CC BY
23
42
Украгнський нейрохгрурггчний журнал, №1, 2001
УДК 576.8.06+616.006.097+616.33.002.44
Шляхи пщвищення ефективност1 лазерно! штерстищально! термотерапп пухлин мозку: нов1 розробки та ¿х реал1защя
Розуменко В.Д., С1гал В.Л., Хоменко О.В.
1нститут нейрохирурги 1м. акад. А.П. Ромоданова АМН Укра'ши, м.Ки!в, Укра'ша
Ключей слова: локальна лазерна ггпертермгя, фотодинамгчна терапгя, оптимальт температури, тепло-фгзичнг модел{, пухлини мозку.
Вступ. Локальш гшертерм1я 1 термотерапия — новггш медичш технолог!!, що швидко роз-виваються протягом останнгх десяти рошв. Сьо-годн1 вони використовуються в клшщ1 онколог-1чних захворювань самостийно або у поеднанш з шшими, такими, як фотодинам1чна тератя, х1мютератя, радювипромшювання 1 тлн. Асор-тимент ф1зичних пол1в, що застосовуються для нагр1вання бютканин, вельми р1зноманггний. Проте в останш роки особливого поширення, насамперед завдяки сво!м ушкальним власти-востям, набуло лазерне випромшювання знач-но! 1нтенсивност1, необхщно! для того, щоб локально забезпечувати в тканинах достатньо ви-сош показники температур пор1вняно з температурою артер1ально! кров1 [3,22]. Використан-ня лазерного випромшювання при його штер-стищальнм подач1 через випромшювач, який вводиться безпосередньо в пухлину, вважаеться особливо перспективним. При такш малошва-зивнш хирурги пор1вняно нескладно керувати процесами нагр1вання 1 руйнування аномально! тканини при умов1 збереження навколишнгх здо-рових мозкових структур [25,26]. Саме це виз-начае широк! можливост! застосування 1нтер-стиц1ально! лазерно! термотерап1! в нейроон-колог1! [20,23], де так1 переваги мають особли-ву ц1нн1сть.
Основними факторами, як1 забезпечують, зрештою, ефект лжування пухлин мозку, е лока-л1зац1я п1двищених температур у тканин1, що п1длягае руйнуванню, тривал1сть процесу на-гргвання пухлинно! тканини (експозицш тепла).
1снуе досить великий обсяг л1тератури з г1пертерм1! 1 термотерап1! взагал1 1, зокрема, з 1нтерстиц1ально! термодеструкц1! пухлин мозку, в тому числ1 й присвячено! викладу р1зних ре-жим1в д1! лазерного випром1нювання, метод1в його введення в пухлину, п1сляоперац1йно! г1столог1! зруйнованих тканин при р1зних температурах, розробок необх1дного неперервного мон1торингу температури в зон1 !! д1! 1 т.1н.
Ус1 ц1 висв1тлюван1 в л1тератур1 проблеми дуже важлив1, але, на жаль, !х розв'язання
ще не виргшуе повн1стю основного завдання, що сто!ть перед онкологами — обгрунтування вибору ефективних л1кувальних температур, достатн1х для руйнування пухлини. Можна кон-статувати, що бшьшють сучасних публжацш з 1нтерстиц1ально! термотерап1! пухлин мозку досить схож1 за рекомендац1ями, що в них м1стяться стосовно вибору потужност1 лазерного випром1нювання, нав1ть без урахування розм1р1в аномально! тканини. Тривалють на-гр1вання також, по сут1, надзвичайно р1дко сп1вв1дноситься 1з розм1ром пухлини, а !! ф1з1о-лог1чн1 характеристики, що визначають розви-ток теплового процесу 1 зм1нюються в м1ру цьо-го розвитку або нав1ть при стаб1л1зац1! у час1, особливо так1, як оптичн1 1 перфуз1йн1, зовс1м не враховуються [9].
Тим часом д1я високо1нтенсивного лазерного випром1нювання на тканину, як про це св1дчать результати проведених у св1й час ви-пробувань 1 досл1джень, а також кл1н1чного використання лазерних скальпел1в, виявила ц1лий ряд несприятливих наслщшв. Цей факт вимагае ретельного вибору в1дпов1дних ре-жим1в застосування термотерап1!, до цих п1р ще не до к1нця з'ясованих. Так, п1слялазерна реакц1я рани супроводжуеться, як правило, резорбц1ею некротичних мас, формуванням гра-нуляцп, рубц1в внасл1док регенерацп або за-гоення тканини, часом тривалих.
У свил вищевикладеного виникае нагаль-на необх1дн1сть у теоретичному осмисленн1 самих технолог1й локально! г1пертерм1! чи тер-мотерап1! пухлин мозку та в обгрунтуванн1 кл1н1чних умов !х проведення, що повинно ба-зуватися на реал1зацп б1льш-менш з'ясованих механ1зм1в руйнування пухлинних кл1тин при д1! визначених температур та специф1чних ефект1в, пов'язаних з конкретним ф1зичним полем, що формуе нагр1вання.
Розпод1л температур у мозков1й тканин1 при 1нтерстиц1альн1й лазерн1й г1пертерм1! 1 термо-терап1!. Попередн1 оц1нки умов проведення ла-зерно! 1нтерстиц1ально! термотерап1! глибоко-
Шляхи пгдвищення ефективностг лазерной. гнтерстицгальнт термотерапгг пухлин мозку.
43
розташованих новоутворень звичайно можуть бути отриман1 математичним моделюванням, що основуеться на класичному б1отепловому р1внянн1. Останне враховуе суттеве значення нагргвання 1 в^дведення тепла для бюлопчно! тканини, по-в'язане з 11 кровопостачанням, яке, таким чином, може в1д1гравати роль джерела або фактору перенесення тепла в1дпов1дно! потужност1. Об'ем бюлопчно! тканини, на який д1ють лазер-ним випромшюванням, мае бути таким, щоб за-безпечувати р1вном1рний розподш перфузп (кро-вонаповнення на одиницю об'ему чи маси тканини). В останш роки вживалися велик1 зусилля для побудови розв'язк1в класичного б1отеплово-го р1вняння чи його чисельних модифжацм для р1зних конфцурацш пол1в 1 тканин, джерел зов-н1шнього тепла, вих1дних, початкових умов [8,13,15,26,28]. Очевидно, так1 розв'язки дозволяли отримати розподш температур в тканин1 при наперед визначених 11 характеристиках, як1 в переважн1й бшьшост1 випадк1в 1 дос1 дуже складно розтзнати, особливо в умовах клшжи, а п1д час операцп — фактично неможливо. В зв'язку з цим практична ц1нн1сть такого моделювання, незважаючи на в1дносну його поширешсть, невелика 1 фактично дозволяе тшьки окреслити тенденц11 розвитку температурних розпод1л1в як результат теплово! дп на тканину. Так1 розпод-1ли р1дко адекватно в1дбивають реальн1 кл1н1чн1 ситуац11 1 мають незначне практичне значення.
1мов1рно, що для локальних г1пертермп та термотерап11 пухлин мозку так1 розпод-1ли температур становлять деякий интерес не т1льки у зв'язку з уже вказаними мож-
ливостями отримання наближених теоретич-них оц1нок режим1в проведення термотера-певтичних процес1в для модельних систем, але й з огляду на з'ясування умов збере-ження сус1дн1х з пухлиною здорових мозко-вих тканин. Зрозумшо, що це е не менш важ-ливим завданням для прогнозу ефективност1 1 насл1дк1в таких медичних технолог1й, особливо в нейроонколог11.
Ориг1нальна модель для одержання набли-жених оцшок режимов руйнування пухлинно! тканини була вибрана з урахуванням принци-пово нових елемешге [7], що впливають на х1д термотерапевтичного процесу 1 ще не розгля-далися в л1тератур1. Серед них в1дзначимо так1:
а) конструкция наконечника (рис.1), що за-безпечуе р1зн1 за конф1гурац1ею в1кна для ви-ходу лазерного випром1нювання;
б) нел1н1йна залежн1сть кровотоку ткани-ни, яку нагр1вають; час д11 лазерного випром-1нювання 1 його температури;
в) дифузне перенесення тепла в тканину, сус1дню з т1ею, в як1й поглинаеться лазерне випром1нювання, що виходить з в1кон наконечника.
Вих1дне р1вняння для тако1 модел1 в цил1н-дричнш систем! координат мае вигляд:
Тй^Гр-.з.г) | й2Т(г.гЛ I ЙГрУМ)"! + I ? 4 Л-г г Зг ]
(г.I) -
Рис.1. Схематичне зображення лазерного наконечника для 1нтерстиц1ально1 г1пертерм11 1 тер-мотерап11
44
Po^ymeREo B^., Ciгaл B.Ë., Xoмeнкo O.B.
дe c i cb — питoмa тeплoeмнicть ткянини i кpoвi вiдпoвiднo, k — кoeфiцieнт тeплoпpoвiд-нocтi, T i Tb — тeмпepaтypa ткaнини i кpoвi вiдпoвiднo, p i pb — гуетиня ткянини i кpoвi, wb — пepфyзiя кpoвi, Ql — ттужнють poзпoдi-лeнoгo джepeлa тeплa ня oдиницю oб'eмy ткянини, t — чяе. Для poзв'язкiв ^ore piвняння вибpaли пoчaткoвi i ^яничш yмoви з ypaxy-вянням того, шр в ткaниннoмy rnapi, який бeз-пocepeдньo кoнтaктye з пею ткaнинoю, дe мяе мicцe тглиняння лaзepнoгo випpoмiнювaння, poзпoдiл тeмпepaтyp визнaчaeтьcя зя тим œe piвнянням (1), ane пpи Ql(r,z)=0. Toбтo ^ oзнa-чяе, щс пpoгpiвaння тягого rnapy зaбeзпeчyeтьcя тiльки дифyзieю тeплa iз cyciдньoгo rnapy i юну-ючим кpoвoтoкoм. Для лaзepнoгo випpoмiнювaння гeнepaцiя тeплa в ткaнинi визнaчaeтьcя cпiввiднoшeнням:
Qx{r,z)=fi^ir,z\ (2)
де ¡л — коефкцент поглинання, а функщя Ô(r,z) для Nd:YAG лaзepa, y вiдпoвiднocтi iз зaкoнoм Áepa, rnoœe бути тaкoю:
Ф(г,i) L0F (г, г ) ехр[~(jia+ )s J.
^/[до'О&едСда)] }. (3)
У piвняннi 3 8(0) i I0 — paдiyc i iнтeнcивнicть лaзepнoгo пучкя вiдпoвiднo, ¡л — кoeфiцieнт poзciювaння.
Ocнoвнi яиеш peзyльтaти, oтpимaнi пpи poз-paxyнкax cфopмyльoвaнoï мoдeлi — чиceльниx poзв'язкax piвняння (1), — мoжнa звecти в oc-нoвнoмy дo тaкиx [29]:
а) пopiвнянo мeншi пoтyжнocтi лaзepнoгo ви-пpoмiнювaння зaбeзпeчyють ra^rne i piвнoмipнi-rne пpoгpiвaння ткянини, aлe вимягяють для дocягнeння визнaчeниx тeмпepaтyp тpивaлiшo-гo пpoцecy;
б) кoнфiгypaцiя i poзмip вiкoн лaзepнoгo ня-кoнeчникa визнячяють oб'eми ткянин, щo нaгpiвa-ютьcя, i ïx тeмпepaтypy пpи iншиx piвниx yiwo-bax. Пopiвняння нaкoнeчникiв з випpoмiнюючим пpyгoм з тими, щo мяють бoкoвe цилiндpичнe вiкнo (пoяc), евщчить пpo мoжливicть нaгpiвaн-ня пpиблизнo oднaкoвиx oб'eмiв ткянин, aлe бшьшя piвнoмipнicть нaгiвaння мoжe бути дo-еягнутя пpи нaявнocтi лaтepaльниx вгтон для випpoмiнювaння;
в) пpoфiлi тeмпepaтyp мoжyть дocягaти cтiйкиx знaчeнь ^^лизт) пpoтягoм 1000 c, якшo пpипycтити cтaлi знaчeння кpoвoнaпoвнeння ткянин, щo нaгpiвaютьcя. Kpoвoтiк, cкopoчyючиcь y чяа, cпpияe пpoгpiвaнню бiльшиx oб'eмiв ткянини i cтвopeнню в нш пpи нeзмiннiй пoтyж-нocтi лaзepнoгo випpoмiнювaння вищиx тeмпe-paтyp. Toмy пpи нeoбxiднocтi збepeжeння cyciopix
з пyxлинoю здopoвиx ткянин вaжливe знaчeння мяе фpaкцioнyвaння випpoмiнювaння зя дoзoю i чacoм, зaлeжнo вщ змгни кpoвoтoкy;
г) тeплo i тeмпepaтypи, вищi зя тeмпepaтy-py apтepiaльнoï кpoвi, пoшиpюютьея ня дшян-ки ткянин, oб'eм якиx пpиблизнo вдвiчi пepeви-щуе oб'eми ™x, щo пoглинaють лaзepнe випpo-мшювяння. Cyмapнi oб'eми ткянин з пiдвищeнoю тeмпepaтypoю мoжyть збiльшyвятиея пpoтягoм пpиблизнo двox xвилин пiеля вимкнeння лaзepa зя paxyнoк дiлянoк, якi знaxoдятьcя пoзя ткяни-нями, щo ^гли^ю^ лaзepнe випpoмiнювaння. Taкi eфeкти тим ^льнш^ чим бiльшa пo-тужшсть лaзepa;
д) якщo внyтpiшня пoвepxня нaкoнeчникa oxoлoджyeтьcя вoдoю пpи тeмпepaтypi 15— 20 °C, то виxiднa iнтeнcивнicть випpoмiнювaн-ня, щo пpoникяe y ткянину, мoжe змeншyвa-тиея дo 60%.
Haвeдeнi тут дeякi дaнi мoжyть бути вpa-xoвянi пpи opieнтoвнoмy вибopi виxiдниx yмoв пpoвeдeння лoкaльниx гiпepтepмiï i тepмoтe-paпiï. Öe впepшe пiдкpecлюeтьcя вaжливicть oцiнки тeплoвиx пpoцeciв y дшянщ ткянин мoз-ку, cyc^rnx з тieю, в якгй ^ти^етьея лaзep-нe випpoмiнювaння. Cyттeвo, щo в дiлянцi ткянин, яш пoглинaють випpoмiнювaння, тaкoж poзвивaютьcя тeплoфiзичнi пpoцecи, xapaктep якиx цiлкoм визнячяетьея eнepгeтичним peжи-мoм poбoти кoнкpeтнoгo лaзepa i бioмexaнiчни-ми влacтивocтями ткянин.
Cьoгoднi якicнi, a тим бiльшe кiлькicнi pe-зультяти, яш мoжyть бути oтpимaнi зя дoпo-мoгoю мaтeмaтичниx мoдeлeй для пoшиpeння тeмпepaтyp пpи бyдь-якiй мoдифiкaцiï мeтoдiв лoкaльнoï гiпepтepмiï i тepмoтepaпiï, ня жяль, piдкo мoжyть бути викopиcтaнi xoчa б для пpaк-тичниx peкoмeндaцiй y клiнiцi. Hacaмпepeд ^ е нacлiдкoм вiдcyтнocтi вiдoмocтeй пpo знaчeн-ня пepфyзiï ткянин, щo лoкaльнo нaгpiвaють-ея, в peжимax peaльнoгo чяеу. Kpoвoнaпoвнeн-ня е oдним iз нaйгoлoвнiшиx фaктopiв, який зaбeзпeчye тeплoпepeнeceння в бiocтpyктypax.
Poзpoбкa нoвиx мeтoдiв i пpиcтpoïв для та-пepeдньoгo i iнтpaoпepaцiйнoгo вибopy тя кoн-тpoлю peжимiв пpoвeдeння iнтepcтицiaльнoï тepмoтepaпiï i гiпepтepмiï. Aнaлiз лiтepaтypи з гiпepтepмiчниx i тepмoтepaпeвтичниx мeтoдiв лiкyвяння пyxлин виявляе, щo cвiтoвя пpaкти-кя нe мяе oбгpyнтoвaниx peкoмeндaцiй для pe-жимiв пpoвeдeння тaкиx мeтoдiв. Дiйcнo, пpaк-тичнo вci oпyблiкoвaнi peкoмeндaцiï щoдo ïx клiнiчнoгo зяcтocyвaння виxoдять з пepвиннoï iнфopмaцiï пpo aнaтoмiчнe poзтaшyвaння пyx-лини aбo пpo ïï poзмipи. B нeйpooнкoлoгiï дo ^oro чяеу для oтpимaння тaкoï iнфopмaцiï пe-peвaжнo викopиcтвyють мaгнiтнo-peзoнaнcнy
Шляxu niдвuщeння eôeKmuenocmi лазерная iнmepcmuцiaльнöï mepMomepanïï nyxëun Moçêy.
45
тoмoгpaфiю. Пoшиpeнi гicтoлoгiчнe i тoмoгpaф-iчнe дocлiджeння ткянин пicля тepмoтepaпeв-тичнoï та ниx. Пpoтe внacлiдoк тoгo, шр от-pимaння poзпoдiлy тeмпepaтyp y зoнi нaгpiвaння пiд чac кoнкpeтнoгo ceaнcy тaкoï дiï в ywobax кшнжи вce щe е пpoблeмoю, в тoмy чиcлi тex-шчтою, peжим пpoцecy в пepeвaжнiй бiльшocтi пyблiкaцiй xapaктepизyeтьcя здeбiльшoгo тiльки виxiднoю пoчaткoвoю iнтeнcивнicтю, aбo ттуж-шстю, фiзичнoгo джepeлa тeплa (пpи викopиc-тaннi лaзepiв — iнтeнcивнicтю лaзepнoгo вип-poмiнювaння). Пo cyтi, oднi й тi ж вiдoмocтi фopмaльнo пepexoдять iз oднieï poбoти в rnrni, i тoмy iнфopмaцiя oнoвлюeтьcя piдкo бiльшe н!Ж нa 10—20%. Ocoбливo цe d^cye^cH дaниx пpo тepмoтepaпiю ткaнин мoзкy. Зpoзyмiлo, щo пpи тaкiй c^ya^'i вaжкo oбгoвopювaти та-pиcнicть, cфepи кoнкpeтнoгo зacтocyвaння i rap-cпeктивнicть piзнoмaнiтниx мoдифiкaцiй тepмo-тepaпeвтичниx мeтoдiв, як-тo: викopиcтaння iмпyльcниx лaзepiв iз piзнoю чacтoтoю i mna-pyвaтicтю, фpaкцiйнe пoдaння випpoмiнювaн-ня, пoeднaння вeликиx i мaлиx йoгo дoз, щс oбyмoвлюють нaгpiвaння, i т.ш. Caмe пpo цe cвiдчить вeликa кiлькicть пyблiкaцiй, щo ви^ ветлюють i клiнiчнi peзyльтaти тaкиx тexнo-лoгiй тepмoтepaпii, зoкpeмa ткянин мoзкy. Öe ycклaднюe виявлeння тaкиx oптимaльниx yмoв, ща мaють пpoгнoзoвaнy eфeктивнicть тepмoтe-paпeвтичниx мeтoдiв лiкyвaння.
Äo u^x пip нe poзpoблeнo тaкoж кpитepiiв oцiнки змш тa студня pyйнyвaння ткянин пpи тиx чи iншиx тepмoтepaпeвтичниx peжимax. Acopтимeнт тexнiки для мaлoiнвaзивнoi iffrep-cтицiaльнoi тepмoтepaпii вce щe нeдocтaтнiй. Hacлiдкoм crn-ya^i, якя cклaлacя, е мaйжe пе)-внe poзчapyвaння нeйpooнкoлoгiв y peзyльтaтax тaкoгo лiкyвaння, щo знaxoдить вжe вiдoбpa-жeння в лiтepaтypi.
ктот^ю пpичинoю нeзaдoвiльниx клiнiчниx peзyльтaтaтiв е тe, щo icнyючi тepмoтepaпeв-тичш тexнoлoгii нe вpaxoвyють вiдoмocтeй ^o фiзioлoгiчнi влacтивocтi кoнкpeтниx пyxлинниx ткянин, яш, звичaйнo, нeтoтoжнi oднa opprn. I цe пpи тoмy, щo oo^a з тaкиx фiзioлoгiчниx вля-cтивocтeй, a caмe кpoвoнaпoвнeння, як вкязу-вaлocя paнiшe, вiдiгpae opгaнiзyючy poль y poз-пoдiлi тeмпepaтypи ткянини пpи ii нaгpiвaннi.
Á№rne тoгo. Moжнa пpипycтити,щo oднieю iз вaжливиx xapaктepиcтик ткянини, якi o6ó-мoвлюють ii pyйнyвaння, е знижeння кpoвoнa-пoвнeння, впpитyл дo tore пoвнoгo зникнeння [27,32]. Пpипинeння кpoвoтoкy в п^лит o6ó-мoвлюe пoдaльшe ii caмopyйнyвaння[16,31]. Caмe
тякий п^а^д cьoгoднi iнтeнcивнo poзвивaeтьcя як нaпpямoк y xiмioтepaпii oнкoлoгiчниx зaxвo-pювaнь, який звoдитьcя дo poзpoбки ^empaTO, щo iнгiбyють aнгioгeнeз п^лини [17,19,34]. Фiзio-лoгiчнe oбгpyнтyвaння pyйнyвaння ткянин пpи poзвиткy тaкoгo пpoцecy цш^м зpoзyмiлe.
Cyттeвo, щo пpипинeння кpoвoтoкy як iнтeн-cифiкaцiя caмopyйнyвaння п^лини мoжe 6ути зaбeзпeчeнe пpи ^p^nye^^ ня тяку мeтy пpo-^Ob лoкaльнoi гiпepтepмii чи тepмoтepaпii. Öe, нaпeвнo, бeзпeчнiшe й eфeктивнiшe, н1ж викo-pиcтaння лiкapcькиx пpeпapaтiв. Baжливo, щo тeплoвi лiкyвaльнi peжими мoжнa вибиpaти тaкi, якi збepiгaють cyc^rn з пyxлинoю ткянини, цe ocoбливo вeликe знaчeння мяе в нeйpooнкoлoгii. Toбтo пpи пeвниx peжимax тepмoтepaпii ii мoж-ня opгaнiзyвaти тяк, щoб лгкувяльний eфeкт бу-дyвaвcя ня iнгiбyвaннi кpoвoтoкy в пуклиш кoн-кpeтними лoкaльними тeмпepaтypaми вiдпoвi-днo дo ii фiзioлoгiчниx влacтивocтeй.
Taкий впepшe зaпpoпoнoвaний нями мe-xaнiзм дН тeплoвиx пoлiв ня aнoмaльнi ткянини дoзвoляe кoнкpeтизyвaти oптимaльнi тeм-пepaтypи, знaчeння якиx мoжyть бути нeвe-ликi пopiвнянo з тeмпepaтypoю apтepiaльнoi кpoвi, ane дocтaтнi для дocягнeння тepaпeвтич-нoгo eфeктy, 6o щoнaйпepшe вoни cпpияють пpипинeнню кpoвoтoкy в пyxлинi. В лiтepaтypi виcвiтлюютьcя piзнi aнeoбxiднi", як cтвepджy-ють aвтopи чиcлeнниx публжяцш, тeмпepaтy-pи, тepaпeвтичний eфeкт якиx зoвciм нe o6-гpyнтoвyeтьcя. Poзбiжнicть пoглядiв ня знaчeн-ня тaкиx тeмпepaтyp у лiкyвaннi пyxлин piзниx дocлiдникiв cягae 80—100°C.
Oцiнкa pyйнyвaння пyxлиннoi ткянини з ypaxyвaнням пoкaзникa ii пepфyзii дoзвoляe зaпpoпoнyвaти вiдпoвiднi кpитepii peзyльтaтив-зacтocyвaння тexнoлoгiй лoкaльниx гiпep-тepмii i тepмoтepaпii зaлeжнo вiд чacy нaгpiвaн-ня ткянин. Taкi ^m'epii бязуютьея ня eфeктax i мexaнiзмax, щo cyпpoвoджyють iнтepcтицi-яльну лaзepнy тepмoтepaпiю пyxлин мoзкy (ди-в.cxeмy). Öe cпpaвдi тяк, 6o вимipювaнe зня-чeння пepфyзii ткянини е нeпpямoю xapaктe-pиcтикoю ii життeздaтнocтi чи pyйнiвниx пpo-цeciв, щo в нiй вiдбyлиcя. Taкa xapaктepиcтикa е вiдoбpaжeнням цiлoi cyкyпнocтi фaктopiв, якi мяють мicцe пpи пpoцecax тepмoтepaпii, в тoмy чиcлi iнтeнcивнocтi лaзepнoгo випpoмiнювaння, йoгo тpивaлocтi, пoчaткoвoгo кpoвoнaпoвнeння пyxлини тoщo. Для вимipювaння кpoвoтoкy (пepфyзii) ткянин in vivo дoцiльнo зacтocyвaти мeтoди тepмoдилюцii [21,33].
Baжливo, щo як iндикaтop викopиcтoвyeтьcя
46
Розуменко В.Д., С1гал В.Л., Хоменко О.В.
тепло, джерелом якого е таке ж ф1зичне поле, як 1 те, що використовуеться для термотера-певтично! д11 на тканину. На жаль, величина кровотоку, що визначаеться такими методами, дуже залежить в1д зовшшшх умов проведення оц1нок, а сам1 методи недостатньо розроблеш.
Для вибору умов застосування термотера-певтичних технологий, проведення оц1нок !х ре-зультативност1 можна скористатися непрямим вим1рюванням перфузп тканини [10], як це зап-ропоновано нами в Патента Украши [11]. Роз-роблений пщяд цшний 1 тим, що певною м1рою виргшуе проблему початкового 1 в час1 непрямого вим1рювання кровонаповнення тканини, характер змши якого п1д д1ею п1двищених тем-
ператур е не монотонним, а значно складн1шим — екстремальним.Розв'язок такого завданя може бути отриманий таким чином. Вибирають певну еталонну сумарну енергетичну дозу лазерного випром1нювання, яку використовують на почат-ковому етап1 операцп, вим1рюють температуру нагр1то! тканини 1 час ^ 11 охолодження до температури артер1ально! кров1. П1д час опе-рац11 неодноразово вимикають джерело випро-м1нювання, знову охолоджують тканину до тем-ператури кров1, д1ють на пухлину вибраною еталонною енергетичною дозою, кожного разу вим1рюючи час охолодження 1 (т 1), до тем-ператури кров1. Оптимальний режим г1пертерм11 1 термотерап11 при проведених вим1рюваннях
Фiзичнi характеристики: потужшсть, час роботи, довжина хвил^ профiль випромшювання, режим роботи
Схема. Ефекти 1 мехашзми, що супроводжують штерстиц1альну лазерну термотерапда пухлин мозку.
Шляxu niдвuщeння eôeKmuenocmi лaзepнoï iнmepcmuцiaльнöï mepмomepanгï nyxAun мoзкy.
47
вибиpaють тякий, щoб знaчeння Am= t —t , (m 1) були якoмoгa бiльшi. Яkщo в тaкoмy pe-жимi пocлiдoвнi знaчeння A m1, змвншують-ея i етяють близькими дo нуля, то стушнь pyn-нувяння aнoмaльнoï ткянини A1/Am 5—10 (m 1), мoжe бути визнaчeний як гpaничнo дocягнyтий зя дaниx peжимiв лaзepнoгo випpoмiнювaння. У випядку, якшo вiдмiннocтi мiж пoелiдoвними зня-чeннями A1 , A2 ... жзнячш, вибpaний peжим е нeдocтaтнiм для pyйнyвaння п^лини.
Зaпpoпoнoвaний cпociб вибopy oптимaль-нoгo peжимy пpoвeдeння лoкaльнoï гiпepтepмiï чи тepмoтepaпiï i визнaчeння пpи цьoмy сту-пeня дecтpyкцiï ткянини дoзвoляe кoнтpoлювa-ти iнтepcтицiaльний пpoцec ня бyдь-якoмy eтaпi ^го пpoвeдeння. Зaфiкcoвaний чяе peлaкеaцiï тeмпepaтypи ткянини, щo дocягaeтьcя пpи ня-гpiвaннi, дo тeмпepaтypи кpoвi вщбивяе зя-лeжнicть t вiд тeплoпpoвiднocтi ткянини i тя-кoгo, щр знaчнiшoгo, фaктopa, як кoнвeкцiя, щo oбyмoвлeнa cиcтeмoю мiкpoциpкyляцiï кpoвi (пepфyзieю). B cвoю чepгy, кpoвoнaпoвнeння пyxлини xapaктepизye ïï життeздaтнicть, a змeншeння кpoвoтoкy в ткaнинi пiд дieю пщви-щeниx тeмпepaтyp нeпpямим читом cвiдчить пpo пpoцec ïï pyйнyвaння.
Oцiнкy чяеу peлaкcaцiï tm бyлo пpoвeдeнo в paмкax opигiнaльнoï тeплoфiзичнoï мoдeлi ткянини, в oднoмy rnapi якoï вiдбyвaeтьcя тiльки дифузгите пepeнeceння тeплa, a в iншoмy— щe дoдaткoвo i кpoвoтoкoм. Meœa мiж oбoмa тяки-ми шapaми змщуетьея у чaci. Bиявилocя, щo в pядi ситуяцм tm мoжe дoеягaти знaчeння дeк-iлькox дecяткiв-coтeнь ceкyнд i тoмy тддяеть-ея кoнтpoлю в пpoцeci o^pa^i [14].
Taким чинoм, тexнiчнe зявдяння пoлягae у cтвopeннi дaтчикiв тeмпepaтypи, якi кoнcтpyk-цiйнo мoжyть бути poзмiщeнi бiля зoвнiшньoï ш>-вepxнi лaзepнoгo нakoнeчникa a6o oкpeмo вщ ньoгo. Biдoмocтi пpo тeмпepaтypy мoжyть нaдxoдити дo кoмп'ютepa i oбpoблятиcя зя нecклaднoю ^o-гpaмoю, a^op^m якoï вжe виpoблeнo [11].
3 щею мeтoю вигoтoвлeнo мiнiaтюpний вига-кoчyтливий мaлoiнepцiйний пpилaд для лoкaль-ниx вимipювaнь тeмпepaтypи зя дoпoмoгoю дят-чикя ня ocнoвi чистого гepмaнiю, ocoбливicтю якoгo е вигоня тeплoпpoвiднicть i вiднocнo низькя теп-лoeмнicть [12]. Bиcoнa тeмпepaтypнa чyтливicть йoгo визнaчaeтьея зaлeжнicтю oпopy чистого rep-мяню вiд тeмпepaтypи. Eкcпoнeнцiaльний xapa^ тep цieï зaлeжнocтi oбyмoвлюe cтaбiльнicть xa-paктepиcтик тepмoдaтчинa i мoжливicть явто-мaтизaцiï пpoцecy вимipювaнь. Пapaмeтpи пpи-ляду cвiдчaть ^o мoжливicть лoнaльнoгo вимь
pювaння тeмпepaтyp: poзмip дятчикя — 0,2x0,2x0,5 мм3, точшеть вимipювaнь ±0,1°C, дia-пaзoн тeмпepaтyp, щo мoжyть бути вимipянi, 20—100°C, чяс peлaкеaцiï вимipювaнь — 0,2 е.
Iнтepcтицiaльнa тepмoтepaпiя як яд'ювянт пpи фoтoдинaмiчниx мeтoдax лiкyвaння п^лин мoзкy. Фoтoдинaмiчнa тepaпiя (ФДГ) як мeтoд pyйнyвaння пyxлиннoï ткянини ввяжяеться oд-шею з нaйбiльш пepcпeктивниx у кттчнм o^ кoлoгiï [4]. Бiльшicть дocлiдникiв cxoдятьcя в тoмy, щo гoлoвнi фiзичнi мexaнiзми ФДХ виз-нячяються взaeмoдieю лaзepнoгo випpoмiнювaння з фoтoceнcибiлiзaтopaми, щo нaкoпичyютьcя в пyxлинi. B peзyльтaтi тaкoï фiзикo-xiмiчнoï взяе-мoдiï як пpoдyкти peaкцiï з'являються яктивш фopми кисню i вiльнi paдинaли, щo дгють pyw-нiвнo ня клггини пyxлиннoï ткянини. Iмoвipнo, щo цi cпeцифiчнi мexaнiзми е ocнoвними, xoчa peaлiзyютьея i inrni, щo cпpияють eфeктaм тe-paпeвтичнoï дп ФДХ. Ïx пiдcилeння мoжe бути пoв'язaнe iз opгaнiзiцieю дoдaткoвo пpи вiдпoв-iдниx лaзepниx peжимax тaкиx пpoцeciв взяе-мoдiï випpoмiнювaння iз тkaнинoю, щo cпpия-ють cтвopeнню лoкaльнo гiпepтepмiчниx aбo тepмoтepaпeвтичниx тeмпepaтyp [18,30]. Цe пoвиннo пpивecти дo збiльшeння oб'eмy pyw-нувяння п^лини пopiвнянo з тим, щo дocя-гяетьея тiльkи в paмkax дп мexaнiзмiв ФДХ [24].
Taким читом, пocтae зявдяння з'ясувяння i peгyлювaння тaкиx oптимaльниx peжимiв ля-зepнoгo випpoмiнювaння, пpи якиx мoжyть ут-вopювaтиcя кoнкpeтнi тeмпepaтypнi poзпoдiли в п^лиш iз ypaxyвaнням збepeжeння cy^^oi здopoвoï мoзкoвoï ткянини.
Haйбiльш aдeквaтнo тaкe зявдяння мoжe бути poзв'язaнe в мeжax, пpинaймнi, двoшa-poвoï мoдeлi [6]. Цe пoяcнюeтьея тим, щo еaмe тякя нaйпpocтiшa мoдeль дoзвoляe вpaxyвaти piзнi oптичнi i пepфyзiйнi влacтивocтi в зoнax (rnapax) ткянин: у вyзькiй, пoвepxнeвo зpyйнo-вaнiй (aкpoв'янa кяшя") зявдяки пpoцecy ФДХ, якя фaктичнo склядяеться з дeфopмoвaниx клiтин i кoлишньoï сист^ми кpoвoтoкy, i тiй, щo тдлягяе pyйнyвaнню, aлe зялитяеться нe-зм^тою. Baжливo, щo oптичнi влacтивocтi зoни, зpyйнoвaнoï зaвдяkи eфeктaм ФДХ пyxлиннoï ткянини, вeльми вiдpiзняютьея вiд тaниx вляс-тивocтeй нopмaльнoï, cyciдньoï з тею. 3 цьoгo випливяе, щo дoдaткoвo opгaнiзoвaнe лaзepнe тeплo iнoдi мoжe eфeктивнo eнepгeтичнo взяе-мoдiяти тiльки з тkaнинoю, oптичнi влacтивocтi якoï близьк1 дo tmx, мяе кpoв, i дe зocepeд-жeнi в ocнoвнoмy фoтoceнcибiлiзaтopи. Caмe тя-кoю стяе пyxлиннa ткяниня, чястиня якoï пoпe-
48
Poзyмeнкo Б.Д., Ciгaл Б.Л., Xoмeнкo O.B.
peдньo зpyйнoвянa зявдяки ФДT. TaHm чинoм, для нeйpooнкoлoгiï, дe збepeжeння cyci^pix з пyx-линoю ткянин е ^yœe вяжливим, викopиcтaння лoкaльнoï iнтepcтицiaльнoï гiпepтepмiï i тepмo-тepaпiï як яд'ювянтя ФДT, щo дoзвoляe дoеягти pyйнyвяння бiльшиx oб'eмiв пyxлин, виглядяе ocoбливo пpивaбливим.
Зaпpoпoнoвaнa двoшяpoвa мoдeль pyйнyвaння ткянин мoзкy, викopиcтaння клacичнoгo бioтeплo-вoгo piвняння i зя^ну Бyгepa-Лaмбepтa-Бepa, дoз-юляе пepeдбaчити пpoфiль тeмпepaтyp y пyxлинi,
виникяе пд дieю лязepнoгo випpoмiнювaння iз зaдaнoю iнтeнcивнicтю, пpи вiдoмиx пepфyзiйниx i oптичниx вляcтивocтяx ще'х ткянини.
Для пpaктичнoгo зяcтocyвaння ^p^rn нe тiльки тaкi пpoфiлi, ^e й oцiнки глибин 5, ня якиx вoни мoжyть бути peaлiзoвaнi. Bизнaчимo 5 тяк, щo пpиpicт тeмпepaтyp AT(5) =ATmax/e, пpичoмy 5 вiдpaxoвyeтьcя вiд зoвнiшньoï та-вepxнi пyxлини. Зaлeжнicть 5 вiд кpoвoтoкy дe-
мoнcтpye, щo глибиня пpoгpiвaння ткянини виз-нячяетьея, пpи piвнocтi iншиx вeличин, кpoвo-тoкoм (пepфyзieю): чим вiн мeнший, тим вoнa еуттевхшя. Для ткянин мoзкy ^и знaчeнняx rap-фyзiï wb = 0,5 мл/(г•xв), бyгepiвcькиx кoeфщie-rnax пoглинaння випpoмiнювaння в кpoвi i ткя-нинi вiдпoвiднo 0,5 мм-1, 1 мм-1 i виxiднiй даген-cивнocтi випpoмiнювaння 500 мBт/cм2 пiдвищeн-ня тeмпepaтypи мoжe екляети 7—9°C, a глибиня пpoникнeння ïï в нeзpyйнoвянy ФДГ ткя-нину ~ 4 мм [1]. Якщo пyxлиннi ткянини мoзкy пopiвнянo cлaбкoпepфyзiйнi i wb = 0,05 мл/(г•xв) [2], пpи iншиx piвниx yмoвax пpoвeдeння тep-мoтepaпiï мoжнa дoеягти тeмпepaтypи ~ 55°C, a глибини пpoникнeння ~ 1 ем (p^.2).
Taкi peзyльтaти визнячяють пpинципoвo нoвi пiдxoди дo лoкaльнoгo pyйнyвяння пyxлин [5], зoкpeмa мoзкy, кoли пoтpiбнa ocoбливo щядня тexнoлoгiя i тякий вибip ïï peжимiв пpo-вeдeння, який би зaбeзпeчyвaв збepeжeння ня-вкoлишнix нopмaльниx ткянин. Boни пoлягaють в ocнoвнoмy: ^-^pme, в opгaнiзaцiï тaкoгo пpoвeдeння ФДГ, пpи якoмy дocягaютьея тeм-пepaтypнi peжими, близькi дo гiпepтepмiчниx, y злoякicнiй пyxлинi; пo-дpyгe, в cтвopeннi yмoв, щo знижують пepфyзiйнi xapaOTep^TO-ки пyxлин i cпpияють збiльшeнню oб'eмiв ïx pyйнyвaння пpи збepeжeннi cyciднix ткянин; та-тpeтe, в мoжливocтi пpи пpoвeдeннi ФДT зя-бeзпeчити в пyxлинax лoкaльнi тepмoтepaпeв-тичнi тeмпepaтypи. Peaлiзaцiя тaкиx пiдxoдiв мoжe бути дoеягнyтa пpи aдeквaтнiй oцiнцi ïx пepeдyмoв, щo випливяе iз зяпpoпoнoвaнoï мo-дeлi. Пpи цьoмy дoдaткoвo yтoчнюютьея мexa-
Puc.2. üp^iCT тeмпepaтypи в двoшapoвiй мйдбл! pyйнyвaння ткянин мйзку в peзyльтaтi фoтoдинaмiчнoï тepaпiï пpи iнтeнcивнocтi випpoмiнювaння 10 = 500 мБт/cм2, wb = 0,5мл/ (г•xв),кoeфiцiGнтax пoглинaння випpoмiнювaння в кpoвi i ткяниш вiдпoвiднo 0,62 мм-1 i 1,2мм-1. Kpивi 1—4 пoкaзyють знячвння тйвщини rnapy (мм) в ткяниш, зpyйнoвaнiй пpи ФДT: вiдпoвiднo 0 (oднoшapoвa пepфyзiйнa мйдвль), 1, 3, 5.
шзми тя poзшиpюютьcя мoжливocтi еямoï ФДT пyxлин мoзкy, визнячяютьея yмoви ïï пpoвe-дeння в кoжнoмy кoнкpeтнoмy випядку.
^porai виcнoвки. 1. Poзpoблeнo peкoмeн-дяцп i oбгpyнтoвaнo peжими пpoвeдeння лo-кaльниx гiпepтepмiï i тepмoтepaпiï пyxлин мoз-ку пpи iнтepcтицiaльнiй пoдaчi тeплa.
2. Зaпpoпoнoвaнo cпociб iнтpaoпepaцiйнoгo вибopy oптимaльнoгo peжимy пpoвeдeння тep-мoтepaпiï пyxлин мoзкy i визнaчeння cтyпeня pyйнyвaння пyxлинниx ткянин. Poзpoблeнo тexнiчнi мoдeлi для peaлiзaцiï тя^го cпocoбy.
3. Пoбyдoвaнo мaтeмaтичнi мoдeлi тeмпe-paтypниx peжимiв, щo дoзвoляють визнячити yмoви для peaлiзaцiï лoкaльниx гiпepтepмiï i тepмoтepaпiï — aд'ювaнтниx мeтoдiв лiкyвaн-ня пpи фoтoдинaмiчнiй тepaпiï пyxлин мoзкy. Зaпpoпoнoвaнi у^ви пpoвeдeння тaкoï тepaпiï дoзвoляють дocягти бiльшoгo oб'eмy pyйнyвaн-ня пyxлин, нiж пpи викopиcтaннi тiльки ФДГ
Cпиcoк лiтepaтypи
1. Бидненка B.H., Сигал В.Л., PoçyMeHKo В.Д. Эффeкты лoкaльнoй гипepтepмии пpи фo-тoдинaмичecкoй тepaпии oпyxoлeй мoзгa / / Дoпoвiдi HAH Укpaïни.—1999.— № 10.— C. 181—185.
2. Зoзyля Ю.А. Moзгoвoe кpoвooбpaщeниe пpи oпyxoляx пoлyшapий гoлoвнoгo мoзгa.— К^в: Здopoв'я, 1972.— 207c.
3. Зoзyля Ю.А., PoModaíoe С.А., Poзyменкo B.Ä.
LHamxu nideuw^eHHtt e$eKmuenocmi Aasepuoi iumepcmw^ioAbHoi mepMomepanii nyxAUH M03Ky.
49
■a3epHaH HeMpoxMpyprMH.— KMeB: 3flopoB'H, 1992.— 192c.
4. MeAbHUK M.C., EozauKoe H.M., P03yMeHK0 B.fl.. TeXHMKa M MeTOflOnOrMH ^OTOflMHaMMHecKOM TepanMM: B 2 t.— KMeB,1995. — T.1. — 186 c.; T.2. — 327c. flenoHMpoBaHo b THTB YKpa-mhm, № 1971 yk 95; № 1972 yk 95.
5. Po3yMeHKo B.ft, CizaA B.M., EidHeHKo B.M. CnOci6 ^OTOflMHaMiHHOi Tepanii rnM6oKopo3-TamOBaHMX TKaHMH. naTeHT YKpaiHM №
99021101 Bifl 25.02.1999.
6. Po3yMeHKo B.fl.., CuzaA B.M., EudneHKo B.ft. Te-paneBTMHecKMe 3^^eKTbi npM ^oTOflMHaMM-HecKoM TepanMM onyxoneM MO3ra. — B c6.: npMMeHeHMe na3epoB b Mep^MHe m 6mo.o-rMM.—AnynKa, 1999.— C.103.
7. Po3yMeHKo B.ft, CuzaA BM, EudneHKo B.H. TeM-nepaTypHMM pe»MM na3epHoro HarpeBa onyxoneM ronoBHoro MO3ra npM мнтepcтмцмa.nb-hom TepMOTepanMM.—B c6.: npMMeHeHMe na-3epoB b Mep^MHe m 6MonorMM.— XapbKOB, 1998.—C.135.
8. PycaHoe K.B., CepezuH B.E., TmpUHa ET, Aku-Moe A.E. TepMOflO3MMeTpMH npM na3epHoM mh-тepcтмцмa.nbнoM TepMOTepanMM rny6oKopac-no^oKeHHHX HOBoo6pa3OBaHMM // OoTo6ion. Ta ^oTOMefl.— 1998.— № 1.— C. 114—118.
9. CuzaA B.M., AHdpycuu A.A. Mo»eT nM 6MOMe-xaHMKa noMOHb npeofloneTb KpM3Mc b noKanb-hom rMnepTepMMM? // Poc. »ypH. 6MOMexa-hmkm.—1999.— T.1, № 2.— C.110—111.
10. CuzaA B.M., AHdpycuu A.A. HenpHMbie Ten-noBbie M3MepeHMH KpoBOTOKa TKaHeM fl.nH ho-BeMmMx мeflмцмнcкмx TexHonorMM // Poc. »ypH. 6MOMexaHMKM.— 1999.— T.1, № 2.— C.20—21.
11. CizaA B.M., Po3yMeHKo B.ft, EidHeHKo B.M. Cnoci6 iHTpaonepa^MHoro BM6opy onTMManb-Horo pe»MMy npoBefleHHH noKanbHoi rinep-TepMii i TepMOTepanii Ta BM3HaHeHHH cTy-neHH flecтpyкцii nyxnMHHMx TKaHMH. naTeHT YKpaiHM № 99021102 Bifl 25.02.1999.
12. Cycb E.E., Po3yMeHKo B.ft, CizaA B.M. Miiia-TropHMM BMMiproBan TeMnepaTypM npM iHTep-cTM^anbHiM na3epHiM TepMOTepanii nyxnMH ronoBHoro MO3Ky.—B c6.: npMMeHeHMe na3e-poB b мeflмцмнe m 6MonorMM.— Xapb-kob,1999.— C.128.
13. TKaueHKo F.M, AKUMoe A.E., №duna OT, A$a-wacbeea H.M., CepezuH B.E., PycaHoe K.B., Tm-puHa E.r. Cnoco6 мнтpaonepaцмoннoro on-pefleneHMH pa3MepoB oHara TepMMHecKoro no-pa»eHMH onyxoneBbix TKaHeM. naTeHT YKpa-MHb 22609A OT 17.03.1998 r.
14. Andrusich A., Rozumenko V., Sigal V. Thermal measurements for monitoring effect of local interstitial thermotherapy // 2nd Black Sea Neurosurgical congress: abstract book.— Thessaloniki, Greece, 1999.— P.45.
15. Beacco C, Mordon S, Brunetaud S.M. Development and experimental in vivo evaluation of mathematical modelling of coagulation by laser: SPIE. 1992.—V. 1646.— P.139.
16. Kenekamp J. Angiogenesis, neovascular proliferation and vascular pathophysiology as targets for cancer therapy // Br. J. Radiol.—1993.—V. 66, N1.—P.181—186.
17. Fedman H.J., Molls M. et al. Blood flow and steady state temperatures in deep seated tumors and normal tissues // Int. J. Radiat. Kncol. Biol. Phys.—1992.—V. 23, N 5.— P.1003—1008.
18. Henderson B.W., Waldow S.M., Potter W.P., Dougherty T.J. Interaction of photodynamic therapy and hyperthermia: tumor responce and cell survival studies after treatment of mice in vivo // Cancer Research.—1985.— V. 45.—P.6071 —6077.
19. Kim K.J.,. Li B, Winer J. et al. Inhibition of vascular endotelial growth factor induced angiogenesis suppresses tumour growth in vivo // Nature.—1993.—V. 367.—P.576.
20. Koivukangas J., Louhislami Y, Alakuijala J. Ultrasound-controlled neuron avigator-guided brain surgery // J. Neurosurg.— 1993.—V. 79, N 1.—P.36—42.
21. Kress R, Roemer R. A comperative analysis of thermal blood perfusion measurement techniques: Trans. ASME // J. Biomechanical Eng.— 1987.—V. 109, N 1.—P.218—225.
22. Krishnamurthy S., Powers St.K. Lasers in Neurosurgery // Laser Surg. Med.—1994.— V. 15, N1.—P.126—167.
23. Lombard G.F., Luparello V., Peretta P. Statistical comparison of surgical results with or without laser in neurosurgery // Neurochirurgie.— 1992.—V. 38, N 4.—P.226—228.
24. Mang T.S. Combination studies of hyperthermia induced by the Nd:YAG laser as an adjuvant to photodynamic therapy // Laser Surg. Med.— 1990.—V. 10, N2.—P.173—178.
25. Menovsky Th., Beek J.F., Phoa S.S., Brouwer P.A., Klein M.G., Verlaan C.W., van Gemert M.J.C. Ultrasonography in acute interstitial laser irradiation of the pig brain; preliminary results // J. Image Guided Surg.—1995.—V. 1, N2.—P.231—41.
26. Menovsky Th., Beek J.F, Roux FX, Bown St.G. Interstitial laser thermotherapy: developments in the treatment of small deep-seated brain tumors // Surg. Neurol.— 1996.—V. 46, N4.—P.568—572.
27. Reinhold H.S., Endrich B. Tumor microcirculation as a target for hyperthermia // Int. J. Hypertherm.—1986.—V. 2, N 1.— P.111—137.
28. Roggan A., Muller G.. Dosimetry and computer
50
Розуменко В.Д., С1гал В.Л., Хоменко O.B.
based irradiation planning for laser-induced interstitial thermotherapy.—In: Laser-induced interstitial thermotherapy / Eds. Muller G., Roggan A.—SPIE optical Eng. Press.— Washington, 1995.— P.114—156.
29. Rozumenko V.K., Sigal V.L., Shnaider S.L. Interstitial laser hyperthermia: treatment deep-seated cerebral gliomas // 11th European congress of neurosurgery.— Abstract Book.—Copenhagen, Denmark, 1999.—P.186.
30. Svaasand L.o. Physics of laser-induced hyperthermia// Kptical-thermal response of laser-irradiative tissue / eds Welch A.J., van Gemert M.J.C.—Plenum Press.—N.Y., 1995.— P.765—787.
31. Tumor blood supply and metabolic microenvironment / Eds. Vaupel P., Jain R.K.— Stutgart, 1991.—P.280.
32. Waterman F.M., Tupchong L., Nerlinger R.E., Matthews J. Blood flow in human tumors during local hyperthermia // Int. J. Radiat. oncology Biol. Phys.—1991.—V. 20, N 8.— P.1255—1262.
33. Wei K., Sadel G.,Jones St.C. optimal design of a termistor probe for surface measurement of cerebral blood floor.—1990.— V. 37, N12.— P.1159—1191.
34. Weindner N, Folkman J., Pozza F. et al. Tumor angiogenesis — a new significant and independent prognostic indicator in early-stage breast carcinoma // J. Natl. Cancer Inst.—1992.—V. 84, N6.—P.1875—1887.
Пути повышения эффективности лазерной интерстициальной термотерапии опухолей мозга: новые разработки и их реализация
Розуменко В.Д, Сигал ВЛ, Хоменко А.В.
Критически проанализировано современное состояние термотерапевтических лазерных технологий, используемых для лечения злокачественных опухолей мозга. Разработаны рекомендации по повышению эффективности лазерной терапии и обоснованы режимы ее проведения при локализованной интерстициальной подаче тепла. Предложен способ интраоперационного выбора оптимального проведения термотерапии опухолей мозга и определения степени разрушения опухолевых тканей. Построены математические модели температурных режимов, которые содействуют реализации процессов локальных гипертермии и термотерапии — адъювантных методов для фотодинамического лечения опухолей мозга. Определены условия проведения такой объединенной терапии, которая позволяет достичь разрушения больших объемов опухолевой ткани.
Lines of increase the effectiveness for laser-induced interstitial thermotherapy of brain tumours: new developments and its realization
Rozumenko V.K., Sigal V.L., Khomenko k.V.
It has been suggested that original common methods may be used for establishing of regimes and estimation of brain tumour destruction during a local laser interstitial hyperthermia or thermotherapy. It will enable to monitor treatment effect and to optimize thermotherapeutic procedure. Estimations of tissue destruction are based on temperature measurements in tissue being treated. A mathematical thermophysical model for temperature regimes on the photodynamic therapy of brain tumours is proposed also. The goal of this study is to define common conditions and regimes for increasing of destruction's area of brain tumours under combination using processes: the local hyperthermia or thermotherapy and the photodynamic therapy.
Коментар
до cmammi Розуменка В.Д., С/'гала В.Л., Хоменка O.B. "Шляхи п/'двищення ефективност/ лазерноУ ¡нтер-стицюльноУ терапп пухлин мозку: нов/ розробки та Ух реалЬаця"
У робот1 проведено анал1з сучасного стану термотерапевтичних лазерних технологш, як сьогодж мають Bci шдстави, щоб використовуватися для лкування пухлин мозку. Розроблеж та обгрунтоваш режими проведення таких операцш з використанням сучасноТ лазерноТ техшки.
Враховуючи складжсть проведення експериментальних роб^ по вивченню оптимально!' дози опромшення та параметри при яких енерпя надходить до тканини, проведення теоретичного аналiзу вважаю актуальним. Технологи локально! ппертерми чи термотерапи пухлин мозку, обгрунтування кожного разу умов ТТ проведення по-винш будуватися на реалiзацiТ бтьш-менш з'ясованих механiзмiв руйнування кл^ин пухлини та в цтому ТТ само!'. Визначення температури може бути пов'язане з дieю конкретного <^зичного поля, що формуе нагрiвання. Об-грунтований пщхщ, викладений у робол, надасть можливють ретельно шдготувати та зробити наступний крок, реалiзувати, а саме експериментально перевiрити режими термотерапи, дiапазони енергетичного навантаження.
Канд. техн.наук Вттор Таранов, Пров{дний науковий ствробтник КБ лазерног технти Мтжтерства машинобудування втсъково-промислового комплексу i конверсИ Украти
