小体积的血脑屏障在中通过1MHz超声波相位阵列打开

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 聚焦超声波 (FUS) 提供了通过血脑屏障 (BBB) 提供向药物输送的潜力.
• 精确控制BBB开口的空间范围对于局部治疗应用至关重要.
• 当前的FUS系统在实现小脑区域准的高空间精度方面面临着挑战.

研究的目的:

• 评估一种用于实现小体积血脑屏障开口的新系统.
• 研究在FUS介导的BBB开放中推进空间精度的挑战和性能.
• 评估FUS在小大脑区域的向药物输送中的安全性和有效性.

主要方法:

• 使用定制的1MHz阵列传感器与磁共振图像引导的聚焦超声系统集成.
• 采用实时空洞化监控来指导和评估BBB打开.
• 与包含灰色物质细分的特定主题声学模拟相比,验证的开放体积.

主要成果:

• 在的皮层和子皮层区域展示了12个单一声波,小体积的BBB开口.
• 获得的平均开口体积为59 ± 37 mm3 (皮层) 和184 ± 2 mm3 (亚皮层).
• 在模拟和观察到的开口之间发现了很高的相关性 (R2 = 0.8577),BBB开口值为0.53 MPa.

结论:

• 开发的系统能够准确,小体积的血脑屏障打开.
• 基于MRI的安全评估和化信号分析表明,1MHz的FUS BBB开放的安全压力范围.
• 这种技术对针对性药物和基因疗法向特定小脑区域的输送具有前景.