„In the future, no one will use a scalpel to cut the patient’s body and no one will accept an operation. This is the future of the ultrasound ablation.“
Prof. Timothy James Mason, UK
„В бъдеще никой хирург няма да използва скалпел, за да оперира свой пациент, нито пациентите ще приемат да бъдат оперирани чрез разрези. Това е бъдещето на ултразвуковото лечение.“
проф. Тимоти Джеймс Мейсън, Великобритания
Използването на ултразвук в клиничната практика вече не се ограничава само до образна диагностика или насочване на иглата при изпълнение на различни процедури.
Клиничните хайфу процедури обикновено се извършват в комбинация с метод за образна диагностика, което позволява внимателно планиране и насочване на лечението. Тъй като най-често се използва ядрено магнитен резонанс (ЯМР, MRI), HIFU понякога се означава и като MRgFUS или MRgHIFU — Magnetic Resonance Guided Focused Ultrasound, насочен под ЯМР контрол фокусиран ултразвук.
За разлика от радиочестотното или криовъздействието, които се използват за аблация (стопяване) на тумори, ултразвуковите вълни са неинвазивни (няма разрез) и се използват при лечение на тъкани и органи, разположени във вътрешността на тялото.
Още през 1954 година Lindstrom and Fry проучват възможността за използване на ултразвук с висок интензитет при неврологични разстройства.
През 1970 година ултразвукови вълни са били използвани, но с по-нисък интензитет, за лечение на тумори. Идеята е била да се предизвика хипертермия (повишаване температурата на тъканите до ≈ 43° С) в целия обем на тумора и да бъде поддържана тази температура за период от ≈ 1 час.
Но реализацията е била неуспешна, тъй като е нямало наличен неинвазивен метод за измерване температурата и е нямало възможност да се определи степента на нагряване на тумора.
Следващата стъпка в развитието на ултразвуковите вълни, като метод за лечение, е през 1980 година, когато е била въведена екстракорпоралната литотрипсия (ЕКЛ — извънтелесно разбиване на камъни). Използването на ЕКЛ като метод за лечение на камъни в бъбреците е одобрено през 1984 г. от Администрацията за храните и лекарствените средства (FDA, Food and Drug Administration) на САЩ.
Това е първото клинично приложение на ултразвукови вълни с висока интензивност.
Преоткриването на HIFU за лечението на тумори става през 90-те години на миналия век при усъвършенстване на съвременните технологии и различни образни методи, като магнитнорезонансна (МР)-термометрия.
Патентоването за използване на магнитен резонанс за насочване на фокусирания ултразвук става през 1992 година.
През 1994 година е разработена първата Hifu апаратура.
Високо интензивният фокусиран ултразвук изисква внимателно определяне мястото на въздействие, което става чрез методи за образна диагностика — рентгенография, магнитен резонанс и ехография.
Първоначално насочването е ставало посредством рентгенови лъчи.ЯМР позволява да се установят тъканните особености — размер, перфузия (оросяване), температура.
Чрез диагностичния ултразвук може да се проследи напредъка в лечението.
Фокусираният ултразвук предоставя голямо разнообразие от биологични ефекти, които имат терапевтичен ефект върху тъканите:
Деструкция (разграждане, разрушаване) на тъкани:
-термична (посредством висока температура)
-механична — унищожаване на клетки без нагряване.
Насочено освобождаване на лекарствени вещества посредством:
-преодоляване на кръвно-мозъчната бариера
-системи с насочено действие — микрочастици, наночастици, липозоми
-повишаване на съдовата пропускливост — позволява навлизане на медикаменти в тъкани, при които в нормални условия това е невъзможно
-предизвикване на локална хипертермия — повишаване на температурата до 42 С в продължение на няколко часа. Това засилва транспорта на кръв и лекарства към таргетната зона
-сонопорация (Sonoporation) — временно образуване на пори (отворчета) през клетъчната мембрана, позволява на лекарствата да я преминат и да навлязат в клетката
-вазодилатация (съдоразширяване) — по този начина се повишава кръвотока през таргетната зона, което увеличава снабдяването с лекарствени вещества, намиращи се в кръвта.
Други ефекти:
-амплификация (засилено освобождаване) на туморни маркери — по принцип тези маркери се освобождават в много малки количества. Насочените ултразвукови вълни обаче могат да увеличат (амплифицират) отделянето на туморни маркери, което подпомага поставянето на диагноза;
-ангиогенеза — образуване на нови кръвоносни съдове;
-тромболиза — разрушаване на образували се съсиреци;
-имуномодулация — засилване на имунния отговор спрямо тумори;
-невромодулация — насочените ултразвукови вълни могат да симулират или да блокират предаването на нервни импулси, без да предизвикат увреждане на нервните структури;
-сенсибилизация (повишаване на чувствителността) към химиотерапия — загряването на туморите ги прави по-чувствителни към химиотерапия — процес на сенсибилизиране. Това от своя страна засилва локалните ефекти на химиотерапевтиците спрямо туморите;
-сенсибилизация към лъчетерапия (радиотерапия) — повишаването на температурата в туморите увеличава доставката на кислород до тях, като по този начин засилва метаболитните процеси в тях. Тези ефекти правят туморите по-чувствителни към лъчетерапия;
-сонодинамична терапия — някои химични агенти предизвикват естествена клетъчна смърт, когато са подложени на действието на ултразвук — соночувствителни агенти;
-насочване на стволови клетки (Stem Cell Homing) — механичните ефекти на фокусирания ултразвук са в състояние са повишат насочването, пропускливостта и задържането на стволови клетки в таргетната зона;
Медицинското приложение на фокусирания ултразвук включва:
-разбиване на камъни в бъбреците (литотрипсия);
-лечение на катаракта (факоемулсификация);
-стимулиране на костния растеж и други
Процедурите с фокусиран ултразвук могат да бъдат осъществени и в амбулаторни условия, не се правят разрези и възникването на дискомфорт и усложнения са ограничени, това води и до бързо възстановяване.
Основното клинично приложение на HIFU е за лечение на доброкачествени и злокачествени тумори:
Лейомиом на матката:
През 2004 година Администрацията за храните и лекарствените средства (FDA, Food and Drug Administration) на САЩ одобрява лечението на миомите на матката, чрез терапия с Hifu технология.При повечето пациенти, лекувани по този начин, се наблюдава облекчаване на симптомите за повече от 2 години.
При около 16-20% от пациентите се налага допълнително лечение.
Други доброкачествени тумори:
HIFU технологията може да се приложи и при лечението на:
-доброкачествени възли на щитовидната жлеза;
-хипертрофия на паращитовидните (околощитовидните) жлези;
-фиброаденом на гърдата;
-карцином на простата — все още е в процес на проучване, като резултатите са много обнадеждаващи;
Други злокачествени заболявания:
Хайфу е бил успешно приложен за лечението на злокачествени заболявания на:
-костите;
-мозъка;
-гърдите;
-черния дроб;
-панкреаса;
-ректум (право черво);
-бъбреците;
-тестисите;
-простата;
Установено е, че HIFU се използва за палиативно лечение на костни метастази.
Други сфери на приложение на Hifu e :
-функционална неврохирургия:
Транскраниалният (през черепните кости) магнитно-резонансно насочен фокусиран ултразвук е обещаващ нов метод за неинвазивно лечение на различни мозъчни увреждания.
Тази технология отговаря на европейските стандарти за лечение на:
– есенциален тремор;
– невропатична болка;
– болест на Паркинсон;
– естетична медицина:
Hifu може да са използва за премахването на подкожна адипозна (мастна) тъкан при затлъстяване (процедура, неправилно означавана като „неинвазивна липосукция“ (тъй като няма изсмукване).
