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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2007

italiano - english
Unità di Ricerca
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Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
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    • ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
      • LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS (generating mechanical vibrations in general B06B; transducers for measuring particular variables G01; transducers in clocks G04; producing sounds with frequency not determined by supply frequency G10K; transducers in recording or reproducing heads G11B; transducers in motors H02) [C9508]
  • HUMAN NECESSITIES
    • MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
      • DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION (analysing biological material G01N, e.g. G01N33/48; obtaining records using waves other than optical waves, in general G03B42/00)
  • PHYSICS
    • MEASURING (counting G06M); TESTING
      • MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES (measuring physical variables of any kind by conversion into electric variables, see Note (4) following the title of class G01; measuring diffusion of ions in an electric field, e.g. electrophoresis, electro-osmosis G01N; investigating non-electric or non-magnetic properties of materials by using electric or magnetic methods G01N; indicating correct tuning of resonant circuits H03J3/12; monitoring electronic pulse counters H03K21/40; monitoring operation of communication systems H04)
Classificazione geografica
Parole Chiave
ULTRASUONI, ECOGRAFIA, MEMS, CMUT

Sonda ad ultrasuoni su silicio per applicazioni di ecografia diagnostica avanzata

Università degli Studi Roma Tre
Abstract
Negli ultimi decenni la tecnica dell'ecografia si è diffusa enormemente nel campo medico-diagnostico. Il forte interessamento da
parte della classe medica ha spinto i ricercatori universitari e delle grandi industrie al miglioramento di questa tecnica.
Analogamente alle altre tecniche di diagnostica medica, quali la Risonanza Magnetica Nucleare, la Tomografia Assiale
Computerizzata e la Scintigrafia, anche in ecografia si utilizzano i mezzi di contrasto, al fine di migliorare la qualità delle immagini.
Le tecniche di formazione di immagini basate su mezzi di contrasto richiedono l'utilizzo di sonde ecografiche dalle elevatissime
prestazioni in termini di larghezza di banda.
Le attuali sonde ecografiche si basano sulla ormai matura tecnologia dei materiali piezoelettrici. Ultimamente, sono state proposte
alcune tecnologie alternative basate su principi di funzionamento diversi da quello piezoelettrico. In particolare, la tecnologia dei
trasduttori ultrasonici capacitivi microfabbricati su silicio (cMUT - Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer) ha
dimostrato di possedere i requisiti necessari per la sostituzione di quella attuale.
Il punto di forza della tecnologia cMUT è nel processo di microlavorazione del silicio, ampiamente utilizzato nell'industria della
microelettronica. L'utilizzo delle tecniche di microfabbricazione permette di realizzare trasduttori, basandoli su >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Massimo Pappalardo Università degli Studi ROMA TRE
Obiettivo del Programma di Ricerca
L'ecografia è una tecnica di diagnostica medica molto potente e largamente utilizzata nella pratica ospedaliera. L'impiego di radiazioni non ionizzanti, ultrasuoni, unitamente alla buona risoluzione delle immagini degli organi interni del corpo umano ed al costo relativamente contenuto dei sistemi ecografici commerciali, hanno reso questa tecnica diagnostica insostituibile in numerose situazioni diagnostiche.
Negli ultimi anni la tecnica ecografica è stata ulteriormente potenziata con l'introduzione dei mezzi di contrasto che operano in maniera simile al caso radiografico. Nel caso specifico, i mezzi di contrasto sono costituiti da microbolle delle dimensioni di qualche micron in sospensione in una soluzione salina. Il mezzo di contrasto viene iniettato per endovena nel sangue dove diffonde rapidamente raggiungendo la zona d'interesse. Le microbolle contenute nel mezzo di contrasto tendono a disciogliersi nel sangue e quindi a scomparire dopo un tempo relativamente breve (pochi minuti) ma comunque sufficiente ad effettuare un’adeguata serie di immagini ecografiche. Le microbolle hanno un'impedenza acustica molto diversa da quella del sangue e dei tessuti, e quindi mostrano un elevato potere riflettente; inoltre, poiché hanno dimensioni pari a quella dei globuli rossi, possono facilmente transitare anche attraverso i microcapillari che irrorano i tessuti. Questi ultimi non possono essere direttamente visualizzati, essendo di dimensioni >>>

Risultati parziali attesi
L'ecografia è una tecnica di diagnostica medica molto potente e largamente utilizzata nella pratica ospedaliera. L'impiego di radiazioni non ionizzanti, ultrasuoni, unitamente alla buona risoluzione delle immagini degli organi interni del corpo umano ed al costo relativamente contenuto dei sistemi ecografici commerciali, hanno reso questa tecnica insostituibile in numerose situazioni diagnostiche.
Negli ultimi anni la tecnica ecografica è stata ulteriormente potenziata con l'introduzione dei mezzi di contrasto che operano in maniera simile al caso radiografico. Nel caso specifico, i mezzi di contrasto sono costituiti da microbolle delle dimensioni di qualche micron in sospensione in una soluzione salina. Il mezzo di contrasto viene iniettato per endovena nel sangue dove diffonde rapidamente raggiungendo la zona d'interesse. Le microbolle contenute nel mezzo di contrasto tendono a disciogliersi nel sangue e quindi a scomparire dopo un tempo relativamente breve (pochi minuti) ma comunque sufficiente ad effettuare una adeguata serie di immagini ecografiche. Le microbolle hanno un'impedenza acustica molto diversa da quella del sangue e dei tessuti, e quindi mostrano un elevato potere riflettente; inoltre, poiché hanno dimensioni pari a quella dei globuli rossi, possono facilmente transitare anche attraverso i microcapillari che irrorano i tessuti. Questi ultimi non possono essere direttamente visualizzati, essendo di dimensioni inferiori al potere >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Come si è detto, i mezzi di contrasto utilizzati in ecografia, sono costituiti da soluzioni saline contenenti microbolle di aria, o più
generalmente di gas inerti quali l'esafloruro di zolfo, del diametro di pochi micron, cioè delle dimensioni dei globuli rossi del
sangue. Quando il mezzo di contrasto è iniettato nel sistema vascolare, le microbolle in esso contenute tendono a diffondere
velocemente e quindi a raggiungere anche la zona dei tessuti interessata dall'indagine ecografica. Dopo un certo tempo le
microbolle decadono, cioè tendono ad essere assorbite, poiché il gas si discioglie nel sangue. Al fine di prolungare il tempo di
decadimento, i primi mezzi di contrasto utilizzavano bolle di gas racchiuse in un sottile guscio di albumina, tuttavia, poiché questa
sostanza provoca intolleranza in alcuni soggetti, attualmente il guscio è stato sostituita da uno strato di grasso dello spessore di una
molecola.
Poiché le microbolle hanno impedenza acustica molto diversa da quella del sangue e dei tessuti, hanno una maggiore riflettività e,
poiché hanno dimensioni paragonabili ai globuli rossi, diffondono anche nelle ramificazioni più minute del sistema vascolare; in tal
modo esse rendono mediamente più riflettenti i tessuti maggiormante irrorati dal sangue di quanto non lo siano quelli meno irrorati.
È dunque possibile una discriminazione del tessuto irrorato da quello meno irrorato >>>