Des recherches menées par une équipe de scientifiques des universités de Kaunas, en Lituanie, ont révélé que les ultrasons basse fréquence influencent les paramètres sanguins. Les résultats suggèrent que l'effet des ultrasons sur l'hémoglobine peut améliorer le transfert de l'oxygène des poumons vers les tissus corporels.
La recherche a été entreprise sur 300 échantillons de sang prélevés sur 42 patients pulmonaires. Les échantillons ont été exposés à six modes d’ultrasons basse fréquence différents à l’Institut de mécatronique de l’Université de technologie de Kaunas (KTU).
Les modifications de 20 paramètres sanguins ont été enregistrées à l'aide de l'équipement d'analyse sanguine des laboratoires de l'Université lituanienne des sciences de la santé (LSMU). Pour prédire l'exposition aux ultrasons, l'intelligence artificielle, c'est-à-dire l'analyse de variance (ANOVA), la méthode non paramétrique de Kruskal-Wallis et des algorithmes d'apprentissage automatique ont été appliqués. Les calculs ont été effectués au Centre d'intelligence artificielle KTU.
L'utilisation de traitements non pharmaceutiques améliore la circulation de l'oxygène et réduit la tension artérielle.
Les professeurs du KTU, Vytautas Ostasevicius et Vytautas Jurenas, affirment que les travaux de recherche en cours sont liés à l'agrégation des plaquettes sanguines. La recherche de l'équipe KTU a révélé que l'impact de l'échographie sur les paramètres sanguins ne se limite pas à la numération plaquettaire : elle affecte également les globules rouges (RBC), ce qui peut entraîner une meilleure circulation de l'oxygène et une diminution de la pression artérielle.
« Lors de l'exposition à des ultrasons à basse fréquence, les globules rouges agrégés sont dissociés en globules rouges simples, dont les molécules d'hémoglobine interagissent avec l'oxygène sur toute la surface des globules rouges, qui est plus grande que celle des globules rouges agrégés et améliore la saturation en oxygène du sang. Le nombre de globules rouges dissociés les globules rouges individuels par unité de volume de sang diminuent en raison des espaces entre eux, par rapport aux agrégats, ce qui réduit la viscosité du sang et affecte la pression artérielle », explique le professeur Ostasevicius, directeur de l'Institut de mécatronique du KTU.
Les scientifiques affirment que l’effet des ultrasons sur l’hémoglobine des globules rouges était supérieur à son impact sur l’agrégation plaquettaire, responsable de la coagulation sanguine. Leurs résultats ont été étayés par une analyse supplémentaire réalisée au laboratoire de cardiologie moléculaire du LSMU.
« Cela signifie que les ultrasons à basse fréquence peuvent être potentiellement utilisés pour améliorer la saturation en oxygène des poumons des patients atteints d'hypertension pulmonaire. En gardant à l'esprit la récente pandémie de COVID-19, nous voyons un énorme potentiel dans l'exploration plus approfondie des possibilités de notre technologie », déclare le professeur Ostasevicius.
Partenariat entre scientifiques médicaux et ingénieurs
En médecine, les ultrasons haute fréquence de 2 à 12 MHz sont utilisés à des fins diagnostiques et thérapeutiques.
« Les ondes acoustiques émises par les ultrasons à haute fréquence ont une profondeur de pénétration limitée dans le corps, de sorte que les tissus externes sont plus affectés par les ultrasons à haute fréquence que les organes internes. Les ondes acoustiques des ultrasons à basse fréquence pénètrent plus profondément dans les organes internes avec un effet plus uniforme. distribution de la pression acoustique », explique le professeur Jurenas.
Il existe de nombreuses applications de l’échographie en milieu médical.
« Par exemple, les ondes ultrasonores focalisées sont utilisées pour briser les calculs rénaux et pour tuer les cellules cancéreuses. Peut-être que les ultrasons peuvent être utilisés pour activer certains médicaments. Ou pour faciliter l'administration d'antibiotiques dans les zones enflammées ? » dit le professeur J?r?nas.
La technologie utilisée dans l’étude décrite ci-dessus n’est qu’une illustration de nombreux partenariats de travail fructueux entre ingénieurs et médecins. Par exemple, tout récemment, les chercheurs de l'Institut de mécatronique KTU ont créé le cadre d'immobilisation des patients radiochirurgicaux Gamma Knife dans les cliniques de l'Université lituanienne des sciences de la santé.
« Nous pensons qu'en utilisant le savoir-faire de différents domaines, on peut obtenir de meilleurs résultats », déclarent les chercheurs du KTU à propos de la coopération interinstitutionnelle et interdisciplinaire.
