前臨床焦点式超音波システムによるラットの血液脳関門開口部のモニタリング

この研究では、頸静脈カテーテル法を受けた生きたラットを利用して血液脳関門(BBB)の開口部を監視する、磁気共鳴画像法(MRI)と低強度パルス焦点式超音波(FUS)を組み合わせたプロトコルについて説明しています。

頸静脈カテーテル法を施したラットモデルを用いたため、集束超音波施術中の迅速な投薬と安定したキャビテーションモニタリングが可能になりました。このモデルにより、マイクロバブルの注入と造影剤の送達を正確に制御できます。BBBオープン研究を改善し、前臨床研究の再現性を高めるのに役立ちます。

小動物モデル、超音波処理パラメータ、マイクロバブルの種類におけるBBB開口部の再現性と精度を確保し、潜在的な脳損傷を回避し、安全で成功した治療を確保するための音響放出を監視します。まず、麻酔をかけたラットの毛を取り除きます。適切な麻酔を確認した後、ラットの頭蓋骨のブレグマの位置に鋭いポインターを置き、システム内の位置を保存します。

次に、超音波ゲルをラットの頭蓋骨に塗布し、ゲルの上に1メガヘルツの周波数のトランスデューサーと一緒に水結合バッグを置きます。制御コンピュータで、[ロード]をクリックして、事前に登録したラット画像をロードします。次に、手順の焦点数と音圧を選択します。

次に、処理モジュール内のモーションテストをクリックして、トランスデューサーがバースト期間内にスポット間を移動できることを確認します。5ミリリットルのシリンジに無添加の0.9%塩化ナトリウム溶液を入れます。.次に、ピンをバイアルのゴム栓の中央に配置します。

スパイクがストッパーに完全に挿入されるまで、しっかりと押し下げます。ベントされたディスペンシングピンをシリンジに接続し、ストッパーに挿入してから、プランジャーロッドを押して5ミリリットルのシリンジ全体をバイアルに空にし、バイアルを20秒間激しく振ってすべての内容物を混合します。シリンジを反転させ、懸濁液の意図された量をゆっくりとその中に引き込みます。

輸液ポンプを使用してマイクロバブルをラットに送達し、脳の左海馬で超音波処理を行います。超音波処理が完了したら、ラットをテーブル上の前臨床3Tクライオジェンフリースキャナー内の腹臥位に置きます。次に、T1 加重磁気共鳴勾配エコー シーケンスの後にガドリニウムベースの MRI 造影剤を注入し、ガドリニウム後の画像を取得します。

ガドリニウム投与後、3回の実験で標的領域における磁気共鳴信号強度の有意な増加が観察された。動的造影MRIにより、信号強度の最も有意な変化は造影剤ボーラス注射の7〜8分後に起こったことが明らかになりました。T1強調画像とT2強調画像では、血液脳関門の開口部の領域が示されましたが、ガドリニウム投与前のT1マップでは有意な変化は認められませんでした。