Высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук: физические принципы и устройства

Высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук (HIFU) быстро внедряется в клиническую практику как метод неинвазивного нагрева и аблации тканей при многочисленных заболеваниях. Лечение HIFU обычно проводят за один сеанс, часто в условиях дневного стационара; пациент при этом может находиться в полном сознании, под лёгкой седацией или под поверхностной общей анестезией. Важное преимущество HIFU перед другими методами термической аблации заключается в отсутствии необходимости чрескожного введения зондов в целевую ткань. Высокоэнергетические сфокусированные пучки создаются источниками, расположенными либо вне тела (для лечения опухолей печени, почки, молочной железы, матки, поджелудочной железы и костей), либо в прямой кишке (для лечения предстательной железы). Они обеспечивают быстрый нагрев заданного объёма ткани, практически не затрагивая ткани, расположенные на пути распространения ультразвука. С учётом широкого спектра применения HIFU разработано множество экстракорпоральных, трансректальных и интерстициальных устройств, предназначенных для оптимизации проведения лечения при конкретных показаниях. В статье описаны принципы их работы, а также физические механизмы распространения HIFU и индуцированного им нагрева тканей. Рассмотрены современные методы характеристики ультразвуковых полей HIFU, количественной оценки воздействия HIFU и связанных с ним эффектов.