HIFU: ультразвук против рака

Как разработки Ростеха помогают бороться с заболеваниями при помощи высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука

Ультразвуковые исследования применяются в медицине повсеместно. Однако возможности ультразвука как медицинского инструмента гораздо шире – с его помощью можно не только обследовать, но и лечить людей. Так называемые «операции без скальпеля» – неинвазивное лечение – с использованием сфокусированных ультразвуковых волн высокой интенсивности (HIFU) позволяют эффективно бороться с доброкачественными и небольшими злокачественными новообразованиями и значительно сократить срок реабилитации.

Свои исследования в направлении HIFU ведут сразу два предприятия Ростеха − Новосибирский приборостроительный завод холдинга «Швабе» и ОКБ «Электроавтоматика» (концерн «Радиоэлектронные технологии»).

Рассказываем, как разработки Корпорации помогают развитию этого перспективного метода лечения.

Хирургия без ножа

HIFU (High Intensity Focused Ultrasound), или высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук, представляет собой метод лечения, основанный на точечном воздействии ультразвуковыми волнами на ткани организма. Основной принцип HIFU заключается в абляции (удалении) новообразований посредством направленного ультразвукового пучка, который вызывает термический некроз в очаге заболевания.

Операция проводится врачом с использованием специального аппарата, который позволяет фокусировать ультразвуковые волны в заданном объеме. Тепло генерируется только в целевом участке, не затрагивая здоровые ткани и области, через которые проходят волны. Воздействие продолжается доли секунд и охватывает участок тканей размером около 10 кубических миллиметров. При необходимости процедура повторяется несколько раз, позволяя врачу варьировать продолжительность и интенсивность сеансов для уничтожения опухоли любой формы и размера.

Одним из значимых преимуществ HIFU-терапии является возможность многократного применения без значительных побочных эффектов, а также отсутствие необходимости в госпитализации. Ультразвук может быть использован для лечения различных видов опухолей: печени, почек, молочных желез, предстательной железы и других органов.

HIFU-терапия воздействует на ткани двумя способами: тепловым и нетепловым. Под действием фокусированного ультразвука температура в заданной точке поднимается до 60-90 градусов, что приводит к гибели раковых клеток. Нетепловое воздействие при высоких интенсивностях связано с эффектом акустической кавитации, когда под воздействием ультразвуковых волн в жидкости образуются и схлопываются пузырьки газа. При схлопывании пузырьков создаются микроскопические зоны высокой энергии, которые могут разрушать клетки и ткани в нужном участке.

HIFU-метод исключает побочные эффекты, характерные для лучевой и радиотерапии, так как в процессе не происходит облучения. Уровень HIFU-энергии значительно выше, чем при УЗИ-диагностике, но все же не сопоставим с адронной терапией или рентгеном. Благодаря этому отсутствуют ограничения по продолжительности сеанса. HIFU может применяться как самостоятельно, так и в сочетании с другими методами лечения, например лучевой или химиотерапией. Под ультразвуковым контролем терапия может быть проведена даже при наличии в организме пациента металлических скобок, различных имплантов и металлоконструкций. Все этого делает HIFU универсальным средством для борьбы с раком у людей любого возраста и состояния здоровья.
 

HIFU станет доступнее для россиян

На сегодняшний день HIFU-терапия широко используется в клиниках по всему миру. Исследования в этой области начались в 1942 году, когда была опубликована первая работа о возможностях HIFU. Впоследствии в США братья Фрай применили фокусированный ультразвук для лечения неврологических заболеваний. В 1956 году А.К. Буров предложил использовать HIFU для онкобольных, однако технологии мониторинга тогда были недостаточно развиты. С появлением УЗИ и МРТ эффективный контроль за процедурой стал возможен, что позволило начать повсеместное использование и развитие метода. В последние десятилетия накоплен значительный опыт применения HIFU, включая и Россию.

«ДИАТЕР-М»

В мае 2023 года Росздравнадзор зарегистрировал комплекс «ДИАТЕР-М» − первый российский аппарат HIFU-терапии. Это разработка Новосибирского приборостроительного завода (НПЗ) холдинга «Швабе». Комплекс воздействует на ранние злокачественные и доброкачественные опухоли. Его использование не требует наркоза или введения сильнодействующих лекарственных препаратов, при этом устройство отличается высокой точностью операций. С ноября 2023 года комплекс проходит клиническую апробацию в одном из ведущих российских онкоцентров – с его помощью врачи проводят терапию пациентам с новообразованиями в молочной железе.

Еще одна разработка Ростеха для HIFU-терапии − мобильный аппарат «МедУза 008», созданный ОКБ «Электроавтоматика» (входит в концерн «Радиоэлектронные технологии») совместно с Федеральным медико-биологическим агентством России. Устройство отличается мобильностью, и с его помощью можно не только проводить терапию, но и решать задачи диагностики и контроля воздействия в режиме реального времени. Основные сферы применения аппарата − диагностика и лечение новообразований молочной и щитовидной желез, патологии варикоза вен, лечение различных вегетативных и болевых синдромов.

«МедУза 008»

По словам разработчиков, «МедУза 008» обладает более широким набором функций и низкой ценой по сравнению с иностранными аналогами. Опытный образец устройства сейчас проходит технические и токсикологические испытания, а его первое клиническое применение в условиях лечебного учреждения запланировано на первый квартал 2025 года.

HIFU-терапия крайне востребована в нашей стране, ведь ежегодно от рака умирают около 300 тысяч граждан России, а борьба с онкозаболеваниями является национальным приоритетом. Ежегодно российскими медиками проводится несколько тысяч ультразвуковых абляций, в основном на иностранном оборудовании. С появлением отечественных HIFU-комплексов эта процедура станет более массовой и доступной.