7. Хирургия с помощью сфокусированного ультразвука. Ультразвук при лечении рака.

Хирургия с помощью фокусированного ультразвука.

Хирургическая техника должна обеспечивать управляемость разрушения тканей, воздействовать только на четко ограниченную область, быть быстродействующей, вызывать минимальные потери крови. Мощный фокусированный ультразвук обладает большинством из этих качеств.

Возможность использования фокусированного ультразвука для создания зон поражения в глубине органа без разрушения вышележащих тканей изучено в основном в операциях на мозге. Позже операции проводились на печени, спинном мозге, почках и глазе.

Самым перспективным и современным методом лечения в онкологии, в котором объединены последние технологии диагностики и лечения, является высокоэнергетическая фокусированная ультразвуковая абляция (HIFU) опухолей, то есть сжигание раковых клеток опухолей. Ультразвуковая абляция позволяет добиваться некроза тканей определенного объема, с четкой границей повреждения, на различных расстояниях от излучателя через тепловое воздействие и кавитацию. При HIFU терапии генерируемая ультразвуковая волна достигает высокой интенсивности в зоне фокуса, где температура повышается до 100°С, которая в течении нескольких секунд разрушает раковые клетки, при этом окружающие ткани остаются неповрежденными. Таким образом лечение рака с помощью ультразвука не наносит урон здоровью человека.

В 2001 году было создано Общество Терапевтического Ультразвука, объединяющее онкологов Китая, Японии, Франции, США, Великобритании и Южной Кореи для лечения злокачественных опухолей различных локализаций.

Области применения HIFU терапии (ультразвуковой абляции):

- опухоли печени

- мастопатия, фиброаденома, рак молочной железы

- злокачественные опухоли костей и мягких тканей (саркома, остеосаркома)

- опухоли почек и забрюшинного пространства

- опухоли поджелудочной железы

- рак, аденома предстательной железы, хронический простатит

- опухоли мочевого пузыря

- миомы матки

- рак лимфатических узлов

- рак матки + рак шейки матки

- рак желудка, рак прямой кишки

- опухоли надпочечников

- метастатический рак

8.Кавитация как причина повреждения биологической ткани. Виды кавитации. Пороги кавитации. Ударноволновое разрушение почечных и желчных камней. Механизмы разрушения.

КАВИТАЦИЯ образование газовых пузырьков в жидкости. Термин был введен ок. 1894 британским инженером Р.Фрудом. Если давление в какой-либо точке жидкости становится равным давлению насыщенного пара этой жидкости, то жидкость в этом месте испаряется и образуется паровой пузырек. Примером может служить кипение воды.

Кавитация – это явление образования в жидкости небольших и практически пустых полостей (каверн), которые расширяются до больших размеров, а затем быстро разрушаются, производя резкий шум. Кавитация происходит в насосах, винтах, рабочих колесах (гидротурбинах) и в сосудистых тканях растений.

Кавитация — это методика, основанная на использовании ультразвуков низкой частоты, которая приобретает, благодаря своей оригинальности, большое практическое значение в сфере эстетической медицины.

Свое название процедура кавитации получила от латинского слова, означающего «пустоту» или «пузырьки». Это название как нельзя лучше отражает суть явления кавитации — образование множества пустот или пузырьков вследствие нарушения однородного состава вещества. Эти пузырьки, заполненные паром или различными газами, имеют способность разрастаться, а затем схлопываться, высвобождая энергию. Именно это свойство нашло применение не только в аппаратной косметологии, но и во многих областях медицины.

Кавитация играет важную роль для уничтожения камней в почках и мочеточнике посредством ударной волны литотрипсии. Литотриптор — прибор, предназначенный для разрушения камней в мочеполовом тракте без открытого хирургического вмешательства.

В настоящее время исследованиями показано, что кавитация также может быть использована для перемещения макромолекул внутрь биологических клеток (сонопорация).

Кавитация, создаваемая прохождением ультразвука в жидкостной среде, используется в работе хирургических инструментов для бескровного иссечения тканей плотных органов (см. CUSA).

Кавитация также применяется в стоматологии при ультразвуковой чистке зубов, разрушая зубной камень и пигментированный налет («налет курильщика»), а также косметологии.

К сожалению, не смотря на все свои положительные моменты, в ряде случаев после кавитации наблюдаются побочные эффекты. Непосредственно ультразвук, используемый для кавитации, способен значительно увеличивать температуру тела в месте обработки (до 45-50 градусов по Цельсию), что иногда приводит к ожогу.

скоростная и тепловая кавитации — это два разных явления, хотя и близкородственных, многие черты которых весьма похожи друг на друга. Но есть и принципиальные различия — прежде всего это давление и температура внутри пузырьков. В первом случае это очень низкое давление, близкое к абсолютному нулю, и весьма низкая температура, далёкая от температуры кипения жидкости при статическом давлении окружающей среды. Во втором случае это высокое давление паров внутри пузырька, практически равное статическому давлению окружающей жидкости, и высокая температура, близкая к температуре кипения при этом давлении.

В результате при тепловой кавитации схлопывание пузырька никогда не будет слишком интенсивным — высокое давление и температура паров внутри него будут тормозить этот процесс и дополнительно подпитываться теплом, выделяющимся при конденсации.В то же время крайне низкое давление в пузырьках, образующихся при скоростном разрыве, мало препятствует их схлопыванию. Поэтому такое схлопывание будет гораздо более быстрым, чем при тепловой кавитации, а возникающие при этом локальные гидроудары — гораздо более интенсивными. Более того, использование жидкостей с низким парообразованием, например, различных масел, может обеспечить внутри таких пузырьков весьма высокую степень разрежения.

Первые сообщения о дроблении конкрементов в почках и желчном пузыре с помощью ультразвука появилась в пятидесятые годы. Первоначальные положительные результаты экстракорпорального подхода с непрерывной ультразвуковой волной утрачены и не могут быть воспроизведенены.

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ В МЕДИЦИНЕ