MRI引导下的破坏血脑屏障在大鼠模型经颅聚焦超声

该程序的总体目标是局部破坏血脑屏障，允许分子进入通常局限于脑血管系统的组织。这是通过首先准备动物并将其仰卧放在聚焦超声换能器和三轴换能器定位系统上方的水浴上来实现的。该程序的第二步是获取 MRI 图像，以便向定位系统提供目标信息。

该程序的第三步是准备并注射微泡溶液。手术的最后一步是设置超声参数并进行超声检查。最终，可以通过对比增强 T one 加权 MRI 获得显示超声处理位置血脑屏障通透性的结果。

该技术的意义延伸到脑部和 CNS 疾病的治疗，因为这种对血脑屏障的局部和可重复的破坏允许对以前对药物治疗反应不佳的病症进行药物干预的研究。一般来说，刚接触这种方法的人会很挣扎，因为处理和注射气泡需要耐心和小心，以避免在气泡到达目标之前打破气泡。展示动物的准备工作将被展示一个骑行。

我们实验室的技术人员选择合适的校准超声换能器。接下来，在 1.5 特斯拉或 3 特斯拉 MRI 的床上播放充满脱气去离子水的水浴，将超声换能器安装在水箱中面向水面的 MRI 兼容三轴定位平台或系统上。水浴应有一个顶板，用于用异氟烷气体麻醉后固定动物，剃掉头顶和脖子上的皮毛。

然后使用脱毛膏去除剩余的皮毛。将带有三通旋塞阀的 22 号导管插入尾静脉，并用肝素盐水混合物冲洗，以防止导管中形成凝块。通过肌肉注射提供可注射麻醉剂，并将动物从 isof fluorine 中取出。

实验开始前 10 分钟，将少量超声凝胶涂抹在动物的头顶，以尽量减少气泡滞留的机会。然后将麻醉的动物仰卧在超声定位系统上，头顶。通过顶板上的孔接触水浴。

可以使用咬杆（如果有）或将胶带牢固地固定在下巴上，将头部固定到位。然后将支腿用胶带粘在定位系统上。用毛巾或毯子盖住动物以保持温暖。

在实验过程中。使用适当的扫描参数获取大脑的基线轴向 T 两个加权和 T 一个加权 MR 图像。从 T 两个加权扫描中选择目标，避开脑室和大脑中线并选择中脑深度。

将传感器焦点移动到目标位置。根据制造商的方案激活确定的微泡，然后慢慢将小体积吸入 1 毫升注射器中。使用 18 号针头，轻轻地来回移动柱塞而不是敲击，以去除注射器中滞留的空气。

由于这会破坏微泡，因此将所需体积的微泡缓慢注入盐水注射器中，以 10 比 1 的比例稀释生理盐水中的微泡。轻轻倒置注射器，彻底混合微泡和生理盐水，直到获得均匀的外观。根据每千克微泡 0.02 毫升或每千克溶液 0.2 毫升计算所需剂量体积。

10 比 1 稀释。使用低占空比脉冲而不是连续波超声处理来设置超声处理参数。检查动物的头部是否仍然与水相连。

开始超声处理，同时将微泡缓慢注入尾静脉导管。然后在超声处理后用 0.5 毫升生理盐水冲洗。通过尾静脉导管注射 MRI 造影剂，然后冲洗 0.5 毫升生理盐水。

执行 T one 加权成像，直到对比度峰值过去。超声处理。已成功破坏的部位将显示出比周围组织更大的增强。进行 T 2 加权成像以检查超声处理部位的高信号，这表明这里存在水肿。

这里显示了典型的 FUST 前后 1 加权 MR 图像。对比度增强了具有明显焦距开口的 T one 加权图像。显示了四个经过处理的位置，其中位置 1 和 2 显示出特别亮的对比度增强。

位置 1 和 2 也使用 T 2 加权成像在 FUS 后显示高信号强度，表明水肿。T 2 加权水肿的程度有时可以在矢状切片上更容易地看到，CET 1 加权和 T 2 加权矢状切片通过日落。位置 1 和 3 显示在位置 1 可见 FUS 水肿后，但在位置 3 不可见。

当稳定空化发生时，对捕获的声发射数据进行频谱分析可能会显示谐波发射和/或亚谐波和/或超谐波发射。在 551.5 kHz 的单次 10 毫秒突发期间捕获的数据显示了基频和谐波以及次谐波和超谐波。由于焦点尺寸较小，使用更高的超声处理频率会导致更多的局部开口，如图所示。

更高的频率可用于创建更小的开口区域，从而允许以较少的近颅骨效应进行中脑研究。在尝试此程序时，重要的是要记住，小心处理微气泡对于获得良好结果至关重要。一旦这项技术得到完善，研究人员就可以开始回答其他问题，例如，向大脑中的特定目标提供治疗药物的疗效如何？