Ver y cortar con el sonido. Lente acústica tridimensional con aplicaciones médicas

Se ha desarrollado una metodología para construir lentes acústicas tridimensionales que permiten obtener imágenes en 3D con ultrasonidos, con uso en el diágnostico médico pero también como un modo no destructivo de ver el interior de objetos no transparentes como puentes, cascos de buques o alas de aviones. También podría permitir el desarrollo de un escalpelo no invasivo para eliminar tejidos a diferente profundidad en el cuerpo. 

La nueva lente acústica. Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), de la Universidad de Cádiz y de la Universidad de Valencia han desarrollado una novedosa metodología para construir lentes acústicas tridimensionales que permiten obtener imágenes en 3D con ultrasonidos.

Las lentes acústicas son dispositivos que, de forma análoga a cómo hace con la luz una lente de cristal (como una lupa o unas gafas) enfocan y dirigen el sonido para obtener una imagen gracias a las frecuencias sonoras. Se obtienen así imágenes que pueden compararse a las ecografías tradicionales pero con mejor calidad y en tres dimensiones.

El desarrollo también podría tener aplicaciones médicas en la cirugía no incisiva, en la investigación biomédica con ultrasonidos, en el desarrollo de ecografía de alta precisión, en fisioterapia o en otros campos de interés la lucha contra la contaminación acústica.

Ver en 3D lo invisible

Las lentes tridimensionales se basan en la dispersión del sonido por anillos que, distribuidos de manera adecuada, permiten que el foco se localice en un punto único del espacio sobre el eje de simetría. Eso permite enfocar con mayor precisión y “ver” en tres dimensiones a través de objetos no transparentes.

Para focalizar o “enfocar” el sonido, el nuevo método permite regular no sólo el número y tamaño de los anillos concéntricos que se utilizan, sino su distribución espacial.

La disposición correcta de los anillos se calcula utilizando algoritmos genéticos, un software de optimización basado en un modelo de supervivencia del más apto. Este procedimiento ha sido desarrollado por el investigador del CSIC Lorenzo Sanchís, y perfeccionado por el grupo que dirige el profesor Pedro L. Galindo en la Universidad de Cádiz.

Además de poder utilizarse para la obtención de imágenes tridimensionales por ecografía para aplicaciones médicas, también podría ser un modo no destructivo de comprobar y analizar el interior de objetos no transparentes como puentes, cascos de buques y alas de aviones, en busca de grietas u otros defectos.

También en cirugía y eliminación del ruido ambiental

Esta lente acústica tridimensional también se podría usar para romper cálculos en el riñón, ya que “modificando la frecuencia del dispositivo, es posible controlar la posición del punto de potencia máxima, es decir, enfocar en profundidad en el organismo, optimizando la precisión del proceso de destrucción de los cálculos sin dañar el tejido circundante”. Igualmente, podría permitir el desarrollo de un escalpelo no invasivo para eliminar tejidos cancerosos ubicados a diferente profundidad en el cuerpo.

Por otro lado, el hecho de que esta invención no sólo se limita a los ultrasonidos, sino que también tiene validez en el rango audible, permite la utilización de las lentes acústicas en el control o la eliminación del ruido ambiental.

El dispositivo ha sido puesto a prueba en la Universidad de Valencia, donde se ha construido un prototipo de unos 2 metros de altura formado por anillos concéntricos de aluminio capaces de amplificar 13 decibelios un haz sonoro incidente de 2.200 hertzios (dentro del rango audible por el oído humano).

Aunque las pruebas se han llevado a cabo con un dispositivo a gran escala trabajando con ondas de sonido en la banda audible, si la emisión se hiciera con ultrasonidos, el tamaño de la lente se podría reducir enormemente, como señalan los investigadores.

Contacto:

José Ramón Domínguez Solís
Gestor de Transferencia de Conocimiento
Dpto. Comercialización
Tel.: (+34) 954232349

Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.