Зональность распределения кровотока в микроциркуляторном русле в лимфосаркоме Плисса при однократном воздействии высокоинтенсивного фокусированного ультразвука

    Введение В механизме действия высокоинтенсивного фокусированного ультразвука (HIFU) при лечении опухолей имеют значение не только повреждение клеток, но и сопутствующие нарушения микрогемоциркуляции, закономерности изменений которых изучены недостаточно.

   Цель исследования – анализ перфузии по периметру опухоли в зависимости от экспозиции HIFU воздействия.

   Материалы и методы. Использовали стенд для HIFU-терапии (ООО «МТЛ»). Режим: интенсивность – 8,2 кВт/см² в фокусном пятне 0,6 мм с частотой 1,4 МГц и экспозициями 150, 200, 250 и 500 мс.

   Объект исследования – сосудистая сеть лимфосаркомы Плисса. Контроль температуры ткани опухоли осуществляли с помощью термографа Т-8 (Россия), для измерения кровотока использовали лазерный допплерограф BLF21 (USA).

   Результаты. Сразу после НIFU-воздействия с экспозициями от 150–250 мс отмечали снижение перфузии до 1,06 перфузионной единицы (пф. ед.) в центральной зоне (р < 0,01) по сравнению в контролем, но с увеличением к 30-й минуте до 1,22 пф. ед. При экспозиции 500 мс признаков улучшения перфузии не выявлено. В периферической зоне на фоне снижения кровотока до 3,6 пф. ед. (р < 0,05) к 30-й минуте эксперимента отмечали восстановление гиперперфузии до 5,86 пф. ед. при всех экспозициях. В центральной зоне наблюдалось резкое снижение микроциркуляции, вероятно, вызванное повреждением сосудов, на периферии опухоли изменения перфузии имели фазный и обратимый характер.

   Заключение. Увеличение экспозиции HIFU-индуцированного воздействия коррелирует с ростом температуры в ткани лимфосаркомы Плисса вблизи фокуса воздействия. При однократном облучении HIFU с разной экспозицией лимфосаркомы Плисса крыс регистрируются характерные изменения перфузии в центральной и периферической зонах опухоли, выраженность которых зависит от продолжительности действия ультразвука и характеризуется зональным распределением кровотока, обусловленного формированием зон необратимого и обратимого повреждения микрогемоциркуляции.

1. Ганцев Ш. Х. Современное применение ультразвуковых технологий в хирургии и онкологии / Ш. Х. Ганцев [и др.] // Мед. вестн. Башкортостана. – 2016. – Т. 11, № 6. – С. 90–96.

2. Stanislavova N., Karamanliev M., Ivanov T., Yotsov T. K. D. Is high-intensity focused ultrasound (HIFU) an option for neoadjuvant therapy for borderline resectable pancreatic cancer patients? – a systematic review // Int J Hyperthermia. 2021; 38 (20): 75–80. Doi: 10.1080/02656736.2021.1909150.

3. Lopez W., Nguyen N. J. Ch., Shung K. K. Ultrasound Therapy, Chemotherapy and Their Combination for Prostate Cancer. Technol // Cancer. Res. Treat. 2021; (20): 15330338211011965. Doi: 10.1177/15330338211011965.

4. Gryzunov V. V., Zaycev A. N., Kim Yu. Vi., Tkhai D. V. Effects of collapsing cavitation on HIFU-exposed biological objects // Eastern European Scientific J. 2021;10(74):22–25. Doi: 10.31618/ESSA.2782-1994.2021.3.74.140.

5. Marinova M., Wilhelm-Buchstab T., Strunk H. Advanced Pancreatic Cancer: High-Intensity Focused Ultrasound (HIFU) and Other Local Ablative Therapies // Rofo. 2019; 191 (3): 216–227. Doi: 10.1055/a-0820-5564.

6. Hwang H. Emerging HIFU applications in cancer therapy // Int. J. Hyperthermia. 2015; 31 (3): 302–309. Doi: 10.3109/02656736.2014.969789.

7. Шевченко Е. В. Действие ультразвука на организм / Е. В. Шевченко, Н. А. Хлопенко // Сибир. мед. журн. – 2009. – № 2. – С. 96–99.

8. Сулейманов Э. А. Возможности HIFU-терапии на современном этапе / Э. А. Сулейманов [и др.] // Исследования и практика в медицине. – 2016. – Т. 3, № 3. – С. 76–82. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vozmozhnosti-hifu-terapii-na-sovremennom-etape?ysclid=lc7f7597te934362855.

9. Crouzet S., Chapelon J. Y., Rouvière O., Mege-Lechevallier F., Colombel M., Tonoli-Catez H., Martin X., Gelet A. Whole-gland ablation of localized prostate cancer with hing-intensity focused ultrasound: oncologic outcomes and morbidity in 1002 patients. Clinical Tri. 2014; 65 (5): 907–914. Doi: 10.1016/j.eururo.2013.04.039.

10. Ahdoot M., Lebastchi A. H., Turkbey B., Wood B., Pinto P. A. Contemporary treatments in prostate cancer focal therapy. Curr Opin Oncol. 2019; 31 (3): 200–206. Doi: 10.1097/CCO.0000000000000515.

11. Белозерцева И. В. Руководство по использованию лабораторных животных для научных и учебных целей в СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова / И. В. Белозерцева, А. Ю. Беспалов, О. П. Большаков. – СПб.: Изд-во СПбГМУ, 2003. – 57 с.

12. Гущин Я. А. Сравнительная морфология кожи человека и лабораторных животных (краткое сообщение) / Я. А. Гущин, М. А. Ковалева // Лабораторные животные для науч. исслед. – 2019. – № 2. Doi: 10.29296/2618723X-2019-02-06.

13. Кораблев Р. В. Неоангиогенез и опухолевый рост / Р. В. Кораблев, А. Г. Васильев // Рос. биомед. исслед. – 2017. – Т. 2, № 4. – С. 3–10.

14. Guan L., Xu G. Destructive effect of HIFU on rabbit embedded endometrial carcinoma tissues and their vascularities // Oncotarget. 2017; 8 (12): 19577–19591. Doi: 10.18632/oncotarget.14751.

15. Guan L., Xu G. Damage effect of high-intensity focused ultrasound on breast cancer tissues and their vascularities // World J Surg Oncol. 2016; (14): 153. Doi: 10.1186/s12957-016-0908-3.

16. Файзуллина Д. Р. Влияние гипертермии, индуцированного HIFU-воздействия и лазерного облучения на микроциркуляцию в коже / Д. Р. Файзуллина [и др.] // Актуальные проблемы лазерной медицины. – СПб., 2022. – С. 300–322.

17. Поверхность кавитирующего пузырька / В. Б. Акопян [и др.] // Машиностроение. – 2015. – № 12. – С. 10–15.

18. Петрищев Н. Н. Применение HIFU-технологий в ангиологии / Н. Н. Петрищев [и др.] // Вестн. хир. им. И. И. Грекова. – 2017. – № 5. – С. 101–105.

19. Schlesinger D., Benedict S., Diederich Ch., Gedroyc W., Klibanov A., Larner J. MR-guided focused ultrasound surgery, present and future // Med Phys. 2013; 40 (8): 080901. Doi: 10.1118/1.4811136.

20. Li Sh., Xu H.-X., Wu Ch.-T., Wang W.-Q., Jin W., Gao H.-L., Li H., Zhang Sh.-R., Jin-Zhi Xu J.-Z., Qi Z.-H., Ni Q.-X., Yu X.-J., Liu L. Angiogenesis in pancreatic cancer: current research status and clinical implications // Angiogenesis. 2019; 22 (1): 15–36. Doi: 10.1007/s10456-018-9645-2.

21. Sanda M. G., Cadeddu J. A., Kirkby E., Chen R. C., Crispino T., Fontanarosa J., Freedland S. J., Greene K., Klotz L. H., Makarov D. V., Nelson J. B., Rodrigues G., Sandler H. M., Taplin M. E., Treadwell J. R. Clinical Lokalized Prostate Cancer: AUA/ASTRO/SUO Guedeline. Part I: Risk Stratification, Sha red Decision Making, and Care Options // J Urol. 2018; 199 (3): 683–690. Doi: 10.1016/j.juro.2017.11.095.

22. Giordano G. A., Venditti M., Campidoglio S., N., Raieta K. P. G. C., Remo A., Pancione M. Targeting angiogenesis and tumor microenvironment in metastatic colorectal cancer: role of aflibercept // Gastroenterol. Res. Pract. 2014; (2014): 526178. Doi: 10.1155/2014/526178.

23. Yadav L., Puri N., Rastogi V., Satpute P., Sharma V. Tumour Angiogenesis and Angiogenic Inhibitors: A Review // J Clin Diagn Res. 2015; 9 (6): XE01–XE05. Doi: 10.7860/JCDR/2015/12016.6135.