一个临床前的MRI引导的全合一聚焦超声波系统用于小鼠大脑研究

科学领域:

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

背景情况:

• 穿焦点超声波 (FUS) 为大脑应用提供了非侵入性的治疗潜力.
• 现有的FUS系统往往缺乏执行多种模式的多功能性.
• 需要一个统一的系统,用于在小鼠模型中多样化的临床前FUS应用.

研究的目的:

• 设计和验证一种全新的全合一跨骨聚焦超声波 (FUS) 系统,用于临床前小鼠大脑研究.
• 为了证明系统在执行组织缩,高热和血脑屏障开放 (BBBO) 的能力.
• 为各种基于FUS的疗法和神经调节建立一个灵活的平台.

主要方法:

• 制造一个带有定制电子驱动器的1.5MHz超声波传感器.
• 发展高峰负压脉冲用于组织缩和高强度脉冲超声波用于其他方式.
• 集成与基于MRI的立体感共记录和MR温度计,用于精确的准和监控.

主要成果:

• 全合一FUS系统成功地在小鼠大脑中进行了组织缩,BBBO和高热.
• 通过T2加权的MRI图像证实了基因缩效应.
• 使用T1加权的加多对比增强MR图像来验证BBBO.
• 使用MR温度计监测高温症,并通过T2加权的MR图像确认准.

结论:

• 开发的All-in-One FUS系统是同类中第一个,为小鼠大脑中的多个临床前FUS应用提供了一个多功能平台.
• 该系统的设计允许MRI引导或立体操作,提高灵活性.
• 最初的概念验证证明了组织缩,BBBO和高温症的成功应用,为进一步的FUS研究铺平了道路.