Chen W.,1 Sanghvi N.T.,1 Carlson R.,1 Uchida T.2
1Focus Surgery, Inc., Indianapolis, IN; 2Department of Urology, Tokai University Hachioji Hospital, Japan
Абстракт: с недавнего времени технологии HIFU применяются для лечения рака простаты, почки и других локализаций, с использованием B-режима УЗ-наведения, известного как визуально направленная HIFU. Визуально направленная HIFU работает, выводя изменения яркости на УЗ-изображении во время лечения. Таким образом, визуально направленная HIFU – качественное измерение, которое зависит от пользовательского интерфейса и требует относительно большое (эхо) изменение яркости на изображении. Имеется монотонное повышение аттенуации ультразвука и обратное рассеивание УЗ- энергии при повышении температуры ткани от 378 до 658С, после этого аттенуация остается на пиковом уровне. Обратное рассеивание радиочастотного ультразвукового сигнала содержит информацию об изменениях в ткани. Поэтому попытки новых исследований направлены на обработку сигнала для анализа радиочастотного пульс-эхо сигнала с обратным рассеиванием для установления изменений в ткани, вызванных энергией HIFU. На основании этих новых алгоритмов разработано программное обеспечение по мониторингу изменений в тканях для системы Sonablate500. Она показывает количественную информацию о состояния ткани во время HIFU лечения.
Методы: радиочастотные сигналы с обратным рассеиванием были получены для каждой области лечения до и после HIFU. Эти сигналы обрабатывались Fast Fourier Transform для получения их частотного спектра. Эти спектры в дальнейшем разделялись на суб-, центральные и высшие гармонические диапазоны для вычисления изменений в энергетическом уровне. Во время HIFU терапии зеленый, желтый или оранжевый цвет накладывался на каждую область лечения на изображения в В-режиме, они представляли собой низкий, средний и высокий уровень изменений в тканях, с соответствующим изменением энергетической оценки (от 0 до 1). Ратификация программного обеспечения проводилась in-vitro, с использованием ткани цыпленка, температура ткани мониторировалась термоэлементом. in-vivo тесты мониторирования тканевых изменений проводились в клиническом исследовании в Tokai University Hachioji Hospital. Изображения МРТ с контрастированием выполнялись через 24-48 часов после HIFU, на них был виден тканевой некроз. Эти изображения сравнивались с данными мониторирования тканевых изменений.
Результаты: данные In-vitro показали высокую степень перекрестной корреляции (R2>0,92) между изменением температуры и уровнем энергии радиочастотного сигнала. Ранние клинические исследования с мониторированием тканевых изменений проводились в Японии (n=97) и на Багамах (n=59). Характеристики уровня ПСА (нг/мл) до и после HIFU терапии представлены в таблице.
Выводы: измерения при мониторировании тканевых изменений не зависят от УЗ изображений и оператора. Они обеспечивают необходимую обратную связь, требуемую для гарантии, что ткани пролечены должным образом. В некоторых случаях немедленная обратная связь может позволить повторить терапию для «недолеченных» областей.
Комментарии