ТУСУР работает над технологией лечения костных опухолей

В лаборатории биомедицинских технологий ТУСУРа работают над технологией, которая позволит лечить онкологические заболевания костной ткани с помощью термоабляции — минимально инвазивной процедуры, позволяющей добиться эффективного и воспроизводимого уничтожения опухоли. Разработанный подход уже протестировали на костях сельскохозяйственных животных. В ближайшем будущем его можно будет легко перестроить с учетом параметров человека.

Ученые работают над применением технологии нагрева — она успешно используется для лечения злокачественных образований в мягких тканях и для лечения костных опухолей. В ТУСУРе надеются, что после окончания работы и усовершенствования методики с помощью созданного комплекса локальной гипертермии «Феникс-2» можно будет проводить лечение без последующего протезирования. Комплекс уже сейчас демонстрирует хороший результат в борьбе с опухолями костей.

Комплекс локальной гипертермии, — нагревания определенной области тела, не ограниченной анатомически, — «Феникс-2» создан на кафедре промышленной электроники ТУСУРа при поддержке специалистов НИИ онкологии Томского НИМЦ. Комплекс не имеет аналогов в современной российской и мировой медицине. Схема его работы проста — система обеспечивает нагрев опухоли на любой глубине, подавляя очаг и метастазы и практически не затрагивая здоровую ткань. Особая конструкция обеспечивает строго локальное нагревание опухоли, а использование постоянного тока вместо СВЧ-излучения снижает до минимума негативное влияние процедуры на организм. «Феникс-2» уже получил официальное право применения в лечебных учреждениях.

В современной медицине для лечения опухолей костной ткани применяются методики, так или иначе связанные с нарушением анатомической структуры — от ампутации и протезирования до прогрева в автоклаве с длительным процессом срастания после проведения реконструктивной операции. Первый опыт использования «Феникса-2» для воздействия на опухоль костей у пациента в сотрудничестве с НИИ онкологии Томского НИМЦ показал хорошие результаты. Спустя семь месяцев у больного не возникло рецидива.

- Наш метод позволяет, не извлекая кость, осуществить тепловое воздействие во время операции на пациенте. При этом сохраняются все анатомические структуры, последующие процессы регенерации должны происходить более просто, – рассказывает заведующий лабораторией биомедицинских технологий ТУСУРа Денис Пахмурин.

В ходе экспериментов ученые столкнулись с проблемой снижения прочности кости после термического воздействия. Этот негативный аспект связан с необходимостью применения в ходе процедуры высокой температуры. При лечении рака костей необходимо 80-90 градусов Цельсия. (Два сравнения, для воздействия на опухолевые образования в мягких тканях достаточно показателей вдвое ниже — 40-45 градусов). Из-за отсутствия длительных наблюдений о влияния термоабляции на костную ткань, врачи пока не готовы выпустить пациента, прошедшего лечение по новому методу, без учета необходимости какого-либо дополнительного вмешательства. Но и такое воздействие на опухоль позволяет дождаться протезирования без наличия опухоли в кости.

- На данном этапе мы ставим перед собой задачу подобрать оптимальную температуру, которая будет убивать опухолевые клетки, и при этом вред здоровым тканям будет минимальным. Сложность заключается в том, что при прогревании костной ткани перепад температур на поверхности и в центре довольно большой. Нам предстоит добиться такого эффекта, чтобы температура, которая идет снаружи, не особо выросла, а внутри – увеличилась. В случае успеха это позволит проводить лечение без необходимости дальнейшего протезирования или укрепления кости, – отмечает Денис Пахмурин.

В настоящий момент ученые проводят исследования по изучению влияния прибора на механические свойства костей. В ходе экспериментов они наблюдают, как распределяется тепловое поле в костной ткани, как изменяются прочностные характеристики в зависимости от температуры и динамики нагрева. Работа с анализом полученных данных проводится в университетской лаборатории съема, анализа и управления биологическими сигналами. Эти данные еще необходимо обработать и определить список рекомендаций по оптимальному использованию метода в максимально щадящем режиме без ущерба эффективности лечения.

- Те методы, которые мы традиционно используем, предназначены для работы с большими объемами данных. Нам предстоит модифицировать старые и разрабатывать новые для работы с небольшими объемами информации, – рассказывает заведующий лабораторией Евгений Костюченко.

Конечном результатом работы ученых должна стать рабочая модель, которая позволит определять необходимые параметры воздействия на каждого конкретного пациента.