СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Рассмотрена возможность использования воздействующего электромагнитного излучения в высокочастотном диапазоне для проведения абляции биологических тканей (мягких и повышенной плотности). Дан сравнительный анализ характеристик абляции, выполненной при помощи электромагнитного излучения СВЧ-диапазона (метод микроволновой абляции (МВА)) и высокочастотного (ВЧ) диапазона. Экспериментально выявлено, что характеристики абляции, выполненной обоими методами, близки друг к другу. Предложены и экспериментально проверены методики ВЧ-абляции, выполненной по неинвазивному и инвазивному способам. Предложен лазерный контроль степени деструкции биологической ткани, увеличивающий достоверность контроля. Эксперименты проведены с использованием высокочастотного генератора на фиксированной частоте 13,56 МГц, созданного с участием авторов настоящей работы. Использование ВЧ-генератора обеспечило проведение воздействия на биологическую ткань с излучателем игольчатого типа (медицинская сталь) без замкнутого электрического контура. В качестве биоптата использованы свиной кожный покров и мышцы крупного рогатого скота. Выполнены процессы выжигания объекта воздействия, резекции и коагуляции. Показано, что при ВЧ-абля-ции (ВЧА) происходит нагрев ткани до 120?°С. Для исследования температуры в очаге воздействия использован мультиметр с функцией тепловизора CEM DT-898 производства ФРГ.

Такой мультиметр позволяет провести захват участка с максимальной температурой в месте разряда, который возникает при приближении излучателя к кожному покрову и нагревает кожный покров до определенной температуры, в результате чего и возникает термическая абляция. Выявлено, что ВЧ-абляция происходит практически без влияния на окружающие ткани. Разработана и выполнена высокочастотная электромагнитная система для проведения экспериментальных исследований. По результатам работы предложено абляцию биологической ткани проводить с использованием отечественных ВЧ-генераторов.

1. Жуликов А.Л., Маланин Д.А. Применение метода холодноплазменной аблации в травматологии и других областях хирургии // Волгоградский научно-медицинский журнал. – 2008. – № 1. – С. 59–61.

2. Устройство для формирования холодной плазмы в физиологическом растворе / Н.А. Жумантаева, А.Н. Алейник, Л.И. Лисицына, В.В. Педдер // Научный вестник НГТУ. – 2016. – № 1 (62). – С. 35–48.

3. Жумантаева Н.А., Лисицына Л.И. Щадящее удаление биологических тканей с патологией методом холодно-плазменной коблации // Современные проблемы телекоммуникаций: материалы Российской научно-технической конференции, Новосибирск, 26–27 апр. 2017 г. – Новосибирск, 2017. – С. 566–569.

4. The device for generating cold plasma in an electrically conductive solution, with the aim of tissue spare / N.A. Zhumantaeva, L.I. Lisitsyna, A.N. Aleinik, V.V. Pedder // The 17th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices, EDM 2016: proceedings. – Novosibirsk, 2016. – P. 650–652.

5. Современные методы абляции злокачественных новообразований печени / Л.И. Москвичева, Д.В. Сидоров, М.В. Ложкин, Л.О. Петров, М.В. Забелин // Исследования и практика в медицине. – 2018. – Т. 5, № 4. – С. 58–71.

6. Новый метод микроволновой абляции злокачественных новообразований печени / Д.В. Сидоров, Н.А. Гришин, М.В. Ложкин, В.А. Вишневский, Л.О. Петров // Онкохирургия. – 2012. – Т. 4, № 1. – С. 50.

7. Микроволновая абляция при лечении злокачественных новообразований печени / Д.В. Сидоров, С.О. Степанов, Н.А. Гришин, М.В. Ложкин, Л.О. Петров, О.А. Майновска // Онкология. Журнал им. П.А. Герцена. – 2013. – № 2. – С. 27–31.

8. Effect of microwave ablation treatment of hepatic malignancies on serum cytokine levels / J. Zhao, Q. Li, M. Muktiali, B. Ren, Y. Hu, D. Li, Z. Li, D. Li, Y. Xie, M. Tao, R. Liang // BMC Cancer. – 2020. – Vol. 20. – P. 812.

9. Результаты радиочастотной абляции при лечении колоректальных метастазов в печени / К.Н. Петренко, Е.О. Барсукова, Л.О. Полищук, Е.П. Фисенко, Г.А. Шатверян, О.Г. Скипенко // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 2007. – Т. 17, № 3. – С. 84–90.

10. Использование аппарата радиочастотной абляции при резекции печени / В.Д. Федоров, В.А. Вишневский, В.А. Кубышкин [и др.] // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. – 2004. – № 5. – С. 21–25.

11. Microwave coagulation therapy for hepatic tumors: review of the literature and critical analysis / C. Boutros, P. Somasundar, S. Garrean, A. Saied, N.J. Espat // Surgical Oncology. – 2010. – Vol. 19 (1). – P. e22–e32.

12. Kulaylat M.N., Gibbs J.F. Thermoablation of colorectal liver metastasis // Journal of Surgical Oncology. – 2010. – Vol. 101 (8). – P. 699–705.

13. Small hepatocellular carcinoma in cirrhosis: randomized comparison of radio-frequency thermal ablation versus percutaneous ethanol injection / R.A. Lencioni, H.P. Allgaier, D. Cioni, M. Olschewski, P. Deibert, L. Crocetti, H. Frings, J. Laubenberger, I. Zuber, H.E. Blum, C. Bartolozzi // Radiology. – 2003. – Vol. 228 (1). – P. 235–240.

14. Razafindratsira T., Isambert M., Evrard S. Complications of intraoperative radiofrequency ablation of liver metastases // HPB (Oxford). – 2011. – Vol. 13 (1). – P. 15–23.

15. Микроволновая абляция в комбинированном лечении первичных опухолей и метастазов печени / М.М. Трандофилов, М.Н. Рудакова, К.Ю. Рябов, О.Ф. Шершнев, А.В. Прохоров // Анналы хирургической гепатологии. – 2015. – Т. 20 (4). – С. 34–39. – DOI: 10.16931/1995-5464.2015434-39.

16. Балахнин П.В., Шмелев А.С., Шачинов Е.Г. Чрескожная энергетическая абляция опухолей: принципы, технологии, результаты // Практическая онкология. – 2016. – Т. 17, № 3. – С. 129–153.

17. Радиочастотная абляция как вспомогательный и окончательный метод лечения метастатического поражения печени у больных колоректальным раком / Э.Э. Топузов, М.А. Бобраков, В.К. Балашов, Е.И. Дрогомирецкая, Е.А. Ерохина, О.Н. Кислицина, А.Н. Петряшов, А.Н. Круглов, Р.Э. Топузов, Е.В. Напольская // Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова. – 2017. – Т. 9, № 1. – С. 7–14.

18. Радиочастотная катетерная абляция хронической формы фибрилляции предсердий методом изоляции легочных вен и анатомической модификации субстрата аритмии / А.В. Ардашев, Е.Г. Желяков, Е.А. Долгушина, М.С. Рыбаченко, Д.А. Мангутов, А.В. Конев, С.В. Волошко, О.Ю. Врублевский, М.В. Крючко, Э.Н. Ливенцева // Кардиология. – 2008. – № 12. – С. 41–48.

19. История развития радиочастотной абляции в травматологии и ортопедии / М.А. Гвоздев, М.В. Рябинин, А.С. Сапрыкин, Н.Н. Корнилов // Современные проблемы науки и образования. – 2021. – № 1. – URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=30460 (дата обращения: 06.03.2023).

20. Тихонов В.Н. Мини-свиньи – надежда человечества // Химия и жизнь – XXI век. – 2011. – № 9. – С. 32–36.

21. Винская Е.К., Белавская С.В., Лисицына Л.И. Лазерный контроль степени деструкции биологической ткани // Наука. Технологии. Инновации: 16 Всероссийская научная конференция молодых ученых, Новосибирск, 5–8 дек. 2022 г.: в 11 ч. – Новосибирск, 2022. – Ч. 6. – С. 119–123.

22. Абляция костной ткани, выполненная путем воздействия электромагнитным излучением высокочастотного диапазона / Л.И. Лисицына, С.В. Белавская, А.Н. Кузьмин, Е.К. Винская // Современные проблемы телекоммуникаций: материалы Российской научно-технической конференции, Новосибирск,20–21 апр. 2022 г. – Новосибирск, 2022. – С. 648–652.

23. Comparative analysis of soft biological tissue ablation characteristics obtained by electromagnetic radiation of HF and UHF ranges / S.V. Belavskaya, L.I. Lisitsyna, A.N. Kuzmin, E.K. Vinskaya // IEEE 23 International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM): proceedings, Erlagol, 30 June – 4 July 2022. – IEEE, 2022. – P. 510–513.

24. Lisitsyna L.I., Belavskaya S.V., Blokhin A.A. Utilization of high frequency electrical signal for biological tissue ablation // Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE-2021): proceedings, Novosibirsk, 19–21 Nov. 2021. – Novosibirsk, 2021. – P. 72–75.