Análise da distribuição de temperatura durante cirurgia transcraniana por ultrassom focalizado guiado por ressonância magnética

• Processo: 19/17277-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 21 de janeiro de 2020
• Data de Término da vigência: 30 de dezembro de 2020
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: Tiago Ribeiro de Oliveira
• Beneficiário: Tiago Ribeiro de Oliveira
• Pesquisador Anfitrião: Nathan Mcdannold
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Brigham and Women's Hospital (BWH), Estados Unidos
• Assunto(s): Modelagem computacional Cirurgia assistida por computador Talamotomia Ressonância magnética Propriedades acústicas Técnicas de ablação Ablação por ultrassom focalizado de alta intensidade Tremor essencial
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Essential Tremor | Image-guided therapy | MR-guided focused ultrasound | Thalamotomy | Thermal ablation | Treatment planning modeling | Terapia guiada por imagem

Resumo

Cirurgia transcraniana de ultrassom focalizado guiado por ressonância magnética (tcMRgFUS) é uma opção cirúrgica segura não-invasiva de tratamento de doenças como o tremor essencial refratário (talamotomia) e o Parkinson tremor-dominante. Considerando as características do processo de ablação térmica, a efetividade da talamotomia por ultrassom focalizado é determinada pelo nível de acurácia da deposição de energia acústica na região de interesse. Contudo, existem diversos fatores que contribuem negativamente para a dispersão da energia incidente. Dentre eles, destaca-se a heterogeneidade morfológica do crânio intacto do paciente, que induz efeitos ainda não completamente entendidos de aberração de fase e atenuação das ondas acústicas. Portanto, atualmente, entende-se que o nível de imprecisão da lesão térmica durante procedimentos de tcMRgFUS é específico para cada paciente. Assim, esta proposta tem como objetivo investigar retrospectivamente os padrões de deposição térmica de um grupo de pacientes submetidos à talamotomia por ultrassom no Brigham & Women's Hospital, Boston, MA. A intenção aqui é recriar numericamente as condições físicas do procedimento clínico e, assim, obter propriedades acústicas realistas dos tecidos dos pacientes. Os objetivos específicos dessa proposta são: 1) levantar os dados completos de execução dos procedimentos de cada paciente e elaborar o mapa de distribuição térmica; 2) analisar a distribuição espacial volumétrica de temperatura na região focal e estabelecer relação com a localização de lesões cranianas; 3) implementar simulação numérica que permita a otimização de propriedades acústica do crânio afim de reproduzir o perfil de deposição térmica. Por fim, esta proposta busca aprofundar a compreensão de parâmetros que possam melhorar a qualidade do planejamento terapêutico, reduzir o risco de necrose da medula óssea e a incidência de dores durante os procedimentos de talamotomia por ultrassom focalizado. O conhecimento adquirido aqui também contribui para outras aplicações transcranianas de ultrassom.