使用单一的高频超声波系统,联合药物输送和治疗监测

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 声学药物输送 声学药物输送
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 超声中介药物输送传统上使用低频 (<1 MHz) 进行腔化,由于分辨率差,需要单独的成像传感器.
• 这就需要复杂的双传感器系统 (DTS) 来同时处理和监控.
• 更高的诊断超声波频率 (例如,5 MHz) 提供更好的空间分辨率,但不是药物输送的标准.

研究的目的:

• 调查单一商用超声波成像传感器的可行性,其运行频率为5MHz,用于药物输送和实时成像.
• 为了比较单个传感器系统 (STS) 在5MHz的性能与传统的DTS.

主要方法:

• 5MHz STS与DTS (1.1MHz治疗传感器+成像探针) 的 in vitro和 in vivo比较.
• 评估扩散的深度,面积和药物沉积.
• 分析影响扩散模式的因素,包括峰值负压 (PNP) 和工作周期.
• 在小鼠膀癌模型中进行的体内实验.

主要成果:

• 5MHz STS在体外实现了与DTS相比较的扩散深度和面积.
• 与DTS相比,5MHz STS观察到更高的药物沉积.
• 扩散模式受到PNP和工作周期的显著影响.
• 活体内研究证实了STS在实时成像和药物输送方面的有效性,化剂量与药物沉积相关.

结论:

• 一个单一的5 MHz超声波传感器可以有效地执行药物输送和实时成像.
• 与传统的DTS相比,STS的药物递送效率具有可比性或优越性.
• 在5 MHz的更窄的光束宽度为更有针对性的药物输送提供了潜力.
• 这种单个传感器的方法可以简化系统,降低成本,提高超声波药物递送的精度.