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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2007

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • 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
    • COMPUTING; CALCULATING; COUNTING (score computers for games A63; combinations of writing applicances with computing devices B43K29/08)
      • IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL (specially adapted for particular applications, see the relevant subclasses, e.g. G06K, G09G, H04N) [N9408]
    • MEASURING (counting G06M); TESTING
      • RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES [N: (for special applications, see the relevant subclasses, e.g. A61B, G01F, G01N, G02B; measuring dimensions or angles of objects G01B; navigation in general G01C; measuring infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations in general G01H; measuring infra-red, visible, or ultra-violet radiation in general G01J; transducers per se, see the relevant subclasses, e.g. G01L, H01L, H04R; measuring direction or velocity of flowing fluids by reception or emission of radiowaves or other waves and based on propagation effects caused in the fluid itself G01P; measuring electric or magnetic variables in general G01R]; (detecting masses or objects by methods not involving reflection or radiation of radio, acoustic or other waves G01V; [N: time-interval measuring G04F]; aerials H01Q) [C9504]
Classificazione geografica
Parole Chiave
ULTRASUONI, ELABORAZIONE ELETTRONICA DEI SEGNALI, ECOGRAFIA, SEGNALI ECOGRAFICI A RADIOFREQUENZA, CARATTERIZZAZIONE DEI TESSUTI MEDIANTE ULTRASUONI

APPARECCHIATURE E METODI AD ULTRASUONI PER CARATTERIZZARE I TESSUTI BIOLOGICI MOLLI

Università degli Studi di Firenze
Abstract
La ricerca proposta si inserisce in un filone di attività, condotta già da alcuni anni dal gruppo proponente, mirata allo sviluppo di nuovi ecografi per diagnostica medica. I risultati finora ottenuti sono stati molto buoni e hanno dato luogo, da un lato a ricadute industriali importanti, infatti la ESAOTE S.p.A. sta sviluppando una linea di ecografi basati sulle innovazioni da noi introdotte, dall’altro i risultati ottenuti sono stati oggetto di numerose pubblicazioni scientifiche, alcune delle quali a seguito di invito alla scrittura di articoli e alla partecipazione come relatori a congressi internazionali. Il progetto proposto è a carattere interdisciplinare e coinvolge la collaborazione di ingegneri del settore delle informazioni, medici, fisici e biologi. La base di partenza è l’innovazione da noi introdotta consistente nella utilizzazione di informazioni raccolte dai segnali ecografici a seguito della interazione con i tessuti biologici nel percorso di propagazione al loro interno; questa utilizzazione di informazioni non precedentemente attuata negli ecografi della presente generazione, è stata resa possibile ricorrendo alla elaborazione dei segnali ecografici a radiofrequenza, cioè i segnali direttamente rilevati dalle sonde riceventi, aventi per frequenza portante la frequenza centrale dei trasduttori. A seguito di questo sviluppo sono stati ottenuti metodi di elaborazione dell’informazione, tecniche di creazione di nuove immagini, sistemi elettronici dedicati di >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Leonardo Masotti Università degli Studi di FIRENZE
Obiettivo del Programma di Ricerca
Il gruppo proponente ha recentemente introdotto un nuovo metodo per differenziare i tessuti biologici utilizzando segnali ecografici a radiofrequenza. I risultati, sulla base delle sperimentazioni cliniche eseguite finora, si sono dimostrati eccellenti e hanno consentito di aprire da parte di Esaote S.p.A. lo sviluppo di un nuovo tipo di ecografo e, ai ricercatori del gruppo, di pubblicare sulla letteratura internazionale importanti risultati scientifici anche a seguito di inviti a relazionare ai più importanti congressi internazionali del settore.
Gli obiettivi che ci si prefigge di raggiungere con l’attività di ricerca proposta sono prevalentemente a carattere tecnologico e i restanti di tipo interdisciplinare con ricadute applicative in medicina. Nel complesso consistono nell’ottenimento di apparecchiature, dispositivi, metodi di indagine che possano aiutare il medico nella formulazione di diagnosi impiegando la tecnica non invasiva degli ultrasuoni e di contribuire allo sviluppo di emergenti settori della medicina quali la terapia interventistica mininvasiva. La radice culturale sulla quale si basa lo svolgimento della ricerca è il risultato ottenuto dal gruppo nei recenti sviluppi e che consiste nella utilizzazione di parametri descrittivi dello spettro locale del segnale ecografico a radiofrequenza che sono correlabili con caratteristiche locali di struttura e di proprietà meccaniche dei tessuti biologici.
In particolare si possono elencare i seguenti >>>

Risultati parziali attesi
Si tratta di una ricerca che riguarda vari elementi e settori. Nel campo delle tecnologie si attendono risultati essenzialmente in quattro direzioni: algoritmi di elaborazione di segnali e immagini, sistemi elettronici potenti e veloci in grado di sopportare in tempo reale la esecuzione di pesanti elaborazioni di segnali e dati, teorie di equalizzazione di fase nello spazio bidimensionale e tecniche e tecnologie per realizzare microsonde nelle quali si sfruttano interazioni luce-onde meccaniche a frequenza ultrasonica.
Ulteriori risultati dovranno venire dalle applicazioni, in medicina in campo diagnostico e di ausilio a interventi mininvasivi, di strumenti e dispositivi oggetto della ricerca tecnologica sopra citata.

In sintesi, l’obiettivo del progetto è far diventare il nuovo metodo sviluppato una tecnologia che porti ad un ausilio diagnostico routinario per i medici specialistici. Questo può essere raggiunto se:
-si ottengano i risultati tecnici e i traguardi di conoscenza programmati
- si svolga la validazione clinica che confermi la validità del metodo iniziando dagli organi sui quali sono state fatte già più sperimentazioni cliniche;
- si esegua un efficace trasferimento tecnologico che porti alla immissione sul mercato delle strumentazione e dei dispositivi necessari;
- si divulghino i risultati negli ambienti medici che potranno applicare il metodo
- si formino i medici operatori, i ricercatori ingegneri, i >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Gli ultrasuoni sono onde meccaniche che si propagano nei mezzi ed in particolare nei tessuti biologici mediante una forte interazione con le “particelle” che compongono la struttura del mezzo. Pertanto, la velocità di propagazione, l’attenuazione, la diffusione, gli effetti dovuti a non linearità, sono strettamente dipendenti dalle caratteristiche meccaniche del tessuto: la struttura, cioè come le particelle sono legate fra di loro e le loro dimensioni, la densità, la disposizione spaziale, l’elasticità dei legami e dei costituenti. in dipendenza dalle caratteristiche di microagglomerazione e di macroagglomerazione. Inoltre anche la presenza di microvasi in maggiore o minore quantità come accade tipicamente per molti tessuti tumorali, modifica la organizzazione del segnale ultrasonico che, dopo aver interagito con tali porzioni di tessuto, ritorna al sistema ricevente.
Di conseguenza le informazioni che le onde ultrasoniche retrodiffuse hanno raccolto dalla interazione con i tessuti, sono molte e a tutt’oggi solo parzialmente utilizzate nella ecografia a scopo diagnostico. Nelle apparecchiature ecografiche attualmente in commercio le immagini vengono costruite impiegando “l’inviluppo” dei segnali elettrici forniti dalle sonde in ricezione. Solo per rilevare l’effetto Doppler si utilizzano informazioni legate alla fase del segnale “grezzo” cioè non rivelato in ampiezza.
Ad ulteriore supporto della attualità dell’argomento proposto , ovvero la importanza di >>>