پژوهشگران دانشکده مهندسی هسته‌ای و فیزیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق شدند نوع بهینه دستگاه درمان با امواج فراصوت (هایفو)‌ را طراحی و شبیه‌سازی کنند.

مهدیه مقیسه،‌ پژوهشگر طرح، با اشاره به گسترش کاربردهای درمانی امواج فراصوت (اولتراساند) در درمان انواع سرطان‌ها و نتایج رضایت‌بخش آن می‌گوید: «این طرح با هدف بومی‌سازی این فناوری در داخل کشور انجام شده است.‌ در این طرح همه اجزای مکانیکی این دستگاه شبیه‌سازی رایانه‌ای شد و با بررسی متغیرهای موجود و بازسازی بخش تولید امواج دستگاه (ترانسدیوسر) در بخش شبیه‌سازی، موفق شدیم به نمونه‌ای برسیم که در آن تصویربرداری و درمان به صورت همزمان انجام شود. روش کار دستگاه‌های هایفوی موجود بر مبنای یک مرحله تصویربرداری و یک مرحله درمان است، در صورت عملی شدن شبیه‌سازی انجام شده، زمان درمان و همچنین دقت آن بالا خواهد رفت.»

هایفو به عنوان یک درمان غیرتهاجمی برای تومورهای بدخیم در سال‌های گذشته مورد توجه پزشکان و فیزیکدانان قرار گرفته است؛ در این روش از پرتوهای فراصوت که برخلاف پرتوهای مورد استفاده در پرتودرمانی، ایمن و غیریون‌ساز است برای از بین بردن تومورها استفاده می‌شود، به همین دلیل اثرات جانبی آن در کمترین اندازه ممکن است.

در این پژوهش که در قالب پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد انجام شده،‌ یکی از اجزای مهم دستگاه هایفو به نام ترنسدیوسر با قابلیت کاربرد در درمان سرطان پروستات شبیه‌سازی شده است. این شبیه‌سازی‌ها به خوبی نشان می‌دهد که شرایط محیطی بافت اطراف تومور در هنگام تابش فراصوت، دستخوش تغییر بسیار ناچیزی می‌شود و به همین سبب کمترین آسیب متوجه این بافت‌ها می‌شود، درحالی که امواج فراصوت با ایجاد بیشینه شدت و فشار و دما در نقطه کانونی بافت تومور، آن را تخریب می‌کند.

هایفو، دستگاهی است که تومورهای بدخیم خارج از بدن را درمان می‌کند. در واقع این دستگاه اوج نتایج و تجربیات آزمایشگاهی و مطالعات است؛ تجربیات درمانی‌ای که حرکتی از درمان تهاجمی و خطرناک به سوی درمانی غیرتهاجمی تومورها است. این دستگاه تومورهای جامد را از طریق به کار بردن قوانین مربوط به تومورشناسی درمان می‌کند.

تکنولوژی نگاشت سه بعدی این امکان را فراهم می‌کند تا تومورهای خوش‌خیم و بدخیم را ریشه‌کن کند. در واقع تومورهای خوش‌خیم به تومورهای کوچک‌تری تقسیم می‌شوند که خطری ندارند و در همین حال تومورهای بدخیم که دربرگیرنده بافت اصلی بدن هستند، حتماً باید از بین بروند. تکنیک نگاشت سه بعدی این امکان را ایجاد می‌کند تا نشانه‌گیری و از بین بردن تومورهای جامد به طور کاملاً مطمئن انجام گیرد. از میان بردن تومورهای بزرگ در یک جلسه درمانی صورت می‌گیرد و توانایی از میان بردن تومورهای بدخیم بدون آسیب به بافت سالم را فراهم می‌آورد.

نرم‌افزار موجود در این دستگاه به پزشک اجازه می‌دهد تصویر کاملاً واقعی از تومور در بافت را مشاهده کند و خود دستگاه نیز این عکس را بررسی می‌کند و پیش از این‌که بیمار درگیر عمل‌های درمانی شود راه درمانی پیشنهاد می‌دهد، در واقع دستگاه دارای کنسولی است که به اپراتور اجازه می‌دهد که هم عکسبرداری را انجام دهد و هم زمینه درمان و از میان بردن کامل تومور را آماده می‌کند.

سیستم آب بدون گاز در این دستگاه سبب ایجاد یک وسیله‌ی ارتباطی صوتی می‌شود و کنترل دقیق درجه حرارت آب، فیلتر کردن و از میان بردن گاز آب برای قسمت‌های تعریف شده و کنترل مستقیم پزشک در هر بخش درمان از مزیت‌های این سیستم است.

این پژوهش با استاد راهنمایی سعید ستایشی و لیلا‌ مقدم‌بنائم در رشته مهندسی هسته‌ای گرایش پرتوپزشکی انجام شده است.