Применение ультразвука для бесконтактной нейрохирургии

Сотрудники физического факультета и Медицинского научно-образовательного института (МНОИ) МГУ, НИИ морфологии человека и НИИ пульмонологии - участники Научно-образовательной школы «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина» впервые продемонстрировали возможность бесконтактного разрушения ткани головного мозга человека ex vivo методом гистотрипсии с кипением. Работы по проекту проводились в рамках НОШ МГУ «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина».

Стандартным методом лечения заболеваний головного мозга является хирургическое вмешательство, оно включает в себя трепанацию черепа, разрез здоровых тканей и удаление пораженных участков, что связано с рисками кровотечений и инфекций. Минимально инвазивные методы, такие как эндоскопическая нейрохирургия, криоабляция и радиочастотная абляция, уменьшают размер трепанации и сокращают восстановление, но все равно требуют доступа через отверстие в черепе и могут повреждать здоровые ткани. Лучевая терапия использует ионизирующее излучение, которое также может повреждать здоровые ткани мозга.

Коллектив под руководством В.А. Хохловой, А.В. Кадрева и П.Г. Малькова показал, что ткани головного мозга человека ex vivo можно бесконтактно разрушить до субклеточных фрагментов с помощью ультразвуковых импульсов в режиме гистотрипсии с кипением. Процесс разрушения удалось ускорить при использовании более коротких импульсов с большей амплитудой. Было установлено, что более жесткое белое вещество мозга, разрушить сложнее, чем более мягкое серое вещество. Также удалось получить механические разрушения в таламусе и бледном шаре – тех отделах мозга, которые в современной клинической практике подвергаются тепловому HIFU-разрушению для лечения двигательных расстройств под контролем МРТ.