Aplicación de vesículas como medio de contraste en diagnóstico por ultrasonido

Abstract

Este trabajo se centra en simular, mediante un método de elementos finitos, el comportamiento de una microburbuja encapsulada que sufre los efectos de una onda ultrasónica. Actualmente, las microburbujas se emplean de manera extensa en aplicaciones médicas. Uno de sus principales funciones es para el diagnóstico por ultrasonido como agentes de contraste, llamados así porque su reflejo ultrasónico contrasta con el que proporcionan los tejidos circundantes. Esto quiere decir que al inyectar un gran número de microburbujas en el torrente sanguíneo, luego será posible visibilizar el recorrido de las burbujas con una máquina de ultrasonidos, haciendo posible las ecografías, la medición de flujo sanguíneo y la detección de anomalías en los tejidos, entre otros posibles problemas. Además, para aumentar el tiempo de vida de las burbujas, se les provee de una encapsulación en el proceso de fabricación, consiguiendo que duren más antes de colapsar. Esta funcionalidad es posible gracias a la respuesta física de las burbujas ante el ultrasonido, hecho que motiva la existencia de este trabajo. Adicionalmente, hasta ahora los estudios realizados al respecto abordan el problema de manera unidimensional o no simulan el comportamiento del gas del interior de la burbuja. El objetivo principal será pues, simular el comportamiento de la microburbuja encapsulada bajo un ultrasonido. Para ello habrá que desarrollar las ecuaciones físicas del sistema e implementar su resolución mediante FEM en un código de desarrollo propio para poder hacer ensayos que simulen el comportamiento real. El último paso es crear un código de postproceso que nos permita analizar los resultados con facilidad y finalmente validar el modelo matemático.