100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
Радиоволны в медицине и биологии
285
электрическом поле УВЧ. Для лечебных целей используются типовые аппараты: "Луч", генерирующий электромагнитные колебания с частотой 2375 МГц (длина волны 12,6 см) и выходной мощностью 150 Вт, а также "Волна" с 'частотой колебаний 460 МГц (длина волны 65 см) и выходной мощностью до 100 Вт. В этих аппаратах применены излучатели с довольно широкой диаграммой направленности излучения.
Электромагнитная гипертермия
Исследованиями фон Ардене (ГДР), а затем работами Н.Н.Александрова (г. Минск) и ряда других ученых было установлено, что перегрев (гипертермия) популяций злокачественных клеток резко увеличивает вероятность их гибели при воздействии лучевой и химиотерапии. Поэтому за последние 20 лет комплексное лечение (гипертермия в сочетании с лучевой или химиотерапией) онкологических заболеваний получила широкое распространение. Было доказано, что тепловой цагрев вообще и электромагнитный в частности резко увеличивают чувствительность клеток к разрушающему действию ионизирующего излучения за счет нескольких факторов. Известно, что поражающее действие ионизирующего излучения на живую клетку проявляется наиболее сильно, когда она находится в стадии деления (митоза), которая составляет лишь малую (10 %) долю времени в жизненном цикле клетки. Нагрев клетки до 39...40 С резко ускоряет митотическую активность клеток, тем самым увеличивая время нахождения клетки в состоянии митоза и вероятность ее поражения ионизирующим излучением. При более высоких температурах (41...42* С) начинается процесс теплового разрушения внутриклеточных мембран, тем более активный, чем выше температура. Разрушение мембран нарушает процесс синтеза жизненно важных структурных элементов клетки, в том числе тех из них, которые определяют репарацию нарушений, вызванных ионизирующим излучением; тем самым усиливается его поражающее действие. Усиление поражающего действия ионизирующих излучений за счет тепловых эффектов может достигать трех-четырех раз, делая чувствительными к поражению этим излучением даже самые радиорезистивные клетки. Те же внутриклеточные механизмы лежат в основе тепловой сенсибилизации злокачественных образований к воздействию сильнодействующих химических препаратов. И в этих случаях коэффициент сенсибилизации достигает нескольких раз.
Изложенные механизмы действия поясняют широко применяемый в настоящее время метод электромагнитной гипертермии совместно с ионизирующими излучениями и химиотерапией при лечении онкологических заболеваний.
286
Н.Д.Дввятков
Впервые СВЧ электромагнитный нагрев в лечении онкологических заболеваний был предложен в 1966 г. (Н.Д.Девятков) и применен в клинике в 1968 г. (Н.Н.Александров) на СВЧ-аппара-туре, рззработанной в НИИ "Исток" (Э.А.Гельвич, И.Б.Давыдова, В.В.Кириллов) на частоте 2450 МГц.
Ранее в клинических процедурах применялся метод нагрева до 41...42* С всего тела человека от наружного теплоносителя, наилучшим из которых оказалась вода. Наиболее современное воплощение этот метод нашел в установках, предложенных Н.Н.Александровым, в которых нагрев осуществлялся в струйной ванне. Однако эти установки имеют два принципиальных недостатка. Прежде всего физическая природа такого способа нагревания обусловливает градиент температур, при котором наибольшая темпер-тура должна быть на кожном покрове человека. Это приводит к большим перегрузкам сердечно-сосудистой системы человека, что далеко не всега допустимо. Вторым недостатком, который тоже вытекает из способа нагрева, является невозможность локализации области высоких температур только на опухоли, чтобы исключить нагрев жизненно важных органов, таких как сердце, печень и др. Оба эти недостатка исключаются при использовании электромагнитного поля, при котором нагрев осуществляется не за счет теплопроводности от наружных тканей внутрь, а за счет объемного нагрева непосредственно опухоли внутри тела человека, в которой поглощается энергия внешнего высокочастотного источника. Такой направленный локальный прогрев опухолей осуществляется применением специальных антенн-излучателей.
Прямое перенесение методов и аппаратуры, применямых в физиотерапии, в онкологию оказалось невозможным по ряду обстоятельств, важнейшим из которых является то, что в физиотерапии нагрев осуществляется до комфортных темпертур, далеких от предельно допустимых для живой ткани, тогда как в онкологии нагрев должен осуществляться до темпертур, близких к границе денатурации белка, причем эта температура должна поддерживаться достаточно длительное время (порядка 1...2 ч) с достаточно большой точностью (не хуже 0,5 С), чтобы не вызвать, с оцной стороны, ускорения роста опухоли, возникающего при 39...40* С, и с другой — денатурации белка здоровых тканей, окружающих опухоль. Это принципиальное отличие нагрева в онкологии, получившего название "гипертермия", от физиотерапевтического нагрева потребовало создания совершенно нового класса установок — генераторов электромагнитных (ЭМ) колебаний с автоматическим поддерживанием температуры в нужных пределах.
