ИСТИНА

Фокусированный ультразвук высокой интенсивности (в англоязычной литературе – high intensity focused ultrasound, HIFU) на сегодняшний день уже успешно используется в клинической практике для воздействия на биологические ткани с целью безоперационного разрушения новообразований в различных органах и проведения нейрохирургических операций в глубоких структурах мозга человека. Хотя в современных HIFU системах основным механизмом воздействия на ткань является ее нагрев в режиме фокусировки гармонических волн, растет интерес к использованию импульсных режимов воздействия с большой пиковой амплитудой, когда в профиле волны в фокусе образуются высокоамплитудные ударные фронты. Такие режимы позволяют существенно расширить круг вызываемых ультразвуком биоэффектов. Быстро развиваются новые приложения, такие как разрушение тромбов и объемных гематом, усиление выделения специфических биомаркеров для проведения неинвазивной онкодиагностики, адресная доставка лекарств, лечение абсцесса, комбинированная иммунотерапия. В докладе представлены результаты недавних исследований в данной области, направленные на развитие технологии механического разрушения ткани на субклеточные составляющие (гистотрипсия), усиление адресной доставки лекарств без искусственного введения контрастных агентов, а также повышение эффективности и безопасности теплового воздействия. Приводится обзор современных клинических приложений в урологии, кардиологии, гастроэнтерологии, биоинженерии и иммунологии, в которых ведутся исследования по использованию ударно-волновых режимов облучения. Рассматриваются новые экспериментальные и численные методы характеризации ударно-волновых полей HIFU-установок и планирования облучения в определенных клинических условиях; приводятся примеры излучателей, позволяющих достичь необходимых амплитуд ударного фронта в фокусе; обсуждаются физические механизмы механического и теплового воздействия на ткань, кавитационные эффекты в ткани при ее облучении ультразвуком с ударными фронтами, влияние акустических свойств ткани на нелинейную фокусировку и параметры поля in situ; особенности акустической и МРТ визуализации области воздействия, особенности морфологических и ультраструктурных изменений ткани, вносимых ультразвуком. Представленные результаты используются в научных центрах, компаниях и медицинских лабораториях в России и за рубежом для развития новых технологий и клинических приложений неинвазивной ультразвуковой хирургии.