HIFU Технология. Ультразвуковая абляция. Инновация в онкологии и гинекологии.

Ультразвук (УЗ) — звуковые волны, имеющие частоту выше воспринимаемых человеческим ухом, обычно (частоты выше 20 000 Герц). УЗ излучение безвредно проходить через живые ткани, что позволяет использовать его терапевтических целях. 

Сфокусированный ультразвук при высокой энергии повышает температуру в фокальной области до уровня, при которых происходит термическая абляция опухоли (порядка 56-100 градусов), что в свою очередь вызывает коагуляционный некроз (разрушение структуры опухоли). Этот процесс происходит без какого-либо повреждения кожных покровов, окружающих здоровые ткани и органы. Данный процесс известен, как высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук, или ее еще называют ультразвуковая абляция (HIFU – High Intensive Focused Ultrasound).

HIFU – это терапия, отличная от обычной гипертермии, которая используется в качестве вспомогательного средства к лучевой терапии и химиотерапии для лечения рака с 1980-х годов. HIFU позволяет быстро повысить температуру в фокальной зоне от 56 ℃ до 90 ℃ и удерживать ее в течение одной секунды, что приводит к мгновенному выделению тепловой энергии и вызывает пиковое повышение температуры, на которое не влияет охлаждение кровотока. Таким образом, можно избежать проблемы неравномерного распределения температуры при гипертермии, что в свою очередь упрощает процесс.

HIFU – терапия является передовой технологией и применяется для лечения в сфере гинекологии (миома матки, аденомиоз), онкологии (первичные и вторичные опухолевые поражения печени, рак поджелудочной железы) и урологии (рак почки).

Итог. УЗ высокой энергии обладает уникальным свойством проникать через здоровые ткани не повреждая их, однако при фокусировке за счет линзы излучателя в небольшой зоне вызывает моментальное, в течение одной секунды, повышение температуры от 65 до 100ºС. Опухолевые клетки восприимчивы к высокой температуре. При температуре 40 ºС клеточный белок опухолевых клеток начинает меняться, свыше 65ºС, происходит необратимый коагуляционный некроз, то есть «поражение» и гибель опухолевой клетки, причем поверхностные и окружающие очаг ткани, остаются нетронутыми.

Механизм ультразвуковой абляции

В повреждении тканей, вызванном ультразвуковой абляцией (UA), непосредственно задействовано несколько механизмов. 

Первый – это тепловой эффект от преобразования механической энергии в тепло, который зависит от температуры, достигаемой во время ультразвуковой абляции (UA). Если температура превысит пороговое значение в 56 ℃ и время воздействия составит одну секунду, произойдет необратимая гибель клеток в результате коагуляционного некроза. Фактически, температура в фокальном объеме может быстро подняться выше 80 ℃ во время ультразвуковой абляции (UA).

Второй – акустическая кавитация. Наличие небольших газообразных ядер, существующих в субклеточных органах, и жидкости в тканях являются источником кавитации, которая может расширяться и сжиматься под воздействием акустического давления, превышающего несколько тысяч Паскаль, а температура достигает нескольких тысяч градусов Цельсия, что приводит к повреждению тканей.

Третий – целенаправленный некроз тканей. Повреждение сосудистой сети опухоли, вызванное ультразвуковой абляцией (UA). Он может напрямую прекращать кровоснабжение опухоли за счет разрушения питающих опухоль сосудов, вызывая тем самым лишение опухолевых клеток питания и кислорода, что косвенно приводит к коагуляционному некрозу.

Все три механизма при ультразвуковой абляции (UA) участвуют одновременно в пораженной ткани. Таким образом, коагуляционный некроз, вызванный ультразвуковой абляцией (UA), можно рассматривать как результат биологического воздействия на ткани сочетания тепла, кавитации и разрушения сосудов.

Преимущества ультразвуковой абляции

Показания и противопоказания