Рак предстательной железы (РПЖ) – второе по частоте распространения злокачественное новообразование у мужчин и пятая по частоте причина мужской смертности от злокачественных опухолей. Использование фокусированного ультразвука высокой интенсивности (HIFU), наряду с методами криоабляции, лазерной термоабляции, радиочастотной абляции и фотодинамической терапии, является одним из активно развивающихся на сегодняшний день неинвазивных подходов фокальной терапии локализованного РПЖ низкой и промежуточной степени риска. Разрушение локализованных опухолей проводится с помощью фокусирующих излучателей, которые локально концентрируют ультразвуковое поле в патологической области. Облучение приводит к поглощению акустической энергии в фокусе, что вызывает локальный нагрев ткани и термический коагуляционный некроз.
Тем не менее, метод HIFU, основанный на тепловом разрушении тканей простаты, имеет ограничения, связанные с диффузией тепла из таргетной зоны и сложностями с контролем облучения в режиме реального времени. В LIMU развивается метод гистотрипсии с кипением, в котором облучение проводится короткими и редко повторяющимися импульсами настолько высокой мощности, что в области фокуса формируются высокоамплитудные ударные волны, приводящие к чисто механическому разрушению ткани. Такой подход, во-первых, исключает опасность диффузии тепла и обеспечивает локальность воздействия, во-вторых, позволяет проводить точный контроль места облучения, поскольку гиперэхогенные паровые пузырьки, генерируемых в процессе гистотрипсии, хорошо видны на УЗИ-изображении таргетной зоны.
Недавно нами была продемонстрирована принципиальная возможность механического разрушения тканей предстательной железы человека ex vivo методом гистотрипсии с кипением, при этом ткань в области воздействия была ликвифицирована до субклеточных фрагментов, что было подтверждено гистологически и методами электронной микроскопии. Репрезентативность механических свойств данной выборки была подтверждена при помощи диагностической процедуры эластографии на основе сдвиговых волн.
Также недавно мы впервые экспериментально показали возможность получения локализованных механических разрушений в ткани злокачественной опухоли предстательной железы человека ex vivo.
На данный момент в Лаборатории ведутся исследования на большей выборке препаратов для изучения отклика различных опухолей предстательной железы на механическое разрушение методом гистотрипсии с кипением, влияния их упругих свойств на этот отклик, а также для определения диапазона оптимальных параметров воздействия для эффективного и быстрого разрушения различных новообразований предстательной железы.
Контакты
Подробности
- в нашей видеолекции
- в нашем пленарном докладе
- в приглашенных семинарах Т.Д. Хохловой и Дж. Шейда
- в нашем докладе
- в статьях ниже
[1] Pilot ex vivo study on non-thermal ablation of human prostate adenocarcinoma tissue using boiling histotripsy / P. B. Rosnitskiy, S. A. Tsysar, M. M. Karzova et al. // Ultrasonics. — 2023. — Vol. 133. — P. 107029. DOI: 10.1016/j.ultras.2023.107029
[2] Initial assessment of boiling histotripsy for mechanical ablation of ex vivo human prostate tissue / V. A. Khokhlova, P. B. Rosnitskiy, S. A. Tsysar et al. // Ultrasound in Medicine and Biology. — 2023. — Vol. 49, no. 1. — P. 62–71. DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2022.07.014
[3] Histotripsy: the next generation of high‐intensity focused ultrasound for focal prostate cancer therapy / T. J. Dubinsky, T. D. Khokhlova, V. A. Khokhlova, G. A. Schade // Journal of Ultrasound in Medicine. — 2019. — Vol. 39, no. 6. — P. 1057–1067. DOI: 10.1002/jum.15191
[4] The histotripsy spectrum: differences and similarities in techniques and instrumentation / R.P. Williams, J.C. Simon, V.A. Khokhlova, O.A. Sapozhnikov, T.D. Khokhlova // International Journal of Hyperthermia, 40 1 1-19. DOI: 10.1080/02656736.2023.2233720
[5] Nonlinear acoustics today / O. A. Sapozhnikov, V. A. Khokhlova, R. O. Cleveland et al. // Acoustics today. — 2019. — Vol. 15, no. 3. — P. 55–64. DOI: 10.1121/AT.2019.15.3.55
[6] Shock-induced heating and millisecond boiling in gels and tissue due to high intensity focused ultrasound / M. S. Canney, V. A. Khokhlova, O. V. Bessonova et al. // Ultrasound in Medicine and Biology. — 2010. — Vol. 36, no. 2. — P. 250–267. DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2009.09.010
[7] Controlled tissue emulsification produced by high intensity focused ultrasound shock waves and millisecond boiling / T. D. Khokhlova, M. S. Canney, V. A. Khokhlova et al. // Journal of the Acoustical Society of America. — 2011. — Vol. 130, no. 5. — P. 3498–3510. DOI: 10.1121/1.3626152
[8] Physical mechanisms of the therapeutic effect of ultrasound (a review) / M. R. Bailey, V. A. Khokhlova, O. A. Sapozhnikov et al. // Acoustical Physics. — 2003. — Vol. 49, no. 4. — P. 369–388. DOI: 10.1134/1.1591291
[9] Histotripsy: a method for mechanical tissue ablation with ultrasound / Z. Xu, T. D. Khokhlova, C. S. Cho, V. A. Khokhlova // Annual Review of Biomedical Engineering. — 2024. — Vol. 26, no. 1. — P. 141–167. DOI: 10.1146/annurev-bioeng-073123-022334