В.Н. Макаров¹, Н.А. Боос²

1–2 МИРЭА – Российский технологический университет (Москва, Россия)

Постановка проблемы. В последние десятилетия методы локальной термодеструкции получили достаточно широкое распространение, что обусловлено их эффективностью и малой инвазивностью. Одними из наиболее популярных методов являются радиочастотная (РЧА) и микроволновая (МВА) абляция. Основная проблема существующих установок микроволновой и радиочастотной термической деструкции – недостаточный объем коагуляции ткани. Для увеличения объема нагрева предлагается совместить радиочастотный и микроволновый нагрев в конструкции одного универсального электрода.

Цель работы. С помощью компьютерного моделирования исследовать возможность совмещения процессов омического и диэлектрического нагревов на основе методов микроволновой и радиочастотной термической деструкции.

Результаты. Создана модель электрода совмещенного нагрева. Проведено компьютерное моделирование совмещенного нагрева. Рассчитаны размеры рабочих РЧ-зон и предполагаемые области нагрева, получаемые в результате одновременного радиочастотного и микроволнового нагрева. Показана возможность создания области с увеличенным объемом при одновременном РЧ- или СВЧ-нагреве по сравнению со случаем раздельного нагрева. Определены наиболее подходящие размеры для РЧ-зон нагрева, при которых объем нагрева будет максимален. Отмечено, что общая форма получаемого нагрева во всех случаях является эллипсообразной, при этом меньшие по размеру РЧ-зоны позволяют получить область нагрева, в наибольшей степени соответствующую сферическим опухолям.

Практическая значимость. Проведенное исследование показало увеличение объема получаемого нагрева в случае внедрения электрода совмещенного нагрева в реальную клиническую практику. Применение такого подхода позволит частично решить проблемы недостаточного объема нагрева, которые существуют в одноэлектродных режимах работы РЧА и МВА.

Макаров В.Н., Боос Н.А. Совмещение омического и диэлектрического нагрева для абляции опухолей // Электромагнитные волны и электронные системы. 2022. Т. 27. № 6. С. 38−44. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202206-05

1. Долгушин Б.И., Косырев В.Ю. Радиочастотная термоабляция опухолей / Под ред. М.И. Давыдова. М.: Практическая медицина. 2015. 192 с.
2. Макаров В.Н., Махов М.А., Шмелева Д.В., Кучин К.О. Тепловизионное исследование температурного поля при биполярной многоэлектродной абляции // Биомедицинская радиоэлектроника. 2019. № 2. С. 5−14.
3. Макаров В.Н., Боос Н.А. Сравнение процессов радиочастотной абляции для монополярных и биполярных систем // Биомедицинская радиоэлектроника. 2021. Т. 24. № 3. С. 57−63.
4. Макаров В.Н., Боос Н.А. Тенденции развития установок для радиочастотной абляции // Биомедицинская радиоэлектроника. 2021. Т. 24. № 6. С. 58−68.
5. Решетов И.В., Макаров В.Н. Радиочастотная аблация опухолей головы и шеи без контакта с электродами // HEAD & NECK (Russian Journal). 2018. № 3. С. 20−27.
6. Макаров В.Н. Применение распределенного нагрева для теплового разрушения опухолей (краткий обзор) // Биомедицинская радиоэлектроника. 2018. № 1. С. 54−60.
7. Макаров В.Н., Махов М.А., Мирошник В.И. Исследование многоэлектродной радиочастотной абляции в биполярном режиме при температурном управлении процессом нагрева // Биомедицинская радиоэлектроника. 2017. № 12. С. 50−64.
8. Макаров В.Н., Махов М.А., Мирошник В.И. Применение многоэлектродных систем в радиочастотных устройствах для абляции тканей // Биомедицинская радиоэлектроника. 2017. № 4. С. 55−62.
9. Hocquelet, Arnaud et al. Comparison of no-touch multi-bipolar vs. monopolar radiofrequency ablation for small HCC // Journal of Hepatology. 2016. № 66. № 1. С. 67−74.
10. Fallahi H., Prakash P. Antenna Designs for Microwave Tissue Ablation // Crit Rev Biomed Eng. 2018. V. 46. № 6. P. 495−521.
11. Patent № 9333034 (US). Electrosurgical apparatus for RF and microwave delivery / Hancock C.P. B2. 2016 (10 мая).