Modelización de un sistema de HIFU mediante una herramienta de cálculo basada en elementos finitos

Abstract

La criopreservación es una rama de la física que busca mantener la funcionalidad y vitalidad de tejidos celulares a temperaturas bajo cero durante intervalos de tiempo indefinido para una posterior recuperación de estos. Enmarcados dentro del estudio e investigación de técnicas para la mejora de los procesos de criopreservación y posterior recalentamiento de tejidos biológicos, nuestro trabajo pretende ofrecer un modelo para la simulación vía software, de un sistema que utiliza la aplicación de ondas de ultrasonidos focalizadas de alta intensidad (HIFU) para el recalentamiento de dichas muestras criopreservadas. Intentamos de esta forma abordar, desde una herramienta de cálculo basada en los elementos finitos, uno de los principales problemas que se presentan en este tipo de experimentaciones: la formación de cristales de hielo que imposibilitan la recuperación de los tejidos criopreservados.

Cryopreservation is a branch of physics that seeks to maintain the functionality and vitality of cellular tissues at subzero temperatures for indefinite time intervals for their subsequent recovery. Framed within the study and investigation of techniques for the improvement of cryopreservation processes and subsequent overheating of biological tissues, our work aims to offer a model -simulation -software of a system that uses the application of high intensity focused ultrasound waves. (HIFU) for reheating those cryopreserved samples. In this way, we try to tackle, from a finite element calculation tool, one of the main problems that arise in this type of experimentation: the formation of ice crystals that make it impossible to recover cryopreserved tissues.