在非人类灵长类动物中,全息辅助双边血脑屏障打开的可行性

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:

• 带有微气泡的聚焦超声波 (FUS) 能够进行药物输送的非侵入性血脑屏障开放 (BBBO).
• 目前的方法缺乏同时双边BBBO能力,并且可能耗时.

研究的目的:

• 用声学全息图来证明非人类灵长类动物 (NHPs) 的同时双边BBBO.
• 为了展示一种新的,低成本的FUS系统,以实现高效和精确的BBBO.

主要方法:

• 一个单元FUS传感器与一个由神经导航和机器人手臂引导的3D打印声学全息图.
• 采用k空间方法和时间逆转技术进行全息图设计;用于规划的T1加权MRI;用于声学特性的CT.
• 机器人手臂用于精确定位传感器 (<0.1毫米,<0.1°);0.5-0.6 MPa,513kHz的FUS用微气泡应用4分钟.

主要成果:

• 在NHPs的尾状和状结构中成功实现了同时的双边BBBO.
• 核磁共振扫描证实了加多扩散,表明BBBO成功.
• 获得的BBBO体积与模拟非常相匹配,在T2加权和易感度加权成像中没有观察到神经损伤.

结论:

• 通过全息图辅助,神经导航引导的FUS是一种可行且安全的方法,用于NHP中的双边BBBO.
• 这种方法为FUS程序提供了一个有希望的,时间和成本高效的替代方案.
• 该研究为该技术的临床转化提供了明确的途径.