Медицинская Техника / Медицинская техника №5, 2017 / с. 34-37

Измерение температурного поля в фантоме головного мозга с имитацией глиобластомы при транскраниальной высокочастотной гипертермии

E.Л. Чойнзонов, А.И. Рябова, И.А. Милойчикова, Н.Д. Тургунова, О.В. Грибова, Ж.А. Старцева, В.А. Новиков, Р.В. Васильев, А.А. Красных, Ю.М. Черепенников, С.Г. Стучебров

Аннотация

Представлены результаты определения температурного сдвига в разработанном на базе агарового геля фантоме головного мозга с элементами, имитирующими опухоль (глиобластома) и спинномозговую жидкость, для оценки безопасности проведения реального курса высокочастотной гипертермии на аппарате «Celsius TCS». Определено, что на границе раздела сред нормальной ткани мозга и ликвора не возникают «горячие точки» и температура не превышает физиологических показателей. Показано, что в модели жизнеспособной опухоли (глиобластоме) создается более высокий уровень температуры и достигаются показатели, необходимые для проведения гипертермической радиосенсибилизации.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Евгений Лхамацыренович Чойнзонов, д-р мед. наук, профессор, директор, Томский НИМЦ, зав. кафедрой онкологии, ФГБУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет», академик РАН,
Анастасия Игоревна Рябова, мл. научный сотрудник, отделение опухолей головы и шеи, НИИ онкологии Томского НИМЦ,
Ирина Алексеевна Милойчикова, инженер, отделение радиологии, НИИ онкологии Томского НИМЦ, ассистент, кафедра прикладной физики, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»,
Наталья Джурабоевна Тургунова, инженер, отделение радиологии, НИИ онкологии Томского НИМЦ, инженер, кафедра прикладной физики, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»,
Ольга Вячеславовна Грибова, канд. мед. наук, ст. научный сотрудник, отделение радиологии,
Жанна Александровна Старцева, профессор РАН, д-р мед. наук, зав. отделением радиологии,
Валерий Александрович Новиков, д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник, отделение опухолей головы и шеи,
Руслан Валерьевич Васильев, аспирант, отделение опухолей головы и шеи, НИИ онкологии Томского НИМЦ,
Ангелина Александровна Красных, аспирант, кафедра прикладной физики,
Юрий Михайлович Черепенников, канд. техн. наук, инженер, кафедра прикладной физики,
Сергей Геннадьевич Стучебров, канд. физ.-мат. наук, ст. научный сотрудник, кафедра прикладной физики, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», г. Томск,
e-mail: miloichikova@gmail.com

Список литературы

1. Кобяков Г.Л., Смолин А.В., Бекяшев А.Х., Абсалямова О.В., Кобякова Е.А., Поддубский А.А., Иноземцева М.В. Лечение рецидива глиобластомы: есть ли успехи? // Опухоли голо- вы и шеи. 2014. № 3. С. 12-20.
2. Bush N.A.O., Chang S.M., Berger M.S. Current and future strategies for treatment of glioma // Neurosurgical review. 2017. Vol. 40 (1). PP. 1-14.
3. Behrouzkia Z., Joveini Z., Keshavarzi B., Eyvazzadeh N., Aghdam R.Z. Hyperthermia: How can it be used? // Oman Medical Journal. 2016. Vol. 31 (2). PP. 89-97.
4. Ryabova A.I., Novikov V.A., Choinzonov E.L., Gribova O.V., Startseva Z.A., Bober E.E., Frolova I.G., Baranova A.V. Concurrent thermochemoradiotherapy for brain high-grade glioma // AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1760 (1). P. 020058.
5. Lv F., Yu Y., Zhang B., Liang D., Li Z.M., You W. Inhibitory effects of mild hyperthermia plus docetaxel therapy on ER(+/–) breast cancer cells and action mechanisms // Journal of Huazhong University of Science and Technology [Medical Sciences]. 2013. Vol. 33 (6). PP. 870-876.
6. Рябова А.И., Новиков В.А., Грибова О.В., Чойнзонов Е.Л., Старцева Ж.А., Боберь Е.Е. Адъювантная химиолучевая терапия на фоне локальной гипертермии в комбинированном лечении первичных глиобластом: предварительные результаты // Сибирский онкологический журнал. 2017. Т. 16 (1). С. 32-38.
7. Celsius TCS Hyperthermia System. Specification. PP. 1-9 [элек- тронный ресурс] / http://www.celsius42.de/PDFs/ Celsius42_Brosch_EN.pdf (дата обращения: 24.08.2017 г.).
8. Miranda P.C., Mekonnen A., Salvador R., Basser P.J. Predicting the Electric Field Distribution in the Brain for the Treatment of Glioblastoma // Physics in medicine and biology. 2014. Vol. 59 (15). PP. 4137-4147.
9. Wenger C., Salvador R., Basser P.J., Miranda P.C. The electric field distribution in the brain during TTFields therapy and its dependence on tissue dielectric properties and anatomy: A computational study // Physics in medicine and biology. 2015. Vol. 60 (18). PP. 7339-7357.
10. Bruggmoser G., Bauchowitz S., Canters R., Crezee H., Ehmann M., Gellermann J. et al. Guideline for the clinical application, documentation and analysis of clinical studies for regional deep hyperthermia // Strahlentherapie und Onkologie. 2012. Vol. 188 (2). PP. 198-211.
11. Bour P., Marquet F., Ozenne V., Toupin S., Dumont E., Aubry J.F., Lepetit-Coiffe M., Quesson B. Real-time monitoring of tissue displacement and temperature changes during MR-guided high intensity focused ultrasound // Magnetic resonance in medicine. 16 Jan. 2017.
12. Nagy G., Meggyeshazi N., Szasz O. Deep Temperature Measurements in Oncothermia // Conference Papers in Science (Hindawi Publishing Corporation). 2013. Vol. 2013. PP. 1-6.
13. Sahinbas H., Rosch M., Demiray M. Temperature measurements in a capacitive system of deep loco-regional hyperthermia // Electromagnetic Biology and Medicine. 2017. Vol. 36. PP. 1-11.
14. Graedel N.N., Polimeni J.R., Guerin B., Gagoski B., Wald L.L. An anatomically realistic temperature phantom for radiofrequency heating measurements // Magnetic resonance in medicine. 2015. Vol. 73 (1). PP. 442-450.
15. Полистирол (HIPS). Технические характеристики [электронный ресурс] / http://3dtoday.ru/wiki/polystyrol/ (дата об- ращения: 24.08.2017 г.).
16. Precision impedance converter system – AD5933. Data Sheet. PP. 1-48 [электронный ресурс] / http://www.analog.com/ media/en/technical-documentation/data-sheets/AD5933.pdf (дата обращения: 24.08.2017 г.).
17. Turgunova N.A., Aleinik A.A., Hlubik J. Development of the device for study of the skin characteristics // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2015. Vol. 93 (1). P. 012069.
18. Paulides M.M., Stauffer P.R., Neufeld E., Maccarini P.F., Kyriakou A., Canters R.A., Diederich C.J., Bakker J.F., Van Rhoon G.C. Simulation techniques in hyperthermia treatment planning // International Journal of Hyperthermia. 2013. Vol. 29 (4). PP. 346-357.
19. Ruano M.G., Duarte H.S. Time-spatial ultrasound induced temperature evaluation on perfused phantoms // The International Conference on Health Informatics. – Springer International Publishing, 2014. PP. 88-91.
20. Jones E.L., Oleson J.R., Prosnitz L.R., Samulski T.V., Vujaskovic Z., Yu D., Sanders L.L., Dewhirst M.W. Randomized trial of hyperthermia and radiation for superficial tumors // Journal of Clinical Oncology. 2005. Vol. 23 (13). PP. 3079-3085.