RU2368406C2 - Method and device for destroying malignant tumours - Google Patents

Method and device for destroying malignant tumours Download PDF

Info

Publication number
RU2368406C2
RU2368406C2 RU2007139550/14A RU2007139550A RU2368406C2 RU 2368406 C2 RU2368406 C2 RU 2368406C2 RU 2007139550/14 A RU2007139550/14 A RU 2007139550/14A RU 2007139550 A RU2007139550 A RU 2007139550A RU 2368406 C2 RU2368406 C2 RU 2368406C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
needle electrode
working needle
electrode
energy
Prior art date
Application number
RU2007139550/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007139550A (en
Inventor
Владимир Евгеньевич Загайнов (RU)
Владимир Евгеньевич Загайнов
Александр Владимирович Костров (RU)
Александр Владимирович Костров
Аскольд Витальевич Стриковский (RU)
Аскольд Витальевич Стриковский
Александр Флегонтович Плотников (RU)
Александр Флегонтович Плотников
Глеб Георгиевич Горохов (RU)
Глеб Георгиевич Горохов
Original Assignee
Владимир Евгеньевич Загайнов
Александр Владимирович Костров
Аскольд Витальевич Стриковский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Евгеньевич Загайнов, Александр Владимирович Костров, Аскольд Витальевич Стриковский filed Critical Владимир Евгеньевич Загайнов
Priority to RU2007139550/14A priority Critical patent/RU2368406C2/en
Publication of RU2007139550A publication Critical patent/RU2007139550A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2368406C2 publication Critical patent/RU2368406C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: group of inventions refers to medicine and is meant for destroying malignant tumours. Local interstitial thermoradiotherapy is performed. The working needle electrode is introduced into the tumour centre and radio-frequency energy is supplied to it during the heating period. At that, energy of microwave range id used. The device includes a generator connected to the working needle electrode. Generator of microwave range is used as generator. The working needle electrode is connected with flexible radio-frequency cable to the generator. A piece of rigid coaxial line with the central conductor protruding by 5-15 mm is used as the working needle electrode.
EFFECT: proposed group of inventions allows achieving deeper penetration into the tissue, thus providing destruction of the whole volume of tumopur; absence of the second electrode allows excluding passage of undesirable currents through the patient's body and their pathologic influence on the organism.
7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, а именно к локальной внутритканевой гипертермии, и может быть использовано для разрушения злокачественных новообразований.The invention relates to medicine and medical equipment, namely to local interstitial hyperthermia, and can be used to destroy malignant neoplasms.

Во всем мире приблизительно два миллиона человек каждый год заболевают раком печени. Только у 30% пациентов возможно проведение радикального хирургического лечения. Поэтому развитие новых методов лечения для неоперабельных пациентов, в частности с опухолями печени, является весьма актуальным.Worldwide, approximately two million people develop liver cancer each year. Only 30% of patients can undergo radical surgical treatment. Therefore, the development of new treatment methods for inoperable patients, in particular with liver tumors, is very relevant.

Одним из самых успешных и динамически развивающихся направлений онкологии является метод локальной терморадиотерапии. Метод очень эффективен (сопоставим по эффективности с хирургическим вмешательством), минимально инвазивен.One of the most successful and dynamically developing areas of oncology is the method of local thermoradiotherapy. The method is very effective (comparable in effectiveness to surgery), minimally invasive.

Известны способы локальной гипертермии, основанные на введении внутрь опухоли различных ферромагнитных или токопроводящих жидкостей с последующим нагревом ВЧ-током до 44°С и выше (См. Проф. Карев И.Д. "Гипертермические методы в онкологии", www.k-test.ru/index). Экспериментальные и клинические исследования по применению ферромагнитных жидкостей показали их отрицательные свойства. Неблагоприятными последствиями применения ферромагнитных суспензий являются нередко развивающиеся ожоги кожи и косметические дефекты в послеоперационном рубце. Результаты морфологических исследований (на примере рака молочной железы) свидетельствуют, что применение термомодификаторов вызывает выраженные структурные изменения злокачественных опухолей: снижается плотность жизнеспособной паренхимы, уменьшается индекс митотической активности и число нормальных митозов.Known methods of local hyperthermia, based on the introduction into the tumor of various ferromagnetic or conductive fluids, followed by heating the RF current to 44 ° C and above (See Prof. I. Karev "Hyperthermic methods in oncology", www.k-test. com / index). Experimental and clinical studies on the use of ferromagnetic fluids have shown their negative properties. The adverse effects of the use of ferromagnetic suspensions are often developing skin burns and cosmetic defects in the postoperative scar. The results of morphological studies (for example, breast cancer) indicate that the use of thermal modifiers causes pronounced structural changes in malignant tumors: the density of the viable parenchyma decreases, the index of mitotic activity and the number of normal mitoses decrease.

Известны также способ и устройство для лечения злокачественных новообразований (см. патент РФ №2063255, A61N 5|02, A61B 17/36, 1996 г.), основанные на использовании токопроводящей жидкости с последующим нагревом ВЧ-током.Also known is a method and device for the treatment of malignant neoplasms (see RF patent No. 2063255, A61N 5 | 02, A61B 17/36, 1996), based on the use of conductive fluid, followed by heating with an RF current.

Устройство содержит высокочастотный генератор, излучатели, блок измерения и контроля температуры, соединенный с термодатчиками. Между высокочастотным генератором и излучателями установлен распределитель высокочастотной энергии. Каждый излучатель выполнен в виде группы электродов, состоящей не менее чем из трех игл, при этом распределитель высокочастотной энергии содержит не менее трех катушек связи, каждая из которых первым выходом соединена с одной иглой-электродом из группы, а вторым выходом - через переменное сопротивление с остальными иглами-электродами из группы.The device comprises a high-frequency generator, emitters, a temperature measurement and control unit connected to temperature sensors. A high-frequency energy distributor is installed between the high-frequency generator and emitters. Each emitter is made in the form of a group of electrodes consisting of at least three needles, while the high-frequency energy distributor contains at least three coupling coils, each of which is connected to one needle-electrode from the group by the first output and through a variable resistance with other needle-electrodes from the group.

Способ лечения осуществляют следующим образом. Предварительно, после введения анестетиков, перитуморально вводят высокомолекулярный декстран. Зону нагрева условно анатомически делят на несколько секторов, в каждый из которых вводят группу электродов, не менее чем из трех игл. Достигают температуры 49°С около игл за время менее 1 мин и затем равномерно разогревают новообразование до 49°С, подавая от отдельного источника на каждую группу электродов высокочастотную энергию соответствующей величины в зависимости от проводимости секторов. В устройстве использован генератор с выходной мощностью 50 Вт, работающий на частоте 13,56 МГц. Разогрев отдельных частей новообразования до температуры 49°С осуществляют не более чем за 1 мин, что позволяет быстро пройти рубеж 39-40°С для всей массы новообразования, при котором раковые клетки начинают быстро распространяться с током крови. Введение токопроводящей жидкости, а именно декстрана, приводит к сдавливанию кровеносных сосудов. Это затрудняет разнос раковых клеток с током крови в здоровые ткани. Поддержание температуры 49°С в злокачественном новообразовании осуществляют в течение не менее 90 мин, что позволяет добиться более выраженного лечебного эффекта, обеспечивающего практически полностью девитализацию раковых клеток.The treatment method is as follows. Previously, after the introduction of anesthetics, high molecular weight dextran is peritumorally administered. The heating zone is conditionally anatomically divided into several sectors, in each of which a group of electrodes is introduced, of at least three needles. They reach a temperature of 49 ° C near the needles in less than 1 min and then evenly warm the neoplasm to 49 ° C, applying high-frequency energy of the corresponding magnitude from each individual electrode group depending on the conductivity of the sectors. The device uses a generator with an output power of 50 W, operating at a frequency of 13.56 MHz. Heating of the individual parts of the neoplasm to a temperature of 49 ° C is carried out in no more than 1 min, which allows you to quickly go through the border of 39-40 ° C for the entire mass of the neoplasm, in which cancer cells begin to spread rapidly with blood flow. The introduction of conductive fluid, namely dextran, leads to compression of the blood vessels. This makes it difficult to carry cancer cells with blood flow to healthy tissues. Maintaining a temperature of 49 ° C in a malignant neoplasm is carried out for at least 90 minutes, which allows to achieve a more pronounced therapeutic effect, which ensures almost complete cancer cell devitalization.

Недостатком известного устройства является сложная система электродов, что усложняет устройство и делает его громоздким. В устройство входят резонансные контура, напрямую связанные с иглами-электродами, вводимыми в новообразование. Изменение электрических характеристик ткани во время процедуры нагрева приводит к изменению согласования высокочастотного генератора с нагрузкой. И, как следствие, в процессе работы необходима ручная подстройка контуров, а при наличии множественного мелкоочагового поражения органа (метастазы) работа с данным устройством выглядит затруднительной.A disadvantage of the known device is a complex electrode system, which complicates the device and makes it bulky. The device includes resonant circuits directly connected to the needle-electrodes inserted into the neoplasm. A change in the electrical characteristics of the tissue during the heating procedure leads to a change in the matching of the high-frequency generator with the load. And, as a result, manual adjustment of the contours is necessary during the work, and in the presence of multiple small focal organ lesions (metastases), working with this device looks difficult.

Недостатком способа является длительное время обработки опухоли - более 90 минут, что ограничивает применение способа при оперативных вмешательствах. Кроме того, введение декстрана вокруг новообразования для создания хорошей проводимости противоречит принципам абластики (возможно вторичное заражение раковыми клетками здоровой ткани). За счет просачивания нагретой жидкости к смежным органам возможна термоаблация последних. Кроме этого, достаточно сложным является обеспечение равномерности и однородности заполнения декстраном. Неравномерность и неоднородность заполнения декстраном приводит к неоднородному нагреву опухоли, и, как следствие, низкой эффективности способа.The disadvantage of this method is the long treatment time of the tumor - more than 90 minutes, which limits the application of the method for surgical interventions. In addition, the introduction of dextran around the neoplasm to create good conductivity is contrary to the principles of ablasticity (possibly secondary infection of healthy tissue with cancer cells). Due to the leakage of heated liquid to adjacent organs, thermal ablation of the latter is possible. In addition, it is quite difficult to ensure uniformity and uniformity of filling with dextran. The unevenness and heterogeneity of filling with dextran leads to inhomogeneous heating of the tumor, and, as a consequence, the low efficiency of the method.

Наиболее близким к изобретению является универсальный комплекс «МЕТАТОМ-2» для теплового разрушения опухолей (ссылка взята в Интернете, http://medprom.ru/medprom/237250). Устройство включает высокочастотный генератор, шприцевый насос, блок управления, а также набор сменных одноразовых принадлежностей, включающих нейтральный электрод, рабочий игольчатый электрод и термодатчик. Рабочий игольчатый электрод имеет изолирующее покрытие по всей длине, за исключением конца длиной 15-20 мм с отверстиями для подачи в область нагрева изотонического раствора хлорида натрия. Термодатчик выполнен в виде неохлаждаемого игольчатого электрода с изолирующим покрытием по всей длине. В процессе осуществления способа нейтральный электрод располагают под телом пациента, вводят рабочий электрод в центр опухоли и подводят к нему радиочастотную энергию. При прохождении высокочастотного тока между неизолированным концом игольчатого электрода и нейтральным электродом ткань вблизи конца игольчатого электрода нагревается до температуры 50-100°С, вызывая гибель клеток опухоли. Одновременно, в область нагрева через отверстия в конце игольчатого электрода, поступает изотонический раствор, способствующий уменьшению высушивания ткани вблизи конца игольчатого электрода и увеличению размера области термического некроза ткани. Размер области коагуляции зависит от величины высокочастотной мощности, времени нагрева, скорости введения изотонического раствора, а также конфигурации наконечника игольчатого электрода.Closest to the invention is the universal complex "METATOM-2" for the thermal destruction of tumors (link taken from the Internet, http://medprom.ru/medprom/237250). The device includes a high-frequency generator, a syringe pump, a control unit, as well as a set of disposable disposable accessories, including a neutral electrode, a working needle electrode and a temperature sensor. The working needle electrode has an insulating coating along the entire length, with the exception of the end with a length of 15-20 mm with holes for supplying an isotonic sodium chloride solution to the heating region. The temperature sensor is made in the form of an uncooled needle electrode with an insulating coating along the entire length. During the implementation of the method, a neutral electrode is placed under the patient’s body, a working electrode is introduced into the center of the tumor, and radio frequency energy is supplied to it. When a high-frequency current passes between the non-insulated end of the needle electrode and the neutral electrode, the tissue near the end of the needle electrode heats up to a temperature of 50-100 ° C, causing the death of tumor cells. At the same time, an isotonic solution enters the heating region through the holes at the end of the needle electrode, which helps to reduce tissue drying near the end of the needle electrode and increase the size of the area of thermal tissue necrosis. The size of the coagulation region depends on the magnitude of the high-frequency power, the heating time, the rate of introduction of the isotonic solution, as well as the configuration of the tip of the needle electrode.

Недостатком комплекса «МЕТАТОМ-2» и способа разрушения опухолей является длительное время нагрева (десятки минут), что ограничивает его применение при оперативных вмешательствах. Ввиду того, что высокочастотные токи проходят между нейтральным и игольчатым электродами по телу пациента (система является двухэлектродной), а подводимая мощность меняется от 50 до 300 Вт, нагрев тканей по пути протекания тока не контролируется, патологическое влияние на организм при этом не оценивается. Поэтому применение комплекса для пациентов с имплантированными электрокардиостимуляторами ограничено. Кроме того, существенным недостатком комплекса является работа у нижней границы высокочастотного диапазона (сотни килогерц). При этом при протекании тока от игольчатого рабочего электрода к нейтральному электроду происходит высыхание окружающих тканей, в результате чего проводимость падает, что ведет к снижению поглощения мощности нагрева и, следовательно, уменьшению эффективности способа. Для восстановления проводимости в пораженную область необходимо вводить физиологический раствор, что усложняет конструкцию рабочего игольчатого электрода и комплекса в целом.The disadvantage of the complex "METATOM-2" and the method of destruction of tumors is the long heating time (tens of minutes), which limits its use in surgical interventions. Due to the fact that high-frequency currents pass between the neutral and needle electrodes through the patient’s body (the system is a two-electrode), and the input power varies from 50 to 300 W, tissue heating along the current path is not controlled, and the pathological effect on the body is not evaluated. Therefore, the use of the complex for patients with implanted pacemakers is limited. In addition, a significant drawback of the complex is the work at the lower boundary of the high-frequency range (hundreds of kilohertz). In this case, when the current flows from the needle working electrode to the neutral electrode, the surrounding tissues dry out, as a result of which the conductivity drops, which leads to a decrease in the absorption of the heating power and, consequently, to a decrease in the efficiency of the method. To restore conductivity, a physiological solution must be injected into the affected area, which complicates the design of the working needle electrode and the complex as a whole.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании способа и реализующего его устройства, обеспечивающих при закрытом (чрескожном) и открытом (во время проведения хирургических операций) доступах при малом времени нагрева эффективное разрушение злокачественной опухоли и ее метастазов в паренхиматозных органах, в частности в печени. Другой задачей настоящего изобретения является создание недорогого, простого по конструкции отечественного устройства, обеспечивающего доступный по стоимости способ лечения широкому кругу пациентов.The problem to which the invention is directed, is to create a method and a device that implements it, providing closed (percutaneous) and open (during surgical operations) accesses with a short heating time, effective destruction of a malignant tumor and its metastases in parenchymal organs, in particular in the liver. Another objective of the present invention is the creation of an inexpensive, simple in design domestic device that provides an affordable way to treat a wide range of patients.

Поставленная задача решается тем, что в способе разрушения злокачественных опухолей путем проведения локальной интерстициальной терморадиотерапии, включающем введение рабочего игольчатого электрода в центр опухоли и подведение к нему радиочастотной энергии в течение времени нагрева, согласно изобретению используют энергию сверхвысокочастотного диапазона, а в качестве рабочего игольчатого электрода используют отрезок жесткой коаксиальной линии с выступающим на 5-15 мм центральным проводником.The problem is solved in that in the method of destruction of malignant tumors by conducting local interstitial thermoradiotherapy, which includes introducing a working needle electrode into the center of the tumor and applying radio frequency energy to it during the heating time, the microwave energy is used according to the invention, and the working needle electrode is used a piece of a rigid coaxial line with a central conductor protruding by 5-15 mm.

В способе предпочтительно используют энергию диапазона 1-5 Ггц с регулируемой выходной мощностью в пределах 10-500 Вт, а время нагрева составляет 5-30 с.The method preferably uses energy in the range of 1-5 GHz with an adjustable output power in the range of 10-500 W, and the heating time is 5-30 s.

Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для разрушения злокачественных опухолей, включающем генератор, подключенный к рабочему игольчатому электроду, согласно изобретению в качестве генератора использован генератор СВЧ диапазона, а рабочий игольчатый электрод выполнен в виде отрезка жесткой коаксиальной линии с выступающим на 5-15 мм центральным проводником, подключенного гибкой коаксиальной линией к генератору. Генератор имеет диапазон частот 1-5 Ггц и выполнен с регулируемой выходной мощностью в пределах 10-500 Вт. В качестве генератора СВЧ диапазона может быть использован магнетрон.The problem is also solved by the fact that in the device for the destruction of malignant tumors, including a generator connected to a working needle electrode, according to the invention, a microwave generator is used as a generator, and the working needle electrode is made in the form of a segment of a rigid coaxial line with a protruding 5-15 mm central conductor connected by a flexible coaxial line to the generator. The generator has a frequency range of 1-5 GHz and is made with adjustable output power in the range of 10-500 watts. A magnetron can be used as a microwave generator.

Отрезок жесткой коаксиальной линии согласно изобретению содержит центральный проводник, выполненный из тугоплавкого металла, например титана или молибдена, и внешний проводник, помещенный в термоэкран, выполненные из металла, например нержавеющей стали, центральный и внешний проводники разделены изолирующей трубкой из керамики.A segment of a rigid coaxial line according to the invention comprises a central conductor made of refractory metal, such as titanium or molybdenum, and an external conductor placed in a thermal shield made of metal, such as stainless steel, the central and outer conductors are separated by a ceramic insulating tube.

Сущность предложенного изобретения заключается в том, что для обеспечения эффективного разрушения злокачественных опухолей при малом времени нагрева авторами предложена группа изобретений, объединенных единым изобретательским замыслом - способ и устройство, использующих энергию СВЧ диапазона. Легкость, с которой СВЧ энергия преобразуется в тепло, позволяет получить очень высокие скорости нагрева, при этом в тканях не возникает разрушающих электрических нагрузок. Известно (СВЧ энергетика, том №2, Москва: издательство «Мир», 1971 г. 53 с.), что с увеличением частоты растет поглощаемая мощность на единицу объема, которая определяется формулойThe essence of the proposed invention lies in the fact that to ensure the effective destruction of malignant tumors with a short heating time, the authors proposed a group of inventions united by a single inventive concept - a method and device using microwave energy. The ease with which microwave energy is converted into heat makes it possible to obtain very high heating rates, without damaging electrical loads in the tissues. It is known (microwave energy, volume No. 2, Moscow: Mir publishing house, 1971, 53 pp.) That with increasing frequency the absorbed power per unit volume increases, which is determined by the formula

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где f - частота в мегагерцах, Е - напряженность электрического поля в В/см, s - коэффициент диэлектрических потерь вещества, Р - поглощенная мощность.where f is the frequency in megahertz, E is the electric field strength in V / cm, s is the dielectric loss factor of the substance, and P is the absorbed power.

Заявителям известно использование энергии СВЧ диапазона при проведении дистанционной локальной гипертермии (См. Проф. Карев И.Д. "Гипертермические методы в онкологии", www.k-test.ru/index), которой подвергаются поверхностно расположенные опухоли (опухоли кожи, нижней губы, молочной железы, нижнеампулярного отдела прямой кишки, простаты), т.к. глубина оптимального разогрева обычно составляет не более 4-5 см. Известные технические решения, предназначенные для дистанционной локальной гипертермии, не применимы для локальной внутритканевой гипертермии.Applicants are aware of the use of microwave energy in remote local hyperthermia (see Prof. Karev ID "Hyperthermic methods in oncology", www.k-test.ru/index), which undergo surface-located tumors (tumors of the skin, lower lip , breast, lower ampulla of the rectum, prostate), because the depth of optimal heating is usually not more than 4-5 cm. Known technical solutions for remote local hyperthermia are not applicable for local interstitial hyperthermia.

Использование энергии СВЧ диапазона при проведении локальной терморадиотерапии позволяет при эффективном разрушении злокачественных опухолей снизить время нагрева до 5-30 с (в отличие от прототипа, где время нагрева составляет 30-40 мин), что особенно важно при проведении хирургических операций. Проведенные авторами эксперименты позволили выявить предпочтительный диапазон частот - 1-5 Ггц при регулируемой выходной мощности 10-500 Вт, так как размер области коагуляции зависит от величины высокочастотной мощности и времени нагрева.The use of microwave energy in local thermoradiotherapy allows for effective destruction of malignant tumors to reduce the heating time to 5-30 s (unlike the prototype, where the heating time is 30-40 minutes), which is especially important during surgical operations. The experiments conducted by the authors revealed the preferred frequency range - 1-5 GHz with an adjustable output power of 10-500 W, since the size of the coagulation region depends on the magnitude of the high-frequency power and heating time.

Энергию СВЧ диапазона подводят с помощью рабочего игольчатого электрода, выполненного в виде отрезка жесткой коаксиальной линии, что упрощает конструкцию электрода и устройства в целом и выгодно отличает предлагаемое техническое решение от прототипа. В комплексе «МЕТАТОМ-2» использована двухэлектродная система с рабочим игольчатым электродом, имеющим отверстия на конце, через которые подается изотонический раствор для предотвращения высушивания ткани и восстановления ее проводимости. В предложенном техническом решении нет необходимости в предотвращении высушивания, так как в процессе нагрева и уменьшения количества поглощающей жидкости в зоне воздействия (за счет высокой температуры), контактирующей с рабочей частью электрода, поглощение СВЧ энергии резко падает. При этом ближнее поле проникает глубже в ткань, обеспечивая разрушение всего объема новообразования. Отсутствие второго электрода позволяет исключить прохождение нежелательных токов через тело пациента и их патологическое влияние на организм.The microwave energy is supplied using a working needle electrode made in the form of a segment of a rigid coaxial line, which simplifies the design of the electrode and the device as a whole and distinguishes the proposed technical solution from the prototype. The METATOM-2 complex used a two-electrode system with a working needle electrode, which had openings at the end through which an isotonic solution was supplied to prevent drying of the tissue and restoration of its conductivity. In the proposed technical solution, there is no need to prevent drying, since in the process of heating and reducing the amount of absorbing liquid in the exposure zone (due to the high temperature) in contact with the working part of the electrode, the absorption of microwave energy drops sharply. In this case, the near field penetrates deeper into the tissue, ensuring the destruction of the entire tumor volume. The absence of a second electrode eliminates the passage of unwanted currents through the patient’s body and their pathological effect on the body.

Проведенные авторами эксперименты позволили выявить предпочтительные размеры отрезка жесткой коаксиальной линии. Локальное воздействие на биологическую ткань определяется геометрическими размерами выступающего на 5-15 мм центрального проводника.The experiments carried out by the authors revealed the preferred dimensions of a segment of a rigid coaxial line. The local effect on biological tissue is determined by the geometric dimensions of the central conductor protruding by 5-15 mm.

Выполнение СВЧ генератора в виде магнетрона позволило создать недорогое, простое по конструкции отечественное устройство, обеспечивающее доступный по стоимости способ лечения широкому кругу пациентов.The implementation of the microwave generator in the form of a magnetron made it possible to create an inexpensive, simple in design domestic device that provides an affordable way to treat a wide range of patients.

Далее изобретение поясняется с помощью чертежей, где:The invention is further explained using the drawings, where:

на фиг.1 представлена блок-схема устройства для разрушения злокачественных новообразований; на фиг.2 представлен рабочий игольчатый электрод.figure 1 presents a block diagram of a device for the destruction of malignant neoplasms; figure 2 presents the working needle electrode.

Устройство (см. фиг.1) содержит генератор СВЧ 1 с регулируемой выходной мощностью, рабочий игольчатый электрод 2, подключенный через гибкую коаксиальную линию 3 и разъемы 4 к генератору 1. Генератор СВЧ 1 выполнен в виде магнетрона с предпочтительным диапазоном работы 1-5 Ггц и регулируемой выходной мощностью 10-500 Вт.The device (see figure 1) contains a microwave generator 1 with adjustable output power, a working needle electrode 2 connected through a flexible coaxial line 3 and connectors 4 to the generator 1. The microwave generator 1 is made in the form of a magnetron with a preferred operating range of 1-5 GHz and adjustable output power of 10-500 watts.

Рабочий игольчатый электрод 2 (см. фиг.2) выполнен в виде отрезка жесткой коаксиальной линии диаметром 2-3 мм, длиной 150-250 мм и содержит центральный проводник 5, выступающий на 5-15 мм из окружающей его керамической трубки 6. Центральный проводник 5 помещен внутрь внешнего электрода 7, который, в свою очередь, помещен в защитный термоэкран 8. Центральный проводник 5 может быть выполнен из тугоплавких металлов титана или молибдена, внешний электрод 7 и термоэкран 8 могут быть выполнены в виде трубок из нержавеющей стали.The working needle electrode 2 (see figure 2) is made in the form of a segment of a rigid coaxial line with a diameter of 2-3 mm, a length of 150-250 mm and contains a Central conductor 5, protruding 5-15 mm from the surrounding ceramic tube 6. Central conductor 5 is placed inside the external electrode 7, which, in turn, is placed in a protective thermo screen 8. The central conductor 5 can be made of refractory metals of titanium or molybdenum, the external electrode 7 and the thermo screen 8 can be made in the form of stainless steel tubes.

Способ лечения осуществляют следующим образом. С помощью известных методик диагностируют злокачественное новообразование. В зависимости от размера опухоли, наличия метастазов, устанавливают рабочие параметры генератора 1 - частоту и мощность и присоединяют к нему через гибкую коаксиальную линию 3 и разъемы 4 игольчатый рабочий электрод 2 с выступающим центральным проводником 5, размеры которого должны соответствовать размеру опухоли. Затем закрытым (чрескожным) или открытым (в процессе хирургической операции) способом в центр опухоли вводят игольчатый рабочий электрод 2. После чего к рабочему электроду 2 подводят СВЧ энергию. При этом происходит локальный нагрев биологической ткани за счет поглощения СВЧ мощности. Нагрев начинается сразу, температура поднимается выше 100°С. Электромагнитные токи существуют только вблизи конца рабочего электрода. Изменяя подводимую мощность от 10 до 500 Вт и время обработки от 5 до 30 с, можно регулировать температуру и глубину (область) обработки ткани.The treatment method is as follows. Using known methods, a malignant neoplasm is diagnosed. Depending on the size of the tumor, the presence of metastases, the operating parameters of the generator 1 — frequency and power — are set and a needle working electrode 2 with a protruding central conductor 5, the dimensions of which must correspond to the size of the tumor, is connected through a flexible coaxial line 3 and connectors 4. Then, a closed (percutaneous) or open (during a surgical operation) method, a needle working electrode 2 is introduced into the center of the tumor. Then, microwave energy is supplied to the working electrode 2. In this case, local heating of the biological tissue occurs due to the absorption of microwave power. Heating starts immediately, the temperature rises above 100 ° C. Electromagnetic currents exist only near the end of the working electrode. By changing the input power from 10 to 500 W and the processing time from 5 to 30 s, you can adjust the temperature and depth (area) of the tissue processing.

Были проведены предварительные испытания in vitro на жизнеспособных пораженных органах, в основном почках и печени. Визуально можно было наблюдать процесс интенсивной термокоагуляции метастазов и первичной опухоли, происходящей за короткие промежутки времени. Для точного определения границ некроза опухоли и патоморфологических изменений в прилежащих к зоне воздействия областях проводили гистологические исследования. Гистологический анализ подтвердил некроз опухоли и прилежащих тканей. Проведены эксперименты в зависимости от подводимой мощности, времени обработки и использования рабочих электродов с различными длинами выступающего центрального проводника с последующим гистологическим анализом. Проводились также исследования области термического поражения опухолевой ткани в зависимости от новообразования.Preliminary in vitro tests have been carried out on viable affected organs, mainly the kidneys and liver. Visually, it was possible to observe the process of intense thermocoagulation of metastases and the primary tumor, occurring for short periods of time. To accurately determine the boundaries of tumor necrosis and pathomorphological changes in areas adjacent to the exposure zone, histological studies were performed. Histological analysis confirmed necrosis of the tumor and adjacent tissues. Experiments were carried out depending on the input power, processing time and use of working electrodes with different lengths of the protruding central conductor, followed by histological analysis. Studies were also conducted on the area of thermal damage to tumor tissue depending on the neoplasm.

Проведенные эксперименты показали, что предложенные способ и устройство позволяют быстро и эффективно осуществлять разрушение злокачественной опухоли, в том числе и во время оперативного вмешательства, что открывает широкие возможности для его применения в хирургической практике. Одной из таких возможностей является проведение органосохраняющих операций. Например, в случае множественного мелкоочагового поражения органа, при уничтожении метастазов предложенным способом орган можно не удалять. Также, во время операционного вмешательства, не всегда есть возможность обеспечить доступ к новообразованию, не повредив близлежащие сосуды и органы. Данная проблема также может быть решена предложенным изобретением. В хирургической практике встречаются случаи, когда пораженный орган убрать невозможно по местному процессу или объем операции будет превышать компенсаторные возможности организма. Использование предложенного изобретения позволяет осуществить обработку новообразования.The experiments showed that the proposed method and device can quickly and effectively carry out the destruction of a malignant tumor, including during surgery, which opens up great opportunities for its use in surgical practice. One of these possibilities is carrying out organ-preserving operations. For example, in the case of multiple small focal lesions of the organ, when destroying metastases by the proposed method, the organ can not be removed. Also, during surgery, it is not always possible to provide access to the neoplasm without damaging nearby vessels and organs. This problem can also be solved by the proposed invention. In surgical practice, there are cases when it is impossible to remove the affected organ according to the local process or the volume of the operation will exceed the compensatory capabilities of the body. Using the proposed invention allows for the processing of tumors.

Claims (7)

1. Способ разрушения злокачественных опухолей путем проведения локальной интерстициальной терморадиотерапии, включающий введение рабочего игольчатого электрода в центр опухоли и подведение к нему радиочастотной энергии в течение времени нагрева, отличающийся тем, что используют энергию сверхвысокочастотного диапазона, в качестве рабочего игольчатого электрода используют отрезок жесткой коаксиальной линии с выступающим на 5-15 мм центральным проводником.1. A method of destroying malignant tumors by conducting local interstitial thermoradiotherapy, comprising introducing a working needle electrode into the center of the tumor and applying radio frequency energy to it during the heating time, characterized in that the microwave energy is used, a piece of hard coaxial line is used as the working needle electrode. with a central conductor protruding by 5-15 mm. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предпочтительно используют энергию диапазона 1-5 ГГц с регулируемой выходной мощностью в пределах 10-500 Вт.2. The method according to claim 1, characterized in that preferably use the energy of the range 1-5 GHz with adjustable output power in the range of 10-500 watts. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что время нагрева составляет 5-30 с.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the heating time is 5-30 s. 4. Устройство для разрушения злокачественных опухолей, включающее генератор, подключенный к рабочему игольчатому электроду, отличающееся тем, что в качестве генератора использован генератор СВЧ диапазона, а рабочий игольчатый электрод выполнен в виде отрезка жесткой коаксиальной линии с выступающим на 5-15 мм центральным проводником, подключенного гибким радиочастотным кабелем к генератору.4. A device for the destruction of malignant tumors, including a generator connected to a working needle electrode, characterized in that the microwave generator is used as a generator, and the working needle electrode is made in the form of a piece of a hard coaxial line with a central conductor protruding by 5-15 mm, connected by a flexible radio frequency cable to the generator. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что генератор имеет диапазон частот 1-5 ГГц и выполнен с регулируемой выходной мощностью в пределах 10-500 Вт.5. The device according to claim 4, characterized in that the generator has a frequency range of 1-5 GHz and is made with adjustable output power in the range of 10-500 watts. 6. Устройство по любому пп.4 и 5, отличающееся тем, что в качестве генератора СВЧ диапазона использован магнетрон.6. The device according to any claims 4 and 5, characterized in that a magnetron is used as a microwave generator. 7. Устройство по любому пп.4. и 5, отличающееся тем, что отрезок жесткой коксиальной линии содержит центральный проводник, выполненный из тугоплавкого металла, например титана или молибдена, и внешний проводник, помещенный в термоэкран, выполненные из металла, например нержавеющей стали, центральный и внешний проводники разделены изолирующей трубкой из керамики. 7. The device according to any one of claims 4. and 5, characterized in that the section of the hard coxial line contains a central conductor made of refractory metal, such as titanium or molybdenum, and an external conductor placed in a thermo screen made of metal, such as stainless steel, the central and external conductors are separated by an insulating ceramic tube .
RU2007139550/14A 2007-10-24 2007-10-24 Method and device for destroying malignant tumours RU2368406C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139550/14A RU2368406C2 (en) 2007-10-24 2007-10-24 Method and device for destroying malignant tumours

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139550/14A RU2368406C2 (en) 2007-10-24 2007-10-24 Method and device for destroying malignant tumours

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007139550A RU2007139550A (en) 2009-04-27
RU2368406C2 true RU2368406C2 (en) 2009-09-27

Family

ID=41018643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007139550/14A RU2368406C2 (en) 2007-10-24 2007-10-24 Method and device for destroying malignant tumours

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2368406C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497517C2 (en) * 2012-02-06 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации Method of treating colorectal liver metastases
RU2724325C2 (en) * 2018-07-10 2020-06-23 Николай Васильевич Цугленок Method for initiation of tumor cell death by folic acid and hf and uhf wave radiation energy

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТРОФИМОВА О.П. Терморадиотерапия в комплексном лечении рака молочной железы, 2002. - М, с.4-30. SHERAR М. et al. Relationship between thermal dose and outcome in thermoradiotherapy treatments for superficial recurrences of breast cancer: data from a phase III trial., Int J Radiat Oncol Biol Phys., 1997, Sepi; №2, p.371-380. *
Универсальный комплекс для теплового разрушения опухолей «МЕТАТОМ-2», 07.06.2007, [он-лайн] [Найдено 2008.12.10] найдено из Интернет:. http://medprom.rn/medprom/237250. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497517C2 (en) * 2012-02-06 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации Method of treating colorectal liver metastases
RU2724325C2 (en) * 2018-07-10 2020-06-23 Николай Васильевич Цугленок Method for initiation of tumor cell death by folic acid and hf and uhf wave radiation energy

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007139550A (en) 2009-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6660002B1 (en) RF treatment apparatus
US6641580B1 (en) Infusion array ablation apparatus
US6569159B1 (en) Cell necrosis apparatus
US6632221B1 (en) Method of creating a lesion in tissue with infusion
JP4111829B2 (en) Bone treatment instrument
US6632222B1 (en) Tissue ablation apparatus
US5507743A (en) Coiled RF electrode treatment apparatus
Taylor Implantable radiators for cancer therapy by microwave hyperthermia
US20070288079A1 (en) Energy delivery system and uses thereof
WO2013114156A1 (en) Apparatus and method for irradiating biological tissue
US20080058705A1 (en) Arrangement for Therapy of Tumours
RU2368406C2 (en) Method and device for destroying malignant tumours
EP3407970B1 (en) Microwave-assisted medical technologies and apparatus therefor
Haemmerich Hepatic radiofrequency ablation-An overview from an engineering perspective
US20180071008A1 (en) Instruments and methods for thermal tissue treatment
RU2231991C2 (en) Method for treating unresectable primary and metastatic hepatic tumors
Guan Microwave coagulation therapy of hepatocellular carcinoma
Isfort et al. Efficacy of magnetic thermoablation using SPIO in the treatment of osteoid osteoma in a bovine model compared to radiofrequency and microwave ablation
RU2735496C1 (en) Microwave device for destruction of pathologically changed body tissues
RU2316283C1 (en) Method for thermocoagulation of biotissue and device for its implementation
Kho et al. Saline-infused radiofrequency ablation: A review on the key factors for a safe and reliable tumour treatment
WO2015075979A1 (en) Method for enhancing thermal treatment of cancer and intelligent material medicine
Laçi et al. Non-surgical Treatment of Metastatic Liver Tumors with Microwave Ablation.
RU139776U1 (en) INSTALLATION FOR RADIO FREQUENCY ABLATION
Saito Medical Applications of Microwave Energy

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20140515

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20140515

Effective date: 20160606

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201025