Физики из МГУ и США "заточили" ультразвуковой скальпель

Ученые из Московского университета и их коллеги из США придумали методику, которая позволит создавать ультразвуковые "ножи"-скальпели, способные разрушать раковые опухоли внутри тела человека, не вскрывая его, говорится в статье, опубликованной в журнале IEEE Transactionson Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. "Боюсь показаться нескромной, но, наверное, никто кроме нас не смог бы быстро разобраться с этой задачей. Необходимо было учитывать множество технических, численных и чисто научных деталей, обладать серьезным опытом работы в этой области. Такой опыт был накоплен в нашей лаборатории", — заявила Вера Хохлова из Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, чьи слова приводит пресс-служба ВУЗа. В последние годы физики, химики и даже биологи начали разрабатывать новые методики проведения хирургических операций и терапии, которые проводятся без вскрытия тела и нанесения повреждений тканям и органам. К примеру, недавно исследователи разработали наночастицы, которые вводятся в опухоль и затем нагреваются при помощи лазера, что уничтожает рак, но не трогает здоровые клетки. Аналогичным образом действует генная терапия и специальные лекарства, подавляющие рост сосудов в опухоли и "удушающие" раковые клетки. Хохлова и ее коллеги нашли способ осуществить нечто подобное при помощи специально устроенных ультразвуковых волн, "заточенных" на проникновение внутрь тела на определенную глубину и уничтожение раковых клеток. Подобные методики лечения рака при помощи "сфокусированного" ультразвука уже используются и изучаются медиками и физиками для борьбы с раком почек, простаты, молочных желез и мозга, однако у них есть множество проблем, главной из которых является непредсказуемость работы таких ультразвуковых излучателей. Эта непредсказуемость заставляет медиков крайне медленно удалять опухоль, из-за чего такая процедура занимает как минимум несколько часов или растягивается на недели и месяцы. Российские физики и их американские коллеги просчитали то, как подобные ультразвуковые волны взаимодействуют с тканями организма, как происходит их нагрев и как можно управлять силой, "шириной" и другими параметрами излучения. В результате всего этого им удалось не только "заточить" ультразвуковой скальпель, сделав его управляемым, но и найти новый способ уничтожения клеток. Как оказалось, опухоль лучше разрушать путем буквального "раздавливания" клеток при помощи давления, возникающего в результате разрыва клеток ультразвуковыми волнами и появления "кипящих" пузырьков жидкости внутри них, а не путем их нагрева, как это делают используемые сегодня технологии ультразвуковой хирургии. Нагрев тканей, как объясняют физики, часто ведет к непредсказуемым последствиям и мешает наблюдениям за состоянием тела во время процедуры, и переход на новую методику позволит избавиться от этих недостатков. Технология механического разрушения ткани, по мнению Веры Хохловой, открывает новые возможности в ультразвуковой хирургии: ее действие предсказуемо, а ее последствия можно увидеть при помощи простого УЗИ. Это позволяет контролировать работу ультразвукового скальпеля и точно и быстро уничтожать опухоли, не вскрывая тела.