способ разрушения биоткани

Формула изобретения

Способ разрушения биоткани, включающий в себя введение в биоткань концентрированного раствора электролита с помощью полой металлической иглы с последующим нагревом биоткани высокочастотным током при температуре токопроводящей поверхности иглы на 1-2°С ниже температуры кипения раствора, отличающийся тем, что используют растворы ацетата натрия (уксуснокислого натрия) с температурой кипения 110-120°С, при этом 3-5 мл раствора вводят со скоростью 0,3-0,5 мл/мин до нагрева и 0,1-0,2 мл/мин в процессе нагрева.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к области медицины и ветеринарии, преимущественно к хирургии, и может быть использовано для разрушения биотканей различных органов, пораженных патологическим процессом.

В последние годы широко используются способы и устройства термокоагуляции биоткани вплоть до 100°С (см., например, Kelvin Kwok-Chai Ng et al. Thermal ablative therapy for malignant liver tumors: A critical appraisal. J. Gastroenterology and Hepatology. 2003, 18, 616-629) за счет тепла, выделяемого при поглощении биотканью энергии электромагнитного поля широкого диапазона частот от оптического до радиоволнового. Общим недостатком этих способов является сравнительно небольшая глубина прогрева биоткани. Основными причинами ограничения объема нагрева биоткани является поглощение энергии электромагнитного поля вблизи от излучателя или электрода, плохая теплопроводность биоткани, препятствующая распространению в ней тепла, а также невозможность повысить температуру слоя ткани, непосредственно контактирующей с поверхностью излучателя выше 100°С (температура кипения тканевой жидкости), из-за высушивания и последующего обугливания ткани.

В то же время были разработаны малоинвазивные методы разрушения небольших опухолей и метастазов печени, почек и других органов путем прямых инъекций в них биоцидных препаратов (абсолютный или 95% этанол или 50% уксусная кислота) и нагретых солевых растворов с помощью достаточно длинных инъекционных игл, вводимых с помощью ультразвукового сканера (Clark Т, Soulen М. Chemical ablation of hepatocellular carcinoma. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 2002, 13(9), S245-S252). Несмотря на простоту и дешевизну эти способы имеют существенные недостатки. Из-за небольшого объема вводимого препарата для полного разрушения биоткани инъекции приходится повторять, что приводит к увеличению травматичности и трудоемкости процедуры.

Наиболее близким к предлагаемому является способ разрушения биоткани, включающий в себя введение в биоткань концентрированного раствора электролита с помощью полой металлической иглы с последующим нагревом биоткани высокочастотным током при температуре токопроводящей поверхности иглы на 1-2°С ниже температуры кипения раствора (Rehman J. et al. Needle-based ablation of renal parenchyma using microwave, cryoablation, impedance- and temperature-based monopolar and bipolar radiofrequency, and liquid and gel chemoablation: laboratory studies and review of the literature. J Endourol. 2004; 18(1):83-104). В этом способе использование 24% раствора хлорида натрия увеличило объем разрушаемой биоткани за счет улучшения ее электропроводности при термокоагуляции, так как разрушающее действие одной инъекции без нагрева было слабым. Отчасти усиление эффекта можно объяснить также увеличением температуры кипения раствора, контактирующего с поверхностью игольчатого электрода (около 105°С). Однако вопрос о дальнейшем увеличении объема остается открытым. Для полного разрушения большего объема биоткани процедуру приходится повторять, что приводит к увеличению травматичности и трудоемкости способа.

Задачей настоящего изобретения является уменьшение травматичности и трудоемкости способа за счет увеличения объема разрушаемой биоткани за одну процедуру.

Для этого в известном способе разрушения биоткани, включающем в себя введение в биоткань концентрированного раствора электролита с помощью полой металлической иглы с последующим нагревом биоткани высокочастотным током при температуре токопроводящей поверхности иглы на 1-2°С ниже температуры кипения раствора, используют растворы ацетата натрия (уксуснокислого натрия) с температурой кипения 110-120°С, при этом 3-5 мл раствора вводят со скоростью 0,3-0,5 мл/мин до нагрева и 0,1-0,2 мл/мин в процессе нагрева.

Техническим результатом выполнения вышеуказанных новых условий и режимов термокоагуляции является увеличение эффективности передачи тепла в биоткань, а также уменьшение травматичности и трудоемкости известного способа за счет увеличения объема разрушенной биоткани за одну процедуру.

Способ осуществляют следующим образом. В разрушаемую биоткань под контролем ультразвукового сканера вводят иглу со встроенным в нее термодатчиком. Через иглу в биоткань вводят 3-5 мл раствора ацетата натрия (уксуснокислого натрия) с температурой кипения 110-120°С со скоростью 0,3-0,5 мл/мин. Подключают нейтральный электрод и иглу к генератору высокочастотного тока и проводят нагрев при температуре токопроводящей поверхности иглы на 1-2°С ниже температуры кипения раствора. При этом продолжают введение раствора со скоростью 0,1-0,2 мл/мин.

Испытания предлагаемого способа и устройства для его осуществления были проведены на печени свиньи. Под общим наркозом животное фиксировали на операционном столе и с помощью ультразвукового сканера вводили иглу в различные доли печени. Инфузию 5 мл раствора электролита осуществляли с помощью шприцевого насоса со скоростью 0,5 мл/мин. Такая скорость введения исключает возможность утечки вводимого раствора на поверхность органа по зазору между стенкой иглы и тканью. Для инфузии использовали стерильные растворы 24% хлорида натрия и 30% ацетата натрия (уксуснокислого натрия). Мощность генератора фиксировали на уровне, обеспечивающем показания встроенного в электрод термодатчика 105°С при инфузии хлорида натрия и 120°С при инфузии ацетата натрия. Длительность нагрева составляла 10 мин. В процессе нагрева электролит вводили со скоростью 0,2 мл/мин. В течение эксперимента регистрировали изменения сопротивления между двумя электродами - активным (игла) и нейтральным. Испытания показали, что при использовании вышеназванных электролитов исходная величина сопротивления уменьшалась в процессе нагрева на 30-40%, что свидетельствует о том, что температура нагрева не превышала температуры кипения. Измерения диаметра коагулированного участка ткани печени, имеющей сферическую конфигурацию, проводили по ультразвуковой эхограмме. Объем коагулированной биоткани, рассчитанный на основе измеренного диаметра коагулированного участка ткани печени, в случае использования ацетата натрия оказался почти на 50% больше, чем в случае использования хлорида натрия. Через три дня после проведения процедуры животное по основным жизненным показателям вернулось к норме, что свидетельствует о безопасности обоих способов.

Таким образом, использование предлагаемого способа уменьшает травматичность и трудоемкость известного способа термокоагуляции биоткани за счет увеличения объема коагуляции за одну процедуру.