Ультразвук достаточно давно используется для разрушения злокачественных опухолей. Этот метод называется гистотрипсией. При этом обычно для фокусировки ультразвука используется тепловой механизм, что снижает его эффективность. В лаборатории медицинского и промышленного ультразвука (LIMU) физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова продемонстрировали новый метод ультразвукового разрушения злокачественной опухоли, который так же безопасен и при этом отличается эффективностью.
Новый метод ученые физического факультета совместно с врачами Медицинского научно-образовательного института (МНОИ) и факультета фундаментальной медицины МГУ им. М.В. Ломоносова, протестировали на примере лейомиосаркомы, которая возникает в мягких тканях организма — например, в матке или брюшной полости. Выступившая одним из разработчиков нового метода Екатерина Пономарчук, кандидат физико-математических наук, младший научный сотрудник LIMU и кафедры медицинской физики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, рассказала «Научной России» о его основных преимуществах.
«Идея заключается в бесконтактной фокусировке ультразвука от излучателя вне тела человека — без каких-либо разрезов, через кожу и здоровые органы на опухоли, которые необходимо разрушить. Практически вся ультразвуковая энергия концентрируется в маленькой области — в фокусе, который расположен в опухоли. Интенсивность ультразвуковой волны очень маленькая, поэтому на ее пути здоровая кожа и органы не повреждаются, а уже в фокусе она образует пузыри. То есть получается такой дистанционный блендер: опухолевая ткань этими пузырями перемалывается до жидкого состояния и разрывается на субклеточные фрагменты», — объяснила Екатерина Пономарчук.
Воздействие мощным фокусированным ультразвуком представляет собой импульсы длительностью от одной до десяти миллисекунд. Благодаря этому ткань не нагревается — как это происходит при «традиционной» гистотрипсии, когда используется тепловой механизм.
«При использовании традиционного метода ультразвук фокусируется, и в этой области с высокой интенсивностью энергия поглощается биологической тканью и переходит в тепло. Опухолевая ткань просто сваривается, нагреваясь до температуры теплового некроза, и перестает функционировать. Это используется и в российской клинической практике. Но есть некоторые ограничения. Например, кровоток уносит значительную часть тепла и, соответственно, снижает эффективность. В нашем методе этого нет, поскольку мы разрушаем импульсами, чисто механически, и нам греть ткани не нужно», — отметила Екатерина Пономарчук.
Есть и еще одно важное отличие. При ультразвуковой терапии с использованием теплового механизма нужно контролировать температуру в реальном времени, и для этого требуются дорогостоящие МРТ-установки. Новый метод предполагает, что весь процесс можно наблюдать с помощью обычного УЗИ. Наконец, важное преимущество разработки МГУ: поскольку, как и при любых неинвазивных операциях, никаких разрезов не делается, это позволяет избежать риска попадания инфекции в организм. Благодаря этому также сокращается послеоперационный период восстановления.
Предполагается, что новый метод можно будет применить при онкологии мягких тканей, например, при саркомах. Сложнее этот метод использовать, если речь идет о заболеваниях костей, поскольку костная ткань может отражать ультразвук. Зато ультразвук можно применить для разрушения доброкачественных опухолей или крупных гематом, которые представляют собой скопления свернувшейся крови, перекрывающие кровоток.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
Фото: dedmityay / 123RF
