способ гипертермического лечения злокачественных новообразований и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ гипертермического лечения злокачественных новообразований, включающий общее облучение тела человека электромагнитными колебаниями частотой 13,56 МГц с повышением температуры тела до 40,5 42,5^oС в прямой кишке в течение 48 116 мин, отличающийся тем, что облучение осуществляют путем подведения энергии электромагнитных колебаний от двух когерентных взаимофазированных источников с возможностью обеспечения минимальной мощности вдоль позвоночника и продолжают облучение после достижения указанной температуры в течение промежутка времени, не превышающего 160 мин.

2. Устройство для гипертермического лечения злокачественных новообразований, содержащее стол, генератор электромагнитных колебаний, средства подвода энергии и средства для охлаждения тела человека, отличающееся тем, что средства подвода энергии включают облучающую систему компланарных вибраторов, содержащую две пары излучателей, одна из которых подключена к выходу генератора непосредственно, а другая через фазоинвертор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и может быть использовано для лечения различных форм опухолей, отличающихся в довольно широких пределах как по размерам, так и по глубине залегания, а также как элемент физиотерапии при лечении иных соматических заболеваний (остеохондрозы, артриты и пр).

Гипертермия злокачественных опухолей путем воздействия на биоткань высокочастотным (ВЧ) электромагнитным (ЭМ) полем в последние голы заняла прочное место в арсенале средств борьбы с новообразованиями.

Известен и является наиболее близким к предложенному способ гипертермического лечения злокачественных новообразований, включающий общее облучение тела человека ЭМ колебаниями. Известный способ осуществляют следующим образом. После предварительной подготовки больного его укладывают на термостол, накрывают одеялом и защитным покрывалом. Под общим эндотрахеальным наркозом проводят сеанс ВЧ ЭМ гипертермии. Во время сеанса температуру тела повышают в течение 48-116 мин до 40,5-42,5^оС в прямой кишке и поддерживают ее 114-224 мин. На фоне "плато" температуры проводят известные схемы полихимиотерапии: ЦВПП, ЦВПП-Блео, АЦОП и другие. Гипертермию проводят с эффективным охлаждением головы [температура гипотерма 2-16^оС, температура наружного слухового прохода около барабанной перепонки 36,6-37,6^оС. В течение сеанса осуществляют электрокардиомониторинг, коррекцию водного, электролитного балансов, исследуют реологические показатели крови.

При осуществлении известного способа в 60,1-74,9% случаев после термохимиотерапии была достигнута длительная ремиссия, значительная регрессия первичной опухоли, регрессия и исчезновение лимфоузлов, нормализация показателей крови. В 25,1-39,9% случаев положительных эффектов не наблюдалось. При лечении больных по известному способу в зоне максимального тепловыделения происходит интенсивный нагрев больших регионов глубоко расположенных тканей, в том числе спинного мозга с рядом расположенными вегетативными ганглиями. Перегрев спинного мозга и вегетативных ганглиев приводит к значительным побочным медицинским эффектам таким, как общий перегрев и блокада вегетативной иннервации органов брюшной полости, малого таза и забрюшинного пространства (синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания, парапарез и парез тазовых органов нижних конечностей, острый гломерулонефрит, болевой синдром в костях таза, вызванный глубинным температурным повреждением, ожоги III-IV степени межягодичной складки и поясничной области).

Известно и является наиболее близким к предложенному устройство для гипертермического лечения злокачественных новообразований, содержащее стол, генератор ЭМ колебаний, средства подвода энергии и средства для охлаждения тела человека в виде водно-резиновой мембраны, размещенной поверх вибраторов.

Установка предназначена для работы с внешним генератором с 50-омным коаксиальным выходом энергии (типа РПУ "Бриг"), имеющим плавно или ступенчато регулируемую выходную мощность до 1600 Вт на частоте 13,56 МГц и аппаратом для церебральной гипотермии ПГТ-2.

Установка представляет собой металлический стол, в который вмонтирован излучатель ЭМ энергии, система водного охлаждения поверхности нагреваемой части тела и блок измерения температуры.

Поверхность стола имеет мягкое поролоновое покрытие, на которое укладывают пациента. Под спиной пациента располагается камера с проточной дистиллированной водой, отделенная от тела эластичной резиновой мембраной. В корпусе стола размещены насос, прокачивающий воду через охлаждающую камеру, нагреватель для подогрева воды до требуемого начального уровня и радиатор для съема избыточного тепла в процессе ЭМ нагрева.

Средства подвода энергии включают элементы связи, а также резонансный контур, настраиваемый на рабочую частоту генератора, часть емкости которого образована двумя полотнами под камерой охлаждения. При подаче ЭМ энергии ВЧ токи проходят от одного полотна к другому через водный слой и тело пациента, нагревая его.

Блок измерения температуры представляет собой сбалансированный мост с переключаемыми с помощью кнопок термостойкими датчиками температуры. Датчики измеряют температуру воды на входе в охлаждающую систему и температуру тела пациента в процессе нагрева.

Известное устройство, таким образом, при работе осуществляет известный способ, что, благодаря указанному расположению вибраторов, приводит к перегреву спинного мозга и расположенных рядом с ним вегетативных ганглиев, и к перечисленным выше нежелательным последствиям для организма пациента.

Для уменьшения облучения спинного мозга и соседствующих с ним органов при проведении общей ЭМ гипеpтеpмии предложен способ гипертермического лечения злокачественных новообразований, включающий общее облучение тела человека ЭМ колебаниями, облучение осуществляют путем подведения энергии ЭМ колебаний от двух когерентных взаимофазированных источников.

Для решения указанной выше задачи предложено также устройство для гипертермического лечения злокачественных новообразований, содержащее стол, генератор ЭМ колебаний, средства подвода энергии в виде облучающей системы компланарных вибраторов и средства для охлаждения тела человека, при этом облучающая система вибраторов состоит из двух пар излучателей, одна из которых подключена к выходу генератора непосредственно, а вторая через фазоинвертор.

Техническим результатом предложенных способа и устройства является изменение распределения мощности ЭМ излучения в теле пациента таким образом, что вдоль позвоночника возникает область минимальной мощности, обусловливающая предотвращение перегрева спинного мозга и соседствующих органов, включая почки. Зона максимального разогрева, таким образом, концентрируется в областях, представляющих интерес для лечения и не опасных с точки зрения перегрева. Это, в свою очередь, позволяет в необходимых случаях удлинить безопасное время экспозиции и тем увеличить лечебный эффект, а также уменьшить дозировку химиотерапевтических препаратов при сопутствующем лечении.

Для осуществления предложенного способа в составе предлагаемого устройства могут быть использованы элементы стол, генератор ЭМ колебаний, средства подвода энергии, средства для охлаждения тела, аналогичные элементам, входящим в состав известного устройства. Для контроля температуры тела может быть использована как система, аналогичная описанной выше, так и иные известные системы. Из уровня техники не известны задачи создания ВЧ ЭМ поля, содержащего область минимальной мощности, а также средства решения таких задач, которые содержали бы подведение к облучаемому объекту энергии ЭМ колебаний от двух когерентных взаимофазированных источников, одним из которых являлся бы выход генератора ЭМ колебаний, а другим выход фазоинвертора, подключенного к указанному генератору.

На фиг. 1 изображена блок-схем предлагаемого устройства; на фиг. 2 экспериментальная кривая распределения мощности ЭМ облучения фантома предложенным устройством при фазовом угле 30 и 90^о. При изменении фазового угла на 180^о поле переориентируется в поперечном направлении; на фиг. 3 аналогичная кривая, получаемая при облучении фантома известным устройством.

Устройство для гипертермического лечения злокачественных новообразований (фиг. 1) состоит из стола 1, генератора 2, облучающей системы вибраторов 3, 4, 5, 6 и фазоинвертора 7. Первая пара излучателей облучающих вибраторов 3, 4 подключена непосредственно к выходам (а) генератора 2. Вторая пара излучателей облучающих вибраторов 5, 6 подключена к выходам (б) фазоинвертора, подключенного к генератору.

Способ с использованием предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Пациента после предварительной подготовки размещают на столе, покрывают одеялом и защитным покрывалом. Под общим эндотрахеальным наркозом проводят сеанс ВЧЭМ гипертермии. Подведенное к облучающим вибраторам 3, 4, 5, 6 от генератора 2 ЭМ излучение внутри объекта претерпевает интерференцию. Вследствие интерференции ЭМ поля пучности поля располагаются в намеченной области подвода тепла. В результате этого максимальное значение потока подводимой от генератора мощности ЭМ колебаний локализуется в области врачебного интереса.

Одновременно с этим интерференционный минимум подводимой от генератора мощности ЭМ колебаний локализуется в области позвоночника (спинного мозга и вегетативных ганглиев, наиболее чувствительных к гипертермическому воздействию). Это иллюстрируется представлен- ными на фиг. 2 графиками распределения мощности излучения [(p) по сечению фантома (линейная координата X)] Расположение опасных для облучения органов пациента в зоне минимума мощности достигается регулированием угла фазового сдвига и взаимного положения тела пациента и вибраторов.

Аналогичный график распределения мощности при облучении фантома по известному способу (фиг. 3) свидетельствует, напротив, о наличии в этом способе максимума в опасной зоне.

Для обеспечения когерентности потоков мощности ЭМ колебаний в каналах (а) и (б), в генераторе предусмотрена стабилизация частоты и взаимная развязка каналов. Стабилизация частоты генератора обеспечивается известными средствами с помощью кварцевого резонатора в задающем блоке генератора. Взаимная развязка каналов осуществлена в каскадах предварительного усиления обоих каналов генератора. Для этого оба блока оконечных усилителей генератора выполнены идентично с коэффициентом развязки на этапе предварительного усиления не менее чем 10 дБ.

Во время сеанса облучения температуру тела пациента повышают в течение 48-116 мин до 40,5-42,5^оС в прямой кишке и поддерживают ее в течение промежутка времени, который может достигать 100-160 мин. Температурный контроль тела пациента осуществляют с помощью радиотермометра. На фоне "плато" температуры проводят схемы полихимиотерапии: ЦВПП, ЦВПП-Блео, АЦОП и др.

Гипертермию проводят с охлаждением головы до 39^оС.

В течение сеанса осуществляют электрокардиомониторинг, коррекцию водного электролитного баланса, контроль за реологическими показателями крови.

С помощью предлагаемых способа и устройства было проведено лечение больных злокачественными новообразованиями, сведения о которых представлены в таблице.

Общая ЭМ гипертермия проведена 76 больным с диссеминированными и рецидивирующими формами опухолевого процесса:

Рак желудка 10 человек

Рак молочной

железы III стадии 3 человека

Рак молочной

железы IV стадии 16 человек

Меланоблас-

тома III-IV стадии 16 человек

Лимфограну-

ломатоз IIIБ стадии 6 человек

Саркома IV стадии 7 человек

Рак кишечни-

ка IV стадии 4 человека

Рак яични-

ков IV стадии 5 человек

Рак семенни-

ков IV стадии 3 человека

Рак легко-

го III-IV стадии 6 человек

Уменьшение размеров первичного очага после проведенного гипертермического лечения произошло у 12 человек (15,8%), регрессирующие изменения регионарных лимфоузлов у 9 человек (11,9% ), стабилизация размеров опухоли (отсутствие рака) у 35 человек (46%).

В целом по всем группам больных объективные улучшения от лечения предлагаемым способом с помощью предложенного устройства зафиксированы у 56 человек (73,7%).

Улучшенное самочувствие после проведенного курса лечения наступило в целом у 18 человек (23,6%). Часть больных отмечали после проведенного курса лечения уменьшение болевого синдрома 14 человек (18,4%) и улучшение общего самочувствия 4 человека (5,2%). Умерло 2 больных (2,6%). Причиной смерти явилась раковая интоксикация и почечно-печеночная недостаточность.

Таким образом, эффективность предложенных способа и устройства может быть оценена 73,7%+23,6%97,2%

П р и м е р 1. Выписка из историй болезни N 1518-93 и N 1876-93.

Больной Д. 54 года.

Диагноз: гипернефроидный рак левой почки, состояние после комбинированного лечения в 1988 году, диссеминация опухоли по брюшной полости.

Анамнез с августа 1988 года, когда больного стали беспокоить боли в поясничной области, выделения крови с мочой. При плановом обследовании у больного рентгенологически выявлен рак левой почки. Больному 12.09.88 года выполнена нефрэктомия слева (гистологический препарат N 4002/06 от 12.09.88 года гипернефроидный рак почки) и проведен один цикл ИПХТ по схеме АЦОП. Ремиссия 4,5 года. Больной обратился в онкодиспансер 23.06.93 года с рецидивом заболевания, диссеминацией процесса по бpюшной полости и выраженным болевым синдромом.

В плане комплексного лечения больному проведено два курса ИПХТ по схеме АЦОП, Д5-ФУЦП на фоне общей электромагнитной гипертермии по предлагаемому способу. Пpи УЗИ органов брюшной полости и почек 22.10.93 года, исследовании почек 18.11.93 года, увеличенных лимфоузлов и других признаков рецидива объемного процесса не выявлено, купирован болевой синдром.

В настоящее время у больного наблюдается клинико-гематологическая ремиссия.

П р и м е р 2. Выписка из историй болезни N 683-89, N 1242-89 и N 1583-89.

Больно Х. 35 лет.

Диагноз: лимфобластная лимфосаркома. IVБ стадия, метастазирование в печень, селезенку, поражения оболочек спинного мозга, полиневритический синдром.

Анамнез с декабря 1987 года. Рентгенография грудной клетки 12.01.88 года: слева в восьмом сегменте крупная тень, связанная с расширенным корнем. На томограмме в левом корне увеличенные лимфоузлы до трех сантиметров в диаметре, сужен верхнедолевой бронх, деформирован нижнедолевой бронх за счет сдавления увеличенными лимфоузлами.

19.01.89 года произведена операция-лапаротомия со спленэктомией. Гистологически установлена лимфосаркома с поражением печени и селезенки.

В плане комплексного лечения проведены ИПХТ по схеме ЦВАМП, АЦОП и курс дистанционной гамматерапии на область грудного отдела позвоночника (СОД-30 Гр). Лечение оказалось неэффективным. Начиная с 28.03.89 года ежемесячно проводили курсы ИПХТ по схеме АЦОП с уменьшенной в полтора раза дозировкой в сочетании с общей электромагнитной гипертермией по предлагаемому способу. Контроль: печень в пределах нормы, не пальпируется, нормализовались показатели крови, исчезли боли в позвоночнике, регрессировали увеличенные лимфатические узлы. 03.10.89 года контрольные снимки грудной клетки: легочный рисунок усилен, увеличенных узлов в корнях и средостении не видно. Трахея и крупные бронхи проходимы.

К настоящему времени у больного наблюдается клинико-гематологическая ремиссия.

П р и м е р 3. Выписка из истории болезни N 2580-92.

Больная Д. 40 лет

Диагноз: рак правой молочной железы, IV стадия, состояние после комбинированного лечения в 1990 году, диссеминация по легким.

По анамнезу в мае 1990 года при плановом обследовании в правой молочной железе было обнаружено образование размером 2х3 см. При цитологическом исследовании (гистологический препарат N 5543/45 от 04.05.90 года) выявлен низкодифференцированный рак правой молочной железы. В 1990 году больной проведено комбинированное лечение по поводу данного заболевания. Ремиссия 1,5 года.

В онкодиспансер с диагнозом: рак правой молочной железы, состояние после комбинированного лечения в 1990 году, диссеминация по легким, больная обратилась 03.11.92. В плане комплексного лечения больной проведено 3 курса полихимиотерапии по схеме АЦОП, ЦВАМП на фоне общей электромагнитной гипертермии по предлагаемой методике.

При рентгенологическом контроле 01.07.93 года легочные поля прозрачны, без инфильтративно-очаговых изменений.

В настоящее время у больной наблюдается клинико-гематологическая ремиссия.

П р и м е р 4. Выписка из историй болезни N 2095-92, N 2895-92, N 2184-93.

Больная М. 35 лет.

Диагноз: злокачественная тимома, IV стадия, клиническая группа IV, состояние после торакотомии лучевой и полихимиотерапии, реактивный плеврит справа, перикардит.

Анамнез с ноября 1991 года, когда при обследовании у больной на рентгенограммах грудной клетки было обнаружено расширение переднего средостения. Появились симптомы нарастающей дыхательной недостаточности. По медицинским показаниям больной в декабре 1991 года выполнена торакотомия с удалением злокачественной опухоли (гистологический препарат N 9846/49 от 12.12.91 года злокачественная тимома) с последующими курсами лучевой и полихимиотерапии. Ремиссия полгода.

Больная повторно обратилась в онкодиспансер 11.09.1992 года с рецидивом заболевания. При рентгенологическом контроле 13.09.1992 года на рентгенограммах органов грудной клетки в двух проекциях определено переднее средостение, справа в боковом синусе имеется выпот, корни легких бесструктурны, в передних отделах справа имеются плевральные наложения.

В плане комплексного лечения больной проведено два цикла ИПХТ по схеме АЦОП на фоне общей электромагнитной гипертермии по предлагаемому способу с последующим динамическим наблюдением.

При рентгенологическом контроле 18.08.1993 года признаков рецидива и увеличения лимфоузлов средостения не обнаружено. Наличия свободной жидкости в плевральной полости нет.

В настоящее время у больной наблюдается клинико-гематологическая ремиссия.

П р и м е р 5. Выписка из истории болезни N 2483-93.

Больная Ч. 50 лет.

Диагноз: рак правой молочной железы, IV стадия, состояние после комбинированного лечения в 1981 году, диссеминация процесса, метастазы в позвоночник (деструкция Th5), метастазы в головку правой плечевой кости, лопатку.

Анамнез с 1981 года, когда больная обнаружила в правой молочной железе и на границе внутреннего и наружного квадрантов образование около трех сантиметров в диаметре, плотное, подвижное, умеренно болезненное при пальпации, спаянное с кожей. При цитологическом исследовании (цитологический препарат N 392/96 от 14.021981 года) инфильтративно-протоковый рак. В правой подмышечной области пальпировался единичный размером один на два сантиметра плотный лимфоузел.

В 1981 году больной проведено комбинированное лечение по поводу данного заболевания с последующими курсами ПХТ в течение полутора лет. Ремиссия 10 лет.

Больная повторно обратилась с болевым синдромом в онкодиспансер с диссеминацией процесса: метастазы в позвоночник (деструкция Th5), метастазы в головку правой плечевой кости, лопатку. Диагноз рентгенологически подтвержден.

В плане комплексного лечения больной проведено 3 курса индуктивной полихимиотерапии по схеме АЦОП, Д5-ФУЦП на фоне общей ЭМ гипертермии по предлагаемому способу. В результате проведенного лечения у больной полностью купирован болевой синдром, при контрольной рентгенографии грудного отдела позвоночника в двух проекциях и правого плечевого пояса от 26.12.93 г. отмечается положительная динамика в виде дальнейшего склерозирования тела Th5, полное склерозирование в зонах тела правой лопатки и головки правой плечевой кости в месте бывшей деструкции за счет локализовавшихся в этой области метастазов.

В настоящий момент у больной наблюдается клинико-гематологическая ремиссия.