HIFU na medicina, destruição precisa de tecidos sem cirurgia

Ultrassom focalizado de alta intensidade (HIFU) é uma tecnologia médica não invasiva que utiliza ondas de ultrassom focalizadas para destruir tecidos patológicos com precisão. Este método é amplamente utilizado em oncologia e outras áreas médicas, oferecendo uma alternativa às abordagens cirúrgicas e radioterápicas tradicionais.

Princípio de funcionamento da tecnologia HIFU como “cirurgia sem sangue”

O princípio de funcionamento do HIFU é semelhante ao do lupa focalizando a luz do solMuitos feixes de ultrassom passam pelas camadas superficiais da pele e dos tecidos, deixando-os ilesosSomente no ponto focal precisamente definido – uma área medindo aproximadamente 1 mm de diâmetro e 10 mm de comprimento – a energia é concentrada, causando poderosas mudanças biológicas.

I. Mecanismo duplo para destruição precisa

O HIFU pode ser controlado para atingir vários efeitos terapêuticos, que são divididos principalmente em térmicos e mecânicos.

1. Ablação Térmica

Este é o mecanismo mais amplamente utilizado para destruição de tumores (ablação):

• Aquecimento a níveis citotóxicos: No ponto focal, a energia ultrassônica é absorvida pelos tecidos e convertida em calor. Isso resulta em aumento rápido da temperatura, geralmente acima de 60°C e, em alguns sistemas, até 90°C.

• Necrose coagulativa: Esta alta temperatura causa desnaturação de proteínas celulares, o que leva à morte celular imediata e irreversível (necrose coagulativa). Se a temperatura for mantida acima de 60°C por mais de 1 segundo, ocorre a morte imediata da maioria das células.

• Limite de precisão: Este efeito é tão preciso que cria uma borda afiada entre células destruídas (mortas) e saudáveis (vivas), que podem ser amplas não mais que 50 µm.

2. Efeito mecânico (cavitação)

Quando o HIFU é aplicado com alta potência e pulsos muito curtos, os efeitos mecânicos predominam:

• Cavitação acústica: Este é um processo no qual ondas ultrassônicas interagem com gases dissolvidos no tecido (microbolhas), fazendo-os oscilar ou colapsar.

• Destruição (Histotripsia): O forte, colapso inercial das microbolhas gera uma onda de choque que rompe mecanicamente as membranas celulares, destruindo o tecido (histotripsia).

• Administração de Medicamentos (Sonoporação): Em níveis de intensidade mais baixos, as microbolhas oscilam estável, criando poros temporários nas membranas celulares (sonoporação). Esse processo reversível aumenta a permeabilidade e permite que medicamentos ou terapias genéticas penetrem nas células-alvo.

II. Principais áreas de aplicação do HIFU na medicina

As aplicações de HIFU se dividem em três categorias principais: destruição direta de tecidos (ablação), administração direcionada de medicamentos e outros mecanismos de suporte.

1. Destruição de tecidos doentes (Ablação)

1.1. Tratamento oncológico (Tumores)

O HIFU é usado como um método não invasivo para tratar vários maligno (canceroso) e benigno (não canceroso) tumores.

• Câncer de próstata: HIFU é um método não invasivo para o tratamento do câncer de próstata localizado. Permite a destruição precisa do tumor, preservando os nervos e músculos responsáveis pela sua ação. função sexual e controle urinário.

• Câncer de fígado (CHC): O HIFU é usado para destruir tumores no fígado. Em muitos casos, é combinado com outras terapias, o que aumenta a eficácia.

• Formações benignas: HIFU é uma opção de tratamento eficaz e segura para miomas uterinos (mioma uterino) – um tumor ginecológico comum. Esta abordagem não deixa cicatrizes cirúrgicas e é indicada para mulheres que desejam preservar o útero.

• Outros tumores: É usado para tratar tumores em seios (por exemplo, fibroadenomas), rins e pâncreas.

1.2. Neurocirurgia (Doenças Cerebrais)

• Tremor: O HIFU (geralmente guiado por RM ou MRgFUS) demonstrou ser eficaz na redução tremor essencial (tremores incontroláveis) e tremores associados a Doença de ParkinsonO HIFU destrói uma pequena área específica no cérebro (tálamo) sem abrir o crânio.

1.3. Doenças ósseas

• O HIFU é usado para aliviar dor causada por metástases (disseminação do câncer) nos ossos.

• Em crianças e jovens, o HIFU é usado para destruir osteoma osteoide – um tipo de tumor ósseo benigno.

2. Administração direcionada de medicamentos

O HIFU pode funcionar em combinação com medicamentos para garantir que eles cheguem à área doente em alta concentração.

2.1. Penetração no cérebro (Abertura do CMB)

HIFU, muitas vezes com a ajuda de microbolhas, pode temporariamente abrir a barreira hematoencefálica (a barreira espessa que impede a maioria dos medicamentos de chegar ao cérebro). Isso permite que medicamentos, anticorpos ou terapias genéticas entrem no cérebro para tratar tumores, Doença de Alzheimer ou Doença de ParkinsonA abertura da barreira é temporária e reversível.

2.2. Liberação precisa do medicamento

Os medicamentos podem ser encapsulados em mídia especial (por exemplo, lipossomas ou microbolhas) que são sensíveis ao calor ou à pressão.

• O HIFU concentra-se no tumor para causar hipertermia leve (aquecimento moderado, cerca de 42°C). Este calor faz com que a mídia liberar o medicamento diretamente na área alvo.

• Isto é especialmente útil na quimioterapia, pois reduz a toxicidade em células saudáveis.

2.3. Aumento da permeabilidade celular

Os efeitos mecânicos do HIFU (cavitação estável) podem criar temporariamente pequenos poros nas membranas celulares (sonoporação), que facilita a entrada de medicamentos ou genes nas células.

3. Outros mecanismos e efeitos de suporte

• Aumento da sensibilidade a outros tratamentos: A hipertermia leve (aquecimento) alcançada com HIFU pode aumentar atividade metabólica das células cancerígenas, tornando-as mais sensíveis a quimioterapia e radioterapiaIsso permite que o mesmo efeito seja alcançado com doses mais baixas de radiação.

• Combate à formação de coágulos (Trombólise): O HIFU pode ser usado para rompendo coágulos sanguíneos nos vasos (por exemplo, em um acidente vascular cerebral) por forças mecânicas. Este método pode restaurar o fluxo sanguíneo normal.

• Parar o sangramento (hemostasia): O efeito térmico do HIFU pode fechar vasos sanguíneos lesionados e interromper o sangramento interno por meio da coagulação.

• Estimulação imunológica: A destruição do tecido tumoral por HIFU (através do calor ou da ruptura mecânica) pode ativa o sistema imunológico o corpo para reconhecer e atacar células cancerígenas.

• Tratamento paliativo: O HIFU também é usado para aliviar a dor em pacientes com metástases ósseas, oferecendo alívio rápido em comparação à radioterapia tradicional.

III. Vantagens da terapia HIFU

No geral, o HIFU oferece vantagens significativas em relação aos métodos tradicionais, incluindo: menos invasividade, recuperação mais rápida (geralmente em poucos dias), baixo risco de infecções e falta de exposição a radiação ionizante (conforme guiado por ressonância magnética ou ultrassom diagnóstico).

IV. Futuro e desafios do HIFU na medicina

O interesse em HIFU aumentou significativamente, mas apesar dos resultados clínicos promissores (especialmente em miomas e tremores), a tecnologia ainda está em seus estágios iniciais de desenvolvimento.

Principais direções para pesquisas futuras:

• Oncologia: Mais pesquisas são necessárias sobre benefícios médicos de longo prazo no tratamento do câncer e uma melhor compreensão de seu papel em combinação com outras terapias.

• Neurologia: Estudos adicionais são necessários para determinar os parâmetros ideais para a abertura do CMB em doenças neurodegenerativas, como Doença de Alzheimer.

• Normalização e aspectos técnicos: A natureza heterogênea dos protocolos em ensaios clínicos, especialmente no tratamento do CHC, dificulta a análise comparativa. Para garantir uma aceitação mais ampla, os parâmetros técnicos (frequência, potência, tempo de exposição) precisam ser padronizados e melhor reportados.

• Segurança: Embora o HIFU seja geralmente seguro, deve-se prestar atenção aos efeitos colaterais raros, como: queimaduras na peleEm aplicações cardiológicas (por exemplo, ablação de fibrilação atrial), houve preocupações de segurança, como fístulas atrioesofágicas.