Wissenschaftler der NTHU entwickeln Ultraschallwirbel-Thrombolysegerät

HSINCHU, Taiwan--(BUSINESS WIRE)--Nachdem im Zusammenhang mit COVID-19-Impfungen das Thema Thrombosen aufgekommen ist, hat Dr. Chih-Kuang Yeh, Distinguished Professor der Abteilung Biomedizinische Technik und Umweltwissenschaften, ein Forschungsteam geleitet, das das weltweit erste Ultraschallwirbel-Thrombolysegerät entwickelt hat, mit dem Thrombosen schnell und sicher behandelt werden können. Die entsprechende Studie wurde 2021 in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht. Außerdem wurden Patente in den USA und der EU erteilt. Weitere Patentanträge sind in Vorbereitung.

Das Gerät wurde zur Behandlung der beiden häufigsten Thrombosearten, der Lungenembolie (LE) und der tiefen Venenthrombose (TVT), entwickelt. Jährlich treten weltweit 10 Millionen neue Fälle auf. Die tiefe Venenthrombose ist die Hauptursache für eine Lungenembolie. Eine Lungenembolie kann zu Herzversagen führen und weist eine Mortalitätsrate von bis zu 65 Prozent auf. Wie Professor Dr. Yeh erklärt, zählen zu den derzeitigen Therapiemöglichkeiten Katheter zur Verabreichung von Medikamenten sowie Thrombektomiegeräte, deren Wirksamkeit jedoch nicht ausreicht bzw. die das Risiko von Blutungen bergen. Dies war für ihn der ausschlaggebende Grund, nach einer Lösung mit höherer Wirksamkeit und Sicherheit zu suchen.

In Kooperation mit Partnern aus der Industrie hat das Team von Dr. Yeh ein 0,2-mm-Ultraschallgerät entwickelt, das tornadoartige Ultraschallwirbel auslösen und starke Turbulenzen rund um den Thrombus erzeugen kann, was das Eindringen von Thrombolytika verbessert und zu einer sehr wirksamen Auflösung des Thrombus führt. Die Größe des aufgelösten Thrombus beträgt danach nur noch 0,001 cm.

„Ich habe einmal ein Blutgerinnsel mit einer Länge von mehr als 40 cm gesehen. Es dauert einfach zu lange, Blutgerinnsel nur mit Medikamenten aufzulösen“, so Dr. Yeh. „Das ist wie beim Wäschewaschen. Es reicht nicht, die Wäsche nur im Waschmittel einzuweichen. Das Durchschütteln der Wäsche in der Waschmaschine ist ein wesentlicher Schritt, um die Kleidung schnell sauber zu bekommen.“

Laut Dr. Yeh haben Tierversuche gezeigt, dass Thromben im Gehirn von Mäusen nach einer zehnminütigen Anwendung der Ultraschallwirbel in ihrer Größe um 60 Prozent schrumpfen, was das Potenzial für eine schnelle Behandlung belegt. Darüber hinaus kann die Rückkopplungseigenschaft des Ultraschalls dafür genutzt werden, die Therapie in Echtzeit zu überwachen.

Dr. Yeh berichtete außerdem, dass sein Team auch am Einsatz des Ultraschallwirbels für die nichtinvasive Thrombolyse arbeitet. Dies bietet Potenzial für die Behandlung von Hirnembolien. Durch die Kombination mit Mikrobläschen, die zur kontrollierten Freisetzung von Medikamenten eingesetzt werden, wird auch die Behandlung neurologischer Erkrankungen wie Parkinson und Epilepsie möglich.

Wie Dr. Yeh sich erinnert, interessierte er sich zum ersten Mal für Ultraschallwirbel, als er bei einem Familienausflug ein Meereskundemuseum besuchte. Als er die Ausstellung über Wasserhosen sah, kam ihm die Idee, dass Ultraschallwellen Ähnliches bewirken und für medizinische Anwendungen nützlich sein könnten.

Das Team von Dr. Yeh erhielt den Namen VorteSonic, eine Kombination aus Vortex (Wirbel) und Sonic Waves (Schallwellen). Das Kernteam besteht aus den Doktoranden Wei-Chen Lo und Zong-Han Hsieh, in deren Zuständigkeit die Ultraschallwandler und das Antriebssystem fallen, sowie Dr. Chun-Yen Lai, der das Team nach der Ausgründung eines Startup-Unternehmens aus der Universität leiten wird. Dr. Lai ist sowohl im Hochschulbereich als auch in der Wirtschaft erfahren und hat als Gastwissenschaftler an der US-amerikanischen Stanford University an innovativen medizinischen Geräten mitgearbeitet.

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