HIFU en medicina: destrucción precisa de tejidos sin cirugía

Ultrasonido enfocado de alta intensidad (HIFU) Es una tecnología médica no invasiva que utiliza ondas ultrasónicas focalizadas para destruir con precisión tejidos patológicos. Este método se utiliza ampliamente en oncología y otras áreas de la medicina, ofreciendo una alternativa a los métodos quirúrgicos y de radioterapia tradicionales.

Principio de funcionamiento de la tecnología HIFU como “cirugía sin sangre”

El principio de funcionamiento del HIFU es similar al de lupa que enfoca la luz solarMuchos rayos de ultrasonido pasan a través de las capas superficiales de la piel y los tejidos, dejándolos ilesosSólo en el punto focal definido con precisión – un área que mide aproximadamente 1 mm de diámetro y 10 mm de largo – la energía se concentra, provocando poderosos cambios biológicos.

I. Mecanismo dual para una destrucción precisa

El HIFU se puede controlar para lograr diversos efectos terapéuticos, que se dividen principalmente en térmicos y mecánicos.

1. Ablación térmica

Este es el mecanismo más utilizado para la destrucción de tumores (ablación):

• Calentamiento a niveles citotóxicos: En el punto focal, la energía ultrasónica es absorbida por los tejidos y convertida en calor. Esto produce aumento rápido de la temperatura, normalmente por encima de 60°C, y en algunos sistemas hasta 90°C.

• Necrosis coagulativa: Esta alta temperatura provoca desnaturalización de proteínas celulares, lo que provoca la muerte celular inmediata e irreversible (necrosis coagulativa). Si la temperatura se mantiene por encima de 60 °C durante más de 1 segundo, se produce la muerte inmediata de la mayoría de las células.

• Límite de precisión: Este efecto es tan preciso que crea una sensación muy borde afilado entre células destruidas (muertas) y sanas (vivas), que pueden ser muy amplias no más de 50 µm.

2. Efecto mecánico (cavitación)

Cuando se aplica HIFU con alta potencia y pulsos muy cortos predominan los efectos mecánicos:

• Cavitación acústica: Se trata de un proceso en el que las ondas ultrasónicas interactúan con los gases disueltos en el tejido (microburbujas), provocando que estos oscilen o colapsen.

• Destrucción (histotricia): El fuerte, colapso inercial de las microburbujas genera una onda de choque que altera mecánicamente las membranas celulares, destruyendo el tejido (histotricia).

• Administración de fármacos (Sonoporación): A niveles de intensidad más bajos, las microburbujas oscilan. estable, creando poros temporales en las membranas celulares (sonoporación). Este proceso reversible aumenta la permeabilidad y permite que fármacos o terapias génicas entren en las células diana.

II. Principales áreas de aplicación del HIFU en medicina

Las aplicaciones de HIFU se dividen en tres categorías principales: destrucción directa de tejido (ablación), administración dirigida de fármacos y otros mecanismos de apoyo.

1. Destrucción de tejidos enfermos (Ablación)

1.1. Tratamiento oncológico (Tumores)

HIFU se utiliza como un método no invasivo para tratar diversos maligno (canceroso) y benigno (no canceroso) tumores.

• Cáncer de próstata: El HIFU es un método no invasivo para el tratamiento del cáncer de próstata localizado. Permite la destrucción precisa del tumor, preservando al mismo tiempo los nervios y músculos responsables. función sexual y control urinario.

• Cáncer de hígado (CHC): El HIFU se utiliza para destruir tumores en el hígado. En muchos casos, se combina con otras terapias, lo que aumenta su eficacia.

• Formaciones benignas: HIFU es una opción de tratamiento eficaz y segura para fibromas uterinos (mioma uterino) Un tumor ginecológico común. Este método no deja cicatrices quirúrgicas y es adecuado para mujeres que desean preservar su útero.

• Otros tumores: Se utiliza para tratar tumores en mama (por ejemplo, fibroadenomas), riñones y páncreas.

1.2. Neurocirugía (Enfermedades Cerebrales)

• Temblor: Se ha demostrado que el HIFU (generalmente guiado por RM o MRgFUS) es eficaz para reducir temblor esencial (temblor incontrolable) y temblor asociado con enfermedad de ParkinsonHIFU destruye una zona pequeña y específica del cerebro (tálamo) sin abrir el cráneo.

1.3. Enfermedades óseas

• HIFU se utiliza para aliviar dolor causado por metástasis (propagación del cáncer) en los huesos.

• En niños y jóvenes, el HIFU se utiliza para destruir osteoma osteoide – un tipo de tumor óseo benigno.

2. Administración dirigida de fármacos

HIFU puede funcionar en combinación con medicamentos para garantizar que lleguen al área enferma en alta concentración.

2.1. Penetración en el cerebro (Apertura del CMB)

HIFU, a menudo con la ayuda de microburbujas, puede temporalmente abrir la barrera hematoencefálica (la gruesa barrera que impide que la mayoría de los fármacos lleguen al cerebro). Esto permite que fármacos, anticuerpos o terapias genéticas entren al cerebro para tratar tumores. enfermedad de Alzheimer o enfermedad de ParkinsonLa apertura de la barrera es temporal y reversible.

2.2. Liberación precisa del fármaco

Los medicamentos se pueden encapsular en medios especiales (por ejemplo, liposomas o microburbujas) que son sensibles al calor o la presión.

• HIFU se centra en el tumor para causar hipertermia leve (calentamiento moderado, unos 42 °C). Este calor hace que el medio liberar la medicina directamente en el área objetivo.

• Esto es especialmente útil en quimioterapia, ya que reduce la toxicidad en células sanas.

2.3. Aumento de la permeabilidad celular

Los efectos mecánicos del HIFU (cavitación estable) pueden crear temporalmente pequeños poros en las membranas celulares (sonoporación), que facilita la entrada de fármacos o genes a las células.

3. Otros mecanismos y efectos de apoyo

• Mayor sensibilidad a otros tratamientos: La hipertermia leve (calentamiento) que se logra con HIFU puede aumentar actividad metabólica de las células cancerosas, haciéndolas más sensibles a quimioterapia y radioterapiaEsto permite lograr el mismo efecto con dosis de radiación más bajas.

• Lucha contra los coágulos (trombólisis): HIFU se puede utilizar para romper coágulos de sangre En los vasos sanguíneos (por ejemplo, en un ictus) por fuerzas mecánicas. Este método puede restablecer el flujo sanguíneo normal.

• Detener el sangrado (Hemostasia): El efecto térmico del HIFU puede cerrar vasos sanguíneos lesionados y detener el sangrado interno mediante coagulación.

• Estimulación inmunológica: La destrucción del tejido tumoral mediante HIFU (a través del calor o la disrupción mecánica) puede activa el sistema inmunológico el cuerpo para reconocer y atacar las células cancerosas.

• Tratamiento paliativo: HIFU también se utiliza para aliviar el dolor en pacientes con metástasis óseas, ofreciendo un alivio rápido en comparación con la radioterapia tradicional.

III. Ventajas de la terapia HIFU

En general, HIFU ofrece ventajas significativas sobre los métodos tradicionales, entre las que se incluyen: menos invasividad, recuperación más rápida (a menudo en cuestión de unos días), bajo riesgo de infecciones y falta de exposición a radiación ionizante (según se guía por resonancia magnética o ecografía diagnóstica).

IV. Futuro y retos del HIFU en medicina

El interés en el HIFU ha aumentado significativamente, pero a pesar de los resultados clínicos prometedores (especialmente en fibromas y temblores), la tecnología aún se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo.

Principales direcciones para futuras investigaciones:

• Oncología: Se necesita más investigación sobre beneficios médicos a largo plazo en el tratamiento del cáncer y una mejor comprensión de su papel en combinación con otras terapias.

• Neurología: Se requieren más estudios para determinar los parámetros óptimos para la apertura del CMB en enfermedades neurodegenerativas como enfermedad de Alzheimer.

• Normalización y aspectos técnicos: La heterogeneidad de los protocolos en los ensayos clínicos, especialmente en el tratamiento del CHC, dificulta el análisis comparativo. Para garantizar una mayor aceptación, es necesario estandarizar y mejorar la información de los parámetros técnicos (frecuencia, potencia, tiempo de exposición).

• Seguridad: Aunque el HIFU es generalmente seguro, se debe prestar atención a los efectos secundarios poco frecuentes, como: quemaduras en la pielEn aplicaciones cardiológicas (por ejemplo, ablación de fibrilación auricular) han surgido preocupaciones de seguridad, como las fístulas atrioesofágicas.