УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКУРСОВОЙ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ ОПУХОЛЕЙ

Полезная модель относится к области медицинской техники. В частности к специальным хирургическим инструментам многоразового использования. Устройство может быть использовано в онкологии для лечения опухолей головного мозга.
Лечение первичных и метастатических новообразований головного мозга остается актуальной проблемой, несмотря на имеющиеся достижения в диагностике, оперативном лечении, химиотерапии.
Стандартом в лечении глиальных опухолей на сегодняшний день стало сочетание трех методов лечения: оперативного, лучевого и химиотерапевтического. Несмотря на комплексный подход к решению проблемы, продолжительность жизни этой группы больных и ее качество остаются крайне низкими. Так, средняя выживаемость больных со злокачественными астроцитомами не превышает 24 месяцев, а продолжительность жизни больных с глиобластомами после удаления опухоли и лучевой терапии оказывается не выше 9-10 месяцев.
Отсутствие возможности тотального удаления большинства первичных внутримозговых опухолей обусловлено наличием множества опухолевых клеток с высокой пролиферативной активностью даже на расстоянии 4 см от удаленного макроскопически оформленного опухолевого узла. Эффективность цитостатической терапии остается невысокой, поскольку существует целый ряд факторов, приводящих к низкой чувствительности глиальных опухолей к ней, в частности - стоящим на их пути гематоэнцефалическим барьером.
Метастатические опухоли, как правило, образованы четко отграниченным узлом, удаляются радикально, а менингиомы, растущие экстрацеребрально и в большинстве случаев удаляются по Sympson I (в зависимости от зоны исходного роста). Тем не менее, если метастатические опухоли по чувствительности к лучевой и химиотерапии повторяют первичные очаги опухолевого роста, менингиомы практически не чувствительны к лучевой терапии, а эффективность их химиотерапии остается дискутабельной.
Несмотря на современные достижения, прогноз для больных со злокачественными глиомами остается крайне неблагоприятным, что привело к поиску новых методов. Фотодинамическая терапия является принципиально новым методом в лечении злокачественных опухолей, основанным на способности фотосенсибилизаторов селективно накапливаться в ткани опухолей вследствие особенностей биохимии злокачественной клетки и при локальном воздействии лазерного облучения определенной длины волны генерировать образование синглетного кислорода и других активных радикалов, оказывающих токсический эффект на опухолевые клетки. Ряд преимуществ фотодинамической терапии, делают ее приоритетной адъювантной терапией при комбинированном лечении опухолей головного мозга. Одним из важных направлений повышения эффективности фотодинамической терапии является поиск фотосенсибилизаторов с поглощением в спектральном диапазоне 700-800 нм, в котором собственное поглощение биологических тканей минимально.
Уже известны результаты применения фотодинамической терапии в онкологии, однако они использовались либо для лечения «внутрипросветных» опухолей (бронхов, кишки, желудка, шейки матки), либо при лечении опухолей кожи, либо для интраоперационной фотодинамической терапии глиальных опухолей.
Так, известен «Способ фотодинамической терапии для лечения глиальных опухолей больших полушарий головного мозга» (см. патент РФ №2318542, опубл. 10.02.2008, Бюл. №7). Для его выполнения перед оперативным вмешательством вводят внутривенно фотосенсибилизатор и облучают ложе удаленной опухоли лазером. Во время облучения создают управляемую гипероксию путем повышения парциального давления кислорода в кислородно-воздушной смеси до 60%. При этом контролируют показатели кислотно-основного состояния крови и параметры центральной гемодинамики. Однако, данный способ применим однократно и только интраоперационно, сразу после удаления опухоли на ее ложе.
Изобретение «Способ лечения злокачественных опухолей головного мозга с использованием фото динамической лазерной терапии» (см. патент РФ №2214293, опубл. 20.10.2003) относится к медицине и может быть использовано для улучшения клинических результатов лечения больных со злокачественными опухолями головного мозга различной локализации. Спустя 10-12 суток с момента проведения операции (удаление опухоли) проводят принудительную локорегиональную доставку фотосенсибилизатора (ФС) в ликворные пространства головного мозга дважды через 24 ч. Через 2 часа после второго введения ФС осуществляют 2 последовательных сеанса чрескожной транскраниальной фотодинамической лазерной терапии (ФДТ) ложа удаленной опухоли посредством сканирующего облучения расфокусированным лучом лазера с длиной волны 675 нм и мощностью 0,15-0,20 Вт в течение 20 мин. При этом перед проведением ФДТ эвакуируют 15-20 мл ликвора (из которых 2-4 мл удаленного ликвора исследуют спектроскопически и хроматографически для регистрации ФС в ликворе и определения его концентрации) для предупреждения внутричерепной гипертензии. Сеансы чрескожной транскраниальной ФДТ проводят с интервалом в 24 ч. Однако, чрезкожная фотодинамическая лазерная терапия на ложе опухоли подразумевает потери энергии при прохождении кожи и galea aponeurotica, что снижает эффективность данного способа лечения.
Так же, из патентных источников известно «Устройство для лечения опухолей позвоночника», являющееся аналогом предлагаемой полезной модели, состоящее из транспедикулярного тромборезистентного катетера с раздувающейся манжетой, совместимого с порт-системой (см. патент №151477, опубл. 10.04.2015, Бюл. №10). Катетер имеет овальное 3,8×1,8 мм поперечное сечение, длина 40 см. Диаметр основного рабочего просвета катетера 1,2 мм, просвета для раздувания баллона 0,5 мм. Проксимальный конец катетера имеет как ниппель для раздувания манежты, удерживающего его в теле позвонка и герметизирующего по окружности входное отверстие в тело позвонка, так и входное отверстие рабочего канала, в которое вводится штуцер порта. Для его введения предлагается овального сечения троакарная игла, с внутренним просветом 3,8×1,8 мм, соответствующая поперечному сечению катетера, и овальным стилетом. Ширина манжеты 4 мм, длина манжеты - 4 мм. Учитывая, что порт имплантируется в типичные для этого участки, необходимо проводить подкожно катетер порта жестким металлическим проводником (наподобие как проводится катетер порт-системы Селсайт). Жесткий металлический проводник имеет также овальное сечение, равное овальному сечению катетера, а штуцер для введения его в рабочий просвет катетера и подкожного проведения катетера смещен от центра к углу овального проводника. В просвет рабочего канала катетера введен гибкий пружинный нитиноловый проводник.
Устройство позволяет проводить высокотехнологичные виды лечения за счет расширения функциональных возможностей модели. Однако, данное устройство не позволяет применять его для фотодинамической терапии, поскольку мембрана расположена в горизонтальной плоскости и при ее пункции для проведения световодов в катетер ему нужно изгибаться до 90°. Что неизбежно приведет к его поломке.
Задачей предлагаемого нами устройства является достижение возможности проведения многокурсовой фотодинамической терапии опухолей.
Техническим результатом предлагаемой авторами полезной модели является улучшение результатов лечения опухолей головного мозга и получение возможности проведения многокурсовой фотодинамической терапии.
Для достижения технического результат нами разработана полезная модель - устройство для многокурсовой фотодинамической терапии опухолей. Разработанное нами устройство представляет собой имплантируемую систему, состоящую из особой конструкции порта, тромборезистентного катетера, с целью возможности введения световодов с диффузорами как цилиндрического, так и любого другого вида от разных производителей.
На рис. 1 представлен порт с мембраной под углом 30° к горизонтальной плоскости, высота порта 12 мм, длина 45 мм. Наружная часть порта в боковой проекции имеет сферическую форму во избежании некроза тканей над портом.
Угол наклона мембраны порта задан 30° во избежании перегиба световода, вводимого через широкую прямую иглу Губера.
Камера порта изготовлена из титана, гладкая, имеет форму митры, плавно переходя в выходное отверстие порта со штуцером. Такая форма позволит световоду безпрепятственно проходить из порта в катетер и достигать необходимой для фото динамической терапии зоны.
Катетер (рис. 4) изготовлен из полимера с тромборезистентным покрытием. Внутренний диаметр катетера составляет 2,2 мм, наружный - 2,7 мм. Для удобства введения катетера в его просвете находится нитиноловый проводник, диаметром 2,2 мм. На наружной стенке катетера имеются сантиметровые отметки, которые позволяют как уточнить длину самого катетера от его дистального конца до места соединения с портом, так и для определения глубины введения световода с диффузором. Внутри катетера находится нитиноловый проводник для удобства введения его в троакар или продвижения из ложа удаленной опухоли подкожно.
Отличие разработанного нами порта от уже имеющихся состоит в том, что камера порта внутри напоминает митру, гладкая и плавно переходит в канал штуцера, на который надевается катетер, что позволяет световоду беспрепятственно проникать в катетер и достигать необходимой для фотодинамической терапии области. Учитывая, что перегибы световода не должны превышать 45°, на катетере надето титановое колено (рис. 2) располагающееся у фрезевого отверстия и фиксирующееся к апоневрозу, длиной 2 см. Колено имеет «ушки» для фиксации его к апоневрозу у края фрезевого отверстия.
Имплантация нашего устройства с порт-системой для многокурсовой фотодинамической терапии в случае опухолей головного мозга осуществляется интраоперационно, в ложе удаленной опухоли в том числе и с применением навигации. В случае опухолей паренхиматозных органов или опухоли головного мозга глубинной локализации для имплантации устройства и выполнения многокурсовой фотодинамической терапии нами предложен троакар (рис. 3), длиной 35 см, имеющий сантиметровые деления, который вводится также с применением навигации в опухоль или ее ложе.
В случае внутримозговой опухоли после определения точки ввода с помощью навигации в кости свода черепа накладывается фрезевое отверстие, форму которому задаем овальную. После уточнения точки ввода коагулируется и точечно вскрывается твердая мозговая оболочка, в опухоль вводится троакар. Троакар погружается в опухоль на % ее толщины. Затем по троакару с помощью нитинолового проводника, который находится в просвете катетера, в опухоль проводится катетер, учитывая глубину погружения троакара, определяемую по сантиметровым делениям на троакаре. Надетое на катетер титановое колено, сохраняющее угол вхождения 45°, сдвигается по катетеру к фрезевому отверстию и фиксируется к апоневрозу швами. После этого подкожно формируется карман для имплантации разработанного нами порта, удаляется из просвета катетера нитиноловый проводник, а катетер подкожно проводится с помощью жесткого проводника (рис. 5) к карману. Излишняя часть катетера обрезается и соединяется с оригинальной конструкции портом. Порт погружается в карман, фиксируется и кожа над карманом зашивается. Для осуществления сеанса фотодинамической терапии предлагается толстая прямая игла с заточкой как у иглы Губера и внутренним диаметром 2,7 мм. За два часа до проведения сеанса фотодинамической терапии больной принимает фотосенсибилизатор. После чрезкожной пункции прямой данной иглой Губера с наружным диаметром 2,7 мм мембраны порта в просвет иглы вводится световод с диффузором. Затем световод соединяется с лазером и проводится сеанс фотодинамической терапии. При помощи разработанного нами устройства возможно проведение многокурсовой фотодинамической терапии.
Способ включает имплантацию устройства для многокурсовой фото динамической терапии с введением катетера устройства в опухоль с помощью троакара или установкой катетера в ложе удаленной опухоли, фиксации угла изгиба катетера при входе во фрезевое отверстие в своде черепа титановым коленом для предупреждения излома световода, вводимого в катетер, проведением катетера подкожно к карману для имплантации порта, соединением его с портом, чрезкожной пункцией прямой иглой Губера с внутренним диаметром 2,2 мм мембраны порта, введением световода с диффузором через иглу Губера в опухоли, соединением его с лазером и проведением сеанса фотодинамической терапии. За 2 часа до начала сеанса больной принимает фотосенсибилизатор. Для точности введения на необходимую глубину троакара и катетера на них имеются сантиметровые деления.
Технико-экономическая эффективность модели «Устройство для многокурсовой фотодинамической терапии опухолей» заключается в улучшении результатов лечения опухолей головного мозга и получении возможности проведения многокурсовой фотодинамической терапии.