Новости | Эксклюзивные и высокотехнологичные методы лечения опухолей
Казань
БЦ «Сфера» ул. Гаврилова, 1

Эксклюзивные и высокотехнологичные методы лечения опухолей

Традиционным методом лечения опухолей считается хирургическая операция. Однако открытое хирургическое вмешательство имеет высокий уровень осложнений, смертности, вызывает иммуносупрессию, увеличивает риск опухолевой диссеминации. Пациенты испытывают боль после операции, восстановительный период может быть достаточно продолжительным.

Технологический прогресс приводит к все большему распространению малоинвазивных и неинвазивных методов. Лапароскопическая хирургия, методики радиочастотной, микроволновой, лазерной, криоабляции все в большей степени замещают открытое хирургическое вмешательство. Термином «абляция опухоли» обозначается прямое термическое или химическое воздействие на опухолевую ткань с целью её разрушения. Абляции опухолей могут проводиться с ультразвуковым или МРТ-контролем.

МРТ- контроль обладает превосходным анатомическим разрешением и высокой чувствительностью, позволяющими производить точную фокусировку ультразвукового луча на выбранной точке, трехмерную визуализацию анатомических структур и локализацию опухоли. Кроме того, МРТ позволяет обнаружить относительно небольшие повышения температуры ткани в реальном времени.

МРТ- контроль предоставляет такие преимущества,  как:

  • отсутствие проникающего излучения, ионизирующей радиации;
  • возможность чётко различать область абляции и интактную ткань;
  • высочайшая точность визуализации анатомических структур;
  • трехмерное представление цели воздействия;
  • наведение ультразвуковой волны и контроль пути её прохождения;
  • оценка полученного результата непосредственно после процедуры абляции;
  • мониторинг температуры в режиме  реального времени.

Использование магнитно-резонансного сканирования обеспечивает не только направленное воздействие ФУЗ, но также и мониторинг температуры в целевой ткани в режиме реального времени и возможность её корректировки. Это позволяет врачу оптимизировать процесс абляции, подстраивая в ходе процедуры параметры воздействия.

Ультразвук — это вид энергии, который проникает через кожу, мышцы, жир и другие мягкие ткани. Для получения диагностического изображения используются волны низкой интенсивности с удельной мощностью 0,1 Вт на кв. см. ткани, которые почти не оказывают биологического воздействия на клетки или ткани. Однако ФУЗ отличается от того ультразвука, который используют с диагностическими целями. При воздействии ФУЗ энергия концентрируется и вызывает нагрев в ограниченном объёме специфической ткани (аналогично тому, как сфокусированные увеличительным стеклом солнечные лучи приводят к появлению пламени).

Механизм действия основан на том, что ультразвуковая волна способна проходить сквозь кожу и мягкие ткани организма, не оказывая на них повреждающего воздействия. При фокусировке ультразвука вследствие схождения и наложения волн происходит концентрация энергии и локальный нагрев в зоне фокуса. Точечный подъем температуры приводит к денатурации белков, необратимому повреждению клеток и термическому некрозу в малом объёме ткани. Важнейшей особенностью технологии является то, что ФУЗ создает резкую границу между здоровой и обработанной тканью (ширина демаркационной линии не более 0,2 — 0,3 мм). Вне зоны фокуса (на всем пути прохождения волн и в окружающих тканях) ультразвук не оказывает никакого повреждающего воздействия. Используемый для ФУЗ-МРТ излучатель ультразвука способен создавать удельную мощность более 1000 Вт на кв. см., выделяя в области фокуса тепловую энергию, достаточную для того, чтобы вызвать гибель и деструкцию пораженной ткани. Наведение фокусированного ультразвука с помощью МРТ позволяет сконцентрировать его энергию исключительно на целевой ткани, не затрагивая окружающие.

Система ExAblate, с помощью которой производится ФУЗ-абляция, обеспечивает воздействие энергии фокусированного ультразвука, который дистанционно коагулирует выбранные участки специфических тканей внутри организма под контролем МРТ. Система в сочетании c томографом Signa®HDx Advantage Plus  General Electric позволяет достигать  высокой степени точности воздействия — фактически система обеспечивает пространственное разрешение менее 1 мм, временное — 1 с и температурное — в 1°С.

Лечебная часть системы имеет источник (трансдюсер) который генерирует лечебный УЗ, фокусирующийся в небольшом объеме, где и поглощается его основная энергия. Система генерирует ультразвук частотой 1 — 1,5 MГц. Входная акустическая мощность зависит от глубины обрабатываемой ткани, её васкуляризации и степени однородности. В течение 12–20 секунд луч ФУЗ нагревает находящуюся в зоне фокуса ткань до температуры 60° — 85°C и вызывает её термический некроз, не затрагивая окружающие ткани. Таким образом, полностью неинвазивно осуществляется селективное разрушение опухолевых клеток в пределах чётко отграниченного фокусного объема.

Планирование процедуры ФУЗ-МРТ заключается в очерчивании зоны воздействия внутри опухоли, выборе «точек-мишеней» (спотов) для коагуляции и проверке пути прохождения волн ультразвука. Врач выбирает зону абляции, обрисовывает её на коронарном изображении. Выбранная зона показывается и в других проекциях (аксиальной и сагиттальной). На основных точках привязки к анатомическим структурам ставятся координатные метки, позволяющие отслеживать смещения внутренних органов при движениях пациента. При необходимости можно выделить несколько зон внутри одной опухоли или в нескольких опухолях, чтобы проводить лечение каждой из выделенных зон с различными установками параметров процедуры.

После локализации зоны воздействия необходимо проверить безопасность прохождения луча ФУЗ через анатомические структуры и установить оптимальную траекторию луча. Это и есть «нацеливание». Сам фокус зоны коагуляции представляет из себя эллипсоид (точнее, цилиндрик), «спот». Комбинированием нескольких импульсов можно воздействовать на опухоль любого размера и любой формы. Врач-оператор задает конфигурацию зоны коагуляции внутри опухолевого образования, группируя «точки-мишени» оптимальным образом, чтобы выполнить весь объем операции. Пользователь системы ExAblate выбирает зону абляции, оптимальным образом группирует споты внутри опухоли и изменяет при необходимости направление луча ФУЗ.

ФУЗ: разметка спотами

Местоположение запланированных спотов (зон предстоящей «обработки» может интерактивно меняться во время процедуры для полного покрытия выбранной зоны воздействия и оптимизации процедуры. Размер спотов можно менять как по диаметру, так и по длине с тем, чтобы заданный объем был обработан за минимально возможное число импульсов ФУЗ. Частота ФУЗ также может быть изменена. Увеличение частоты ультразвуковых волн приведет к большему поглощению энергии в ближних тканях, уменьшая тем самым вероятность нагрева тканей в дальней части ФУЗ луча, аналогичным образом, уменьшение частоты приведет к меньшему поглощению энергии в ближних тканях, снижая вероятность излишнего нагревания кожи и уменьшая аберрации волн, вызываемые прохождением луча сквозь неоднородные анатомические структуры.

Собственно процедура ФУЗ-МРТ состоит в обработке опухоли последовательными импульсами ФУЗ. Весь объем опухоли покрывается рядами тесно расположенных импульсов.

Продолжительность импульса ФУЗ составляет от 10 до 40 секунд, что достаточно для термической коагуляции ткани. Каждый импульс контролируется с помощью термометрии в реальном времени. Как только энергия фокусированного ультразвука вызывает нужную температуру в заданной точке, врач немедленно узнаёт об этом. После каждого произведенного импульса ФУЗ объём обработанной ткани отображается в виде окрашенного пятна, формируя «дозиметрическую карту» процедуры, позволяющую контролировать правильность выполнения процедуры и оценить аккумулированную термическую дозу. В соответствии с дозиметрической картой врач регулирует энергию воздействия, добавляет или удаляет запланированные споты.

Данные МРТ, описывающие пространственно-временное распределение температуры и аккумулированную термическую дозу, обеспечивают надежный и эффективный контроль применения энергии, позволяют в ходе процедуры подстраивать параметры воздействия в соответствии со специфическими характеристиками обрабатываемой ткани, влияющими на степень её нагрева в ответ на ФУЗ. Каждые 3 секунды во время импульса ФУЗ система строит термограммы в виде цветной температурной карты, наложенной на МРТ изображение обрабатываемой области (красным цветом отмечены области, где температура превысила «порог коагуляции»). Постоянный мониторинг температуры тканей в области воздействия ФУЗ — важнейшее средство достижения запланированного результата и обеспечения безопасности процедуры.

Важно отметить то, что система ExAblate запрограммирована так, что не позволит направить луч ФУЗ, пока оператор не определит и не выделит «критические» анатомические области: если луч ФУЗ задевает «критическую» область, то импульс ФУЗ будет невозможен, даже если оператор попытается его выполнить! Таким образом, в самой системе заложена гарантия безопасности лечения​.

В ходе процедуры постоянно отслеживаются основные параметры жизнедеятельности пациента, который находится в непосредственном голосовом контакте с персоналом и держит в руке кнопку экстренной остановки процедуры. Процедура ФУЗ-МРТ, как правило, не требует общего наркоза и проводится с назначением одних лишь седативных препаратов.

Зона абляции включает саму опухоль и небольшую зону по периферии опухоли из нормальной, неопухолевой ткани. Неизмененная ткань, подвергшаяся воздействию УЗ абляции, через несколько недель после проведения лечения замещается фиброзной тканью.

Для оценки эффективности абляции, в целях динамического наблюдения необходимо использовать методы, которые дают точную информацию о состоянии перфузии опухолевой ткани и клеточной функции, а также изменении размеров опухоли в процессе динамического наблюдения при помощи МРТ, КТ, УЗИ, ПЭТ. Динамическое наблюдение в послеоперационном периоде позволяет выявить изменения в опухоли, характерные для процесса формирования очага деструкции ткани с образованием некротических полостей; в дальнейшем происходит постепенное уменьшение объема зоны абляции и развивается фиброз пролеченной зоны. Эффективность проводимой абляции  четко и быстро можно определить с помощью МРТ с контрастным усилением. Прекращение тканевой перфузии пролеченной опухоли в виде изменения сигнальных характеристик наблюдается сразу же после процедуры ФУЗ-абляции.

Механизм повреждающего действия ФУЗ на опухоль состоит, во-первых, в термической абляции — это основной механизм. Структурные протеины клетки  чувствительны к нагреванию, поэтому при температуре 60°C почти мгновенно происходит гибель всех клеток за счет их дегидратации и денатурации белков. Уникальным свойством ФУЗ является его способность проникать через здоровые ткани, не повреждая их, однако при его фокусировке в необходимой ограниченной зоне за счет линзы излучателя возникает моментальное повышение температуры до 90° С, чего достаточно для развития коагуляционного некроза. Важно напомнить, что поверхностные и окружающие очаг ткани остаются нетронутыми. Другим важным механизмом повреждения ткани является прямое повреждение сосудов, питающих опухоль, в процессе ФУЗ абляции, которое вызывает нарушение питания ткани опухоли.

Таким образом, суммарный биологический эффект теплового воздействия и разрушения сосудов опухоли, вызванный воздействием фокусированного ультразвука высокой интенсивности, обусловливает коагуляционный некроз.
Результаты исследований позволяют утверждать, что ФУЗ абляция не увеличивает риск метастазирования — это важное преимущество в сравнении с любой инвазивной процедурой. Наиболее вероятно это обусловлено повреждающим действием ФУЗ на сосуды опухоли с последующим их тромбозом, надежно препятствующим опухолевой диссеминации. Исследованиями последних лет была убедительно доказана полная безопасность лечения и отсутствие повреждения стенок магистральных сосудов. Это обстоятельство выгодно отличает метод ультразвуковой абляции от других малоинвазивных методов локального лечения, для которых близость расположения опухоли к крупным сосудистым стволам является противопоказанием к использованию*.

В отличие от других малоинвазивных видов абляции, при которых происходит естественное рассеивание энергии пропорционально удалению от проводника, введенного в центр опухоли, ФУЗ не имеет ограничений по размеру опухоли. Лечение не зависит от гистологического строения опухоли, не является специфичным (как, например, химиотерапия), не увеличивает риск метастазирования, может проводиться с целью полного излечения, а также в паллиативных целях, после неудачного хирургического или другого вида лечения. В результате особенностей биологического воздействия ФУЗ не существует опасности «перелечить» опухоль, сеанс может повторяться несколько раз. Ограничениями метода при лечении внутренних органов являются необходимость общей анестезии с целью иммобилизации, большая продолжительность процедуры при крупных опухолях, зависимость от глубины расположения органа и опухоли, наличия акустического окна. Побочные эффекты ультразвуковой абляции минимальны.

За последние 45 лет в мире было проведено достаточно много исследований воздействия ФУЗ на опухоли человека, и накоплен значительный фактический материал, подтверждающий эффективность и безопасность операций ФУЗ, поэтому метод можно считать проверенным многолетним опытом. По мнению одного из «отцов» метода ФУЗ П. Леле, «технология фокусированного ультразвука отвечает требованиям к идеальному хирургическому инструменту».

С развитием технологии, накоплением клинического опыта, при получении результатов долгосрочных исследований, разработки специальных алгоритмов сочетанного лечения ультразвуковая абляция может составить новую лечебную парадигму — фактически новую форму хирургии.