisión de la orientación espacial para tFUS.
• El método mejora la eficiencia de deposición de energía de ultrasonido enfocado para transductores de matriz aleatoria personalizados.
• Este enfoque allana el camino para terapias de neuromodulación más efectivas y personalizadas.