Ультразвуковая механическая абляция опухолей матки методом гистотрипсии с кипением

Разработка новых методов неинвазивного лечения опухолей репродуктивной системы

Миома матки — самая распространенная доброкачественная опухоль в гинекологии. Хирургическая резекция опухоли влечет значительный риск внесения инфекции, опасность нарушения репродуктивной функции и требует долго послеоперационного периода восстановления.

Фокусированный ультразвук высокой интенсивности (в англоязычной литературе – High Intensity Focused Ultrasound, HIFU) уже успешно используется в клинической практике для безоперационного разрушения опухолей матки путем неинвазивного локального нагрева целевой ткани в фокусе и ее тепловой денатурации за счет поглощения ультразвуковой энергии. Однако уже были выявлены некоторые его недостатки:

  • диффузия тепла от фокуса на окружающие здоровые ткани снижает точность воздействия;
  • охлаждение фокуса за счет кровотока;
  • медленное рассасывание термически коагулированной ткани;
  • для надежного контроля температуры в фокальной области требуется дорогостоящий МРТ-контроль.

В Лаборатории 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 впервые была продемонстрирована принципиальная возможность механического разрушения лейомиомы матки человека ex vivo методом гистотрипсии с кипением, при этом ткань в области воздействия была ликвифицирована до субклеточных фрагментов, что было подтверждено гистологически.

УЗИ-снимки образца лейомиомы человека ex vivo до и во время процедуры гистотрипсии с кипением, и гистологический препарат, содержащий полученное объемное поражение, окрашенный гематоксилин-эозином.

На данный момент в Лаборатории ведутся исследования на большей выборке препаратов для изучения отклика различных типов миом матки 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 таких новообразований.

Контакты

Подробности

[1] Pilot study on boiling histotripsy treatment of human leiomyoma ex vivo / E. Ponomarchuk, S. Tsysar, A. Kvashennikova et al. // Ultrasound in Medicine and Biology. — 2024. — Vol. 50, no. 8. — P. 1255–1261. DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2024.05.002

[2] 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

[3] 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

[4] 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

[5] 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