В настоящее время существует несколько промышленно выпускаемых типов установок, основанных на принципе неинвазивного лечебного воздействия ультразвука, имеющих некоторые технические особенности и различия, например, в способах интраоперационного контроля: посредством МРТ (так называемая ФУЗ-МРТ или ФУЗ-абляция [ФУЗ - фокусированный ультразвук]), или ультразвука (так называемая HIFU-абляция). ФУЗ-МРТ - это полностью неинвазивная высокотехнологичная хирургическая процедура, при которой фокусированный ультразвук (ФУЗ) дистанционно коагулирует четко отграниченные участки патологической ткани под контролем магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Ультразвуковая абляция (HIFU-абляция) - это новейший высокотехнологичный метод локального лечения опухолей человека, основанный на воздействии высокоинтенсивных сфокусированных ультразвуковых волн (УЗ-волн), без повреждения кожных покровов, окружающих тканей и органов (HIFU - [англ.] High Intensive Focused Ultrasound - высокоэнергетический фокусированный ультразвук).
Физической основой метода (HIFU-абляции) является воздействие на ткань УЗ-волнами, сфокусированными в точке. До момента фокусировки УЗ-волны проходят сквозь ткани, не вызывая их повреждения (так же как и в диагностических ультразвуковых аппаратах). Далее практически вся энергия поглощается в точке фокуса, а выходящие УЗ-волны имеют настолько низкую концентрацию энергии, что безопасны для расположенных рядом и даже прилежащих органов и тканей и не способны вызвать никаких клинически ощутимых эффектов.
В точке фокусировки энергия УЗ-волны превращается в тепловую, при этом происходит локальный разогрев ткани до температуры около 90°С, вызывающий гибель клеток за счёт их дегидратации и денатурации белков в течение нескольких секунд. Объем (очаг) поражения после единичного «УЗ-выстрела», так называемой инсонации, весьма мал - 8 - 15 мм (по длинной оси) и 1 - 3 мм (в поперечнике). Последовательная точечная «обработка» различных участков опухолевой ткани позволяет подвергнуть абляции практически весь объем новообразования, вне зависимости от его формы, что, в конечном итоге, приводит к терапевтическому эффекту.
Возможности дистанционного термического повреждения ткани в результате воздействия фокусированным ультразвуком наглядно демонстрирует макет с использованием в качестве объекта воздействия куба из органического стекла, заполненного прозрачным силиконом. При мощности воздействия 250 Вт в течение непродолжительного времени (около 3 секунд) в толще силикона формируется зона деградации; при этом структура силикона вокруг зоны воздействия сохраняется без изменений, в т.ч. в области прохождения ультразвуковых волн вне фокуса (см. фото макета).
В процессе HIFU лечения могут использоваться несколько режимов «обстрела». Например, единичный выстрел с фокусом эллипсоидной формы или множественные точечные выстрелы в виде линии. В процессе неинвазивной ультразвуковой аблации энергия фокусированного ультразвука доставляется непосредственно в намеченный объем. Так как единичный очаг поражения фокусированным ультразвуком ограничивается несколькими миллиметрами (в поперечнике) необходимо смещать зону фокуса, располагая участки аблации один за другим до тех пор, пока не будет покрыт весь срез. Затем оператор приступает к следующему срезу, до тех пор, пока весь объем опухоли не будет пролечен.
В нескольких центрах мира ультразвуковая аблация применяется для лечения солидных опухолей (злокачественных и доброкачественных, включая рак простаты, рак печени, молочной железы, матки, почек, костной ткани и поджелудочной железы, саркомы мягких тканей. За исключением рака простаты, отдаленных результатов лечения ни для одного из вышеперечисленных раков пока нет, поскольку почти все случаи описаны только за последние пять лет. Тем не менее, полученные результаты клинического использования ультразвуковой аблации весьма обнадеживают онкологов и, по всей видимости, метод будет широко распространяться в мире.
Лечение злокачественных опухолей преследует две цели. Основная цель при наличии локализованного рака – полное излечение. Для достижения этой цели ультразвуковая аблация часто применяется в сочетании с химио- и лучевой терапией. Другой областью применения ультразвуковой аблации является паллиативное лечение при распространенном раке. В этом случае HIFU назначается пациентам с нерезектабельными опухолями, у которых обычное лечение, включающее химио- и лучевую терапию, оказалось неэффективным. Ультразвуковая аблация может использоваться с целью циторедукции и эффективного контроля локального опухолевого роста, при этом повышается качество жизни пациента: уменьшается боль в терминальной стадии рака, уменьшается риск кровотечения, обструктивных явлений, образования свищей ( читать подробнее о методе ультразвуковой абляции).