Бесконтактная нейрохирургия — как в России используют ультразвук для удаления опухолей

Нейрохирургия — одно из самых сложных направлений в медицине: всё из-за операций, которые требуют максимальной точности. Если у специалиста дрогнула рука буквально на миллиметр и он задел что-то, то человек может остаться инвалидом. Однако, учёные придумали, как можно с помощью ультразвука защитить пациента от потенциальных осложнений.

Нейрохирургия — направление в медицине, которое занимается диагностикой и устранением заболеваний и травм головного и спинного мозга и нервной системы. Например, лечением опухолей мозга, травм позвоночника, эпилепсии или инсульта.

Однако, как бы нейрохирургия ни была хороша (с её возможностями и внушительным послужным списком), риски при операциях всё равно достаточно высоки, а восстановление может занимать около полугода. Происходит так потому, что лечение всегда включает инвазивное хирургическое вмешательство. Например, у пациента опухоль головного мозга. Нужно провести вскрытие черепа, разрезать здоровые участки тканей, потом добраться до опухолей, удалить их и не допустить ошибки, чтобы избежать необратимых последствий.

Увы, но каждая такая операция несет большой риск кровотечения, занесения инфекций и потенциальных послеоперационных осложнений. Согласитесь, звучит достаточно серьезно. В целом, в нейрохирургии существуют методы, которые требуют минимального вскрытия тканей человека, например, в эндоскопической нейрохирургии, при этом срок восстановления сокращается.

Но и тут есть нюансы — инвазивное вмешательство всё ещё требуется. Возможно ли обойтись вообще без него? Чтобы минимизировать возможные осложнения, можно прибегнуть к лучевой терапии или же к ультразвуку. Вот как раз ультразвук является одним из очень перспективных направлений в нейрохирургии на данный момент.

Ультразвук в медицине

Развитие ультразвуковой медицины в России

Ещё во времена Советского Союза в 70-х годах применялись методы с использованием ультразвука, а точнее, высокоинтенсивного фокусированного ультразвука. В медицинской литературе используют аббревиатуру HIFU — high-intensity focused ultrasound. В этом методе ультразвуком ткани нагревают до температуры теплового некроза, при этом процесс контролируется с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ).

В наше время в России HIFU активно изучается НОШ МГУ (Научно-образовательными школами Московского государственного университета) в лаборатории медицинского и промышленного ультразвука LIMU (Laboratory for Industrial and Medical Ultrasound). Российские учёные разрабатывают технологию для лечения двигательных расстройств, таких как тремор или болезнь Паркинсона.

Однако, у ультразвукового метода есть некоторые ограничения: работать можно только с центральным отделом головного мозга, остальные участки желательно не трогать, потому что некоторые толстые кости черепа очень эффективно поглощают ультразвук и искажают его. Есть и другие недостатки: из-за того, что тепло рассеивается, точность применения снижается, а ещё необходимо использовать дорогую МР-томографию для контроля температуры во время операции.

Ультразвук спасает жизни?

Правда, сотрудники LIMU решили не просто рандомно излучать пациентов ультразвуком, а использовать гистотрипсию с кипением. В этом методе короткие импульсы ультразвука излучаются в определенную точку опухоли, где есть микропузырьки. Об ударную ультразвуковую волну микропузырьки лопаются, что разрушает опухоль и делает её жидкой.

Нетепловой механизм такого воздействия поможет обойти ограничения существующих методов теплового HIFU . К тому же, весь процесс можно контролировать с помощью обычного УЗИ: паро-газовые пузырьки в процессе разрушения предстают яркими, а разжиженная ткань — темной. Данный метод ещё и безопаснее, особенно в случаях, когда опухоль близко к черепу. Да и стало понятно, как разные ткани в мозгу реагируют на ультразвуковую терапию.

Всё это доказано последними экспериментами российских учёных. Специалисты взяли образцы головного мозга человека, облучили ультразвуком разные ткани мозга с разной силой, а контролировали весь процесс с помощью УЗИ. Результаты проверяли на разных уровнях: на макроуровне (то есть просто разрезали образец и сфотографировали), под микроскопом и на уровне ультраструктуры, при помощи более точного микроскопа, который видит более мелкие частицы.

Полученные результаты подтверждают потенциальную возможность расширения круга заболеваний, которые поддаются лечению с помощью HIFU. Дальнейшие исследования лаборатории будут направлены на экспериментальное подтверждение реализуемости метода при наличии костной ткани на пути ультразвукового пучка для приближения лабораторного эксперимента к клиническим условиям. Надеемся на быстрый переход к предклиническим и клиническим испытаниям. При успешном внедрении метода в клиническую практику он позволит сократить количество открытых операций на головном мозге и снизить стоимость таких вмешательств за счет возможности бесконтактного разрушения целевых участков мозга под обычным УЗИ-контролем.

Нейрохирургия станет проще?

Для населения нейрохирургия станет намного доступнее, а операции гораздо менее травматичными и с меньшими осложнениями. Ну, а что, череп теперь вскрывать не потребуется, всего-то поводят по голове какой-то ультразвуковой штукой в течении 3−4 часов, и всё. Правда пока непонятно, насколько долгим будет срок восстановления, но точно меньше, чем при классической нейрохирургической операции.

HIFU поможет не только для лечения головных опухолей: в перспективе можно будет развить метод, чтобы лечить и травмы и заболевания спинного мозга и других отделов нервной системы.

Остаётся только подождать, когда все эксперименты пройдут, и такие методы начнут применяться в клиниках. Это может занять немалое количество времени, но оно того стоит. Так что, медицина не стоит на месте. Это ли не здорово?