КРИОДЕСТРУКЦИЯ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИТОДЕСТРУКТИВНЫХ СВОЙСТВ КРИОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ РАДИКАЛЬНОЙ КРИОДЕСТРУКЦИИ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Прохоров Д.Г., Карелин М.И., Школьник М.И.

Центральный Научно-исследовательский Рентгенорадиологический институт. Г.Санкт-Петербург

Целью радикальных криохирургических вмешательств по поводу злокачественных опухолей является полная деструкция опухолевых клеток. Повреждение клеток достигается путём охлаждения их до низких (-186?С) температур с помощью металлических криозондов, находящихся в непосредственном контакте с опухолевой тканью. Обладающий цитодеструктивным действием ледяной шар формируется вокруг криозонда, захватывая всю опухоль. При этом окружающие опухоль здоровые ткани должны повреждаться минимально. Это особенно важно, когда в непосредственной близости от опухоли локализуются непораженные здоровые органы и ткани, холодовое повреждение которых может привести к возникновению послеоперационных осложнений.

ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

Изучение локализации и особенностей распространения девитализирующей зоны ледяного шара в экспериментальных моделях и в живых тканях.
Оценка жизнеспособности опухолевых клеток после охлаждения и оттаивания.
Разработка практических рекомендаций на основании результатов экспериментов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ:

Измерение температуры в ледяном шаре вокруг криозондов диаметром 3.8 мм (установка - Candela Cryotech LCS 3000) десятью термопарами диаметром 150 микрометров.
Изучение жизнеспособности не разрушенных замороженных опухолевых клеток.
Были использованы криозонды, наиболее часто применяемые при криодеструкции предстательной железы. Диаметр каждого зонда 3,8 мм длина 170 мм, охлаждаемый концевой участок длиной 35 мм. Активный участок зонда был размещён в емкости объемом 5 литров, заполненной различными жидкими или коллоидными средами. Была изучена температурная картина формирующегося ледяного шара как при полном погружении активной части криозонда, так и при поверхностном её расположении.

В клинических исследованиях контрольные измерения производили во время операции криодеструкции по поводу рака предстательной железы с помощью стандартных термокуплеров используемой криохирургической установки.

В опытах с клеточными культурами были смоделированы температурные режимы, соответствующие различным зонам ледяного шара. Осадок клеток, сходный по плотности клеточной массы с тканями живого организма, подвергался действию паров жидкого азота. Культура клеток линии А-431, как наиболее устойчивая к действию низких температур и обладающая высоким коэффициентом культивирования была подвергнута охлаждению при температурных режимах, соответствующих различным зонам ледяного шара. Замораживание клеток проводили при скоростях понижения температуры от 1 до 10?С, до температур конечного охлаждения от 0 до -60?С, а также с выдерживанием замороженных клеток при достигнутой температуре в течение разного времени (от 1 до 30 минут).

Жизнеспособность клеток после замораживания и оттаивания оценивалась по адгезивным и пролиферативным свойствам. Все эксперименты с клеточными культурами производились in vitro. Замораживание клеток проводилось на криозамораживателе фирмы SY-LAB (Австрия) марки ICE-CUBIE 1810. Ход снижения температуры в изучаемом образце и процесс кристаллизации льда контролировались с помощью термопары, опущенной в охлаждаемую пробу.

В пределах изотермы -40?С независимо от времени выдерживания при конечной температуре опухолевые клетки подвергались прямой деструкции, либо полностью погибали в ближайшие часы после оттаивания, образуя "зону цитодеструкции".

Изменения температуры в пределах от -40?С до 0?С, соответствующих периферической части ледяного шара, оказывали повреждающее действие на клеточные культуры, однако более 75% опухолевых клеток после оттаивания сохраняли способность к делению. Мы назвали этот участок "зоной частичного повреждения клеток".

"Зона цитодеструкции" - это внутренняя часть формирующегося вокруг зонда ледяного шара, находящаяся в температурных пределах от -40°С и ниже, в то время как так называемая "зона частичного холодового повреждения клеток" соответствует периферической части ледяного шара. Расстояние между наружной, видимой на УЗИ, границей ледяного шара и "зоной цитодеструкции" в различных экспериментах варьировалось в пределах от 10 до 17 мм.

Сопоставление полученных результатов экспериментов с конкретными условиями, в которых производится выполнение радикальных криохирургических операций на предстательной железе, представляет особый интерес.

Задняя поверхность предстательной железы находится в непосредственной близости к стенке прямой кишки, в среднем это расстояние составляет 10 мм.

Во время криохирургических вмешательств на простате по поводу рака, видимая на УЗИ внешняя граница ледяного шара формируется по наружной границе предстательной железы и, в общем, достаточно точно повторяет ее форму. Однако при таком внешнем благополучии изотерма -40?С оказывается смещенной внутрь простаты на 10 -12 мм. При этом наружная часть железы остается вне зоны прямого цитодеструктивного действия ледяного шара.

Следовательно, ультразвуковая картина полного охвата предстательной железы ледяным шаром внешне маскирует тот факт, что периферическая часть железы, находящаяся в "зоне частичного повреждения", фактически сохраняет жизнеспособные клетки. Криодеструкция предстательной железы будет радикальной в том случае, если вся железа окажется охваченной зоной деструкции клеток. При такой методике формирования ледяного шара его внешние границы должны выйти за пределы капсулы предстательной железы на 10-12 мм, охватывая здоровые близлежащие ткани.

Зона частичного холодового повреждения не обладает полным цитодеструктивным эффектом для разрушения опухоли, но достаточно опасна для стенки прямой кишки. Избыточное охлаждение стенки прямой кишки во время криодеструкции предстательной железы по поводу рака неизбежно приводит к повреждению ее стенки. Клинически это означает неизбежность возникновения серьезных послеоперационных осложнений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

Наличие в ледяном шаре "зоны частичного повреждения", несколько ограничивает показания к радикальной криохирургической аблации предстательной железы в случае локализации опухоли в задних, наиболее близких к стенке прямой кишки, отделах простаты, и требует разработки методов защиты близлежащих здоровых тканей.