Name: MRI-מודרך שיבוש של מחסום דם מוח באמצעות אולטרסאונד ממוקד Transcranial מודל עכברים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-03-13T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: למד שיבוש מחסום דם מוח באמצעות אולטרסאונד ממוקד ומיקרובועות בדגם עכברים מודרך MRI. שיטה זו מאפשרת מסירת תרופות ממוקדת למוח לטיפול בהפרעות נוירולוגיות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מבקשים להודות Shawna Rideout-גרוס ו Garces אלכסנדרה על עזרתם בזהירות חיה, פינג וו לקבלת סיוע טכני שלה. תמיכה עבור עבודה זו ניתן על ידי מכון הבריאות הלאומי על פי המענק לא. EB003268, ואת תוכנית המחקר קנדה כיסאות.

1. אולטראסאונד ו-MRI ההתקנה MRI תואם בשלושה צירים מערכת אולטרה סאונד ממוקד נעשה שימוש במחקר זה (FUS מכשירים, Inc, טורונטו, אונטריו, קנדה). שני מתמרים אולטרסאונד שונות נעשה שימוש: בתוך הבית נבנה 551.5 כדורית ממוקד kHz מתמר (רדיוס עקמומיות = 60 מ&quot;מ, קוטר חיצוני = 75 מ&quot;מ, קוטר פנימי = 20 מ&quot;מ), ו 1.503 MHz, 8-במגזר מערך משולב עם PZT hydrophone (Imasonic בע&quot;מ, Voray-sur-L&#39;Orgnon, צרפת) מונעים ככל מתמר אחת אלמנט כדורית ממוקד (FN = 0.8, צמצם = 10 ס&quot;מ). MRI תואם PVDF מקלט 8 שימש להקליט פליטת אקוסטיות כאשר מתמר 551.5 kHz היה בשימוש. אם ציוד אחר המשמש, להלן הצעתי: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר מתמר מתאים, אולטרסאונד מכויל בתדירות מרכז MHz 0.25 MHz טווח -1.5 ו-F-מספר (רדיוס עקמומיות / צמצם) של 1 או פחות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים Fi אמבט מיםlled עם מים חמים, degassed דה מיונן, על המיטה של ​​1.5 T או T-MRI 3. אמבט מים צריך צלחת העליונה אשר יכול להכיל את בעלי החיים. הר מתמר אולטראסאונד במיכל על הבמה MRI בשלושה צירים תואם מיקום או מערכת 9, מול פני המים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את כבל מתמר לציוד נהיגה אולטרסאונד דרך לוח חדירה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צור נהיגה מתמר אותות באמצעות מחולל פונקציה מגבר כוח. השתמש במעגל התאמה חיצונית כדי לצמצם את החשמל לידי ביטוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדעת אורך המוקד מתמר, מקם את המוקד מתמר על פני השטח מים sonicate פני המים כדי ליצור מעיין מים גלויים. צעדים 1.6 ו 1.7 מתארים כיצד לרשום את המיקוד באמצעות מזרקת המים שנוצר. שיטה מדויקת יותר לאיתור המוקד, הכוללת sonicating חום סופג ג&#39;ל והדמיה העלאת הטמפרטורה וכתוצאה מכך במוקד עם MRI, ניתן למצוא 9 &lt;/ Sup&gt;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לסמן את המיקום של המוקד באמצעות סמן שיוצגו על תמונות MR. ניתן לעשות זאת באמצעות צלחת עם חור במרכז, כי ימלא מים כאשר הניח על המוקד. בור מלא מים יהיה גלוי על MRI ותספק קואורדינטות המוקד בשני מישורים, תוך תיאום בכיוון צירית של מתמר ניתן לקבוע מעל פני המים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות רצף 3-מטוס Localizer, התמונה סמן מוקד ולהקליט את מיקום המוקד במערכת קואורדינטות MRI. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לפקח על פליטת אקוסטיים, הר 8 MR תואם hydrophone המשמש כגלאי cavitation פסיבית (PCD) באמבט מים כלפי המוקד מתמר, או להשתמש מתמר עם hydrophone משולבת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את הכבלים PCD לכרטיס היקף כי הוא מהיר מספיק כדי לתפוס את פרצי עד 10 מילישניות ב PRFs עד 2 הרץ (למשל ATS460, AlazarTech, Pointe-קלייר, קוויבק, קנדה). הכבלים חייבות להיות מבוססות על פןהכל Total לוח או RF המגן כדי למזער את הרעש. </li></ol> 2. בעלי חיים הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים את בעלי החיים באמצעות גז isofluorane. מאז isofluorane יש השפעה על הפרעה BBB 10, החיות יש לקחת את הגז 10 דקות לפני תחילת הניסוי. עינית במקום משחת סיכה בכל עין בתחילת הרדמה כדי להגן על הקרנית מפני התייבשות או פציעה אחרת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות מכונת גילוח לגלח את הפרווה מהחלק העליון של הראש והצוואר של בעל החיים, ולאחר מכן להסיר את הפרווה הנותרים באמצעות קרם מקריח (למשל נאיר, כנסיית דווייט &amp; Co, פרינסטון, ניו ג&#39;רזי, ארה&quot;ב) ולשטוף את הקרקפת עם סבון עדין מים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכינים את הזנב עם שיחים בבטאדין העור ואחריו רחצה bridine. בצע wipedown הסופי עם אלכוהול כדי להמחיש את הווריד הזנב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס קטטר 22 מד עם שסתום 3 כיווני לווריד הזנב לשטוף בתערובת הפרין / מלוחים (33 U / ml), כדי למנוע היווצרות קריש דםב קטטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לספק הרדמה בזריקות (40-50 מ&quot;ג / ק&quot;ג קטמין, 10 מ&quot;ג / ק&quot;ג xylazine) באמצעות זריקה תוך שרירית, ולהסיר את החיה מ isofluorane. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את פרקדן חיים הרדים במערכת מיקום אולטרסאונד עם הראש לפנות waterbath דרך חור בצלחת העליונה (תמונה 1). כמות קטנה של ג &#39;ל אולטרסאונד להחיל אולי לחלק העליון של ראשו של בעל החיים כדי למזער את הסיכוי airbubbles הלכודים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קלטת הרגליים למערכת מיצוב. ראש ניתן לקיים במקום גם באמצעות סרגל ביס, אם ניתן, או קלטת ממוקם היטב על פני הסנטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כסה את בעל החיים במגבת במחזור שמיכה מים כדי לשמור אותו חם. </li></ol> 3. היעד הנבחר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכישת המחקר צירית T 2-T משוקלל 1-משוקלל תמונות MR של המוח. אם אתה משתמש 1.5 T-MRI ומסור ראש בגודל RF-לקבל פני סליל, מתאים SCהפרמטרים עשוי להיות: T 2 משוקלל: FSE, TE = 60 מילישניות, TR = 2000 ms T 1 משוקלל: FSE, TE = 10 מילישניות, ר = 500 ms </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את היעד מ T 2-משוקלל סריקות, הימנעות החדרים ואת קו האמצע במוח, ובחירת עומק אמצע המוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר את המוקד מתמר למיקום היעד. </li></ol> 4. Microbubble הכנה Microbubbles Definity (Lantheus הדמיה רפואית, מסצ&#39;וסטס, ארה&quot;ב) נמצאים בשימוש על ידי מספר קבוצות של FUS בתיווך microbubble המושרה BBBD 2,5,7. במינונים המתאימים לסוגים microbubble אחרים ניתן למצוא בספרות 11,12. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את microbubbles Definity ולאט לאט להכין נפח קטן לתוך המזרק 1 מ&quot;ל באמצעות מחט 18-מד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסרה של אוויר לכוד בין המזרק בעדינות על ידי נעה הבוכנה קדימה ואחורה. אין להקיש על המזרק כמו זה יכול לשבור את הבועות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדלל את Definity ב רגיל<html> מי מלח ביחס של 10:01 כדי מלוחים Definty ידי הזרקת לאט נפח הנדרש Definity לתוך המזרק של תמיסת מלח. אם הלידה עירוי משמש, Definity יכול להיות מדולל עוד יותר, כדי 50:1 או 100:1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפוך בעדינות את המזרק ביסודיות לערבב Definity ו מלוחים עד ההופעה אפילו מושג. היפוך עדין של מזרק מיד לפני ההזרקה יכול להיות גם הכרחי אם הבועות החלו לצוף מתוך ההשעיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את נפח המנה הדרושה על 0.02 מ&quot;ל / ק&quot;ג של Definity, או 0.2 מ&quot;ל / ק&quot;ג של פתרון (בדילול 10:01). </li></ol> 5. אולטראסאונד משלוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר את הפרמטרים sonication, באמצעות מחזור נמוך חובה התפרצויות, לא sonications גל רציף. הפרמטרים sonication המתאים MHz 0.5 הם MPa 0.23 בלחץ באתרו, 10 התפרצויות מילי ב 1 הרץ PRF, 2 דק &#39;. sonication סה&quot;כ זמן. ב 1.5 MHz המתאים לחצים באתרו ליפול סביב 0.45-0.5 מגפ&quot;ס. </li></ol>_content &quot;&gt; לחצי המתאים תדרים שונים ניתן לאמוד באמצעות מדד מכני של 0.46 13. <ol start="2" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את ראשו של בעל החיים הוא עדיין יחד למים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק את microbubbles לאט לתוך קטטר לווריד הזנב לשטוף עם מי מלח 0.5 מ&quot;ל נורמלי. בגין sonication בד בבד עם תחילת ההזרקה. </li></ol> 6. הערכת ה-MRI של תוצאות הטיפול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות sonication, מזריקים חומר ניגוד MRI (למשל 0.2 מ&quot;ל / ק&quot;ג Omniscan, GE Healthcare) באמצעות קטטר לווריד הזנב ואחריו סומק 0.5 מ&quot;ל תמיסת מלח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע T 1-משוקלל הדמיה עד לשיא לעומת זאת עבר. אתרי sonication אשר היו משובשים בהצלחה תציג שיפור גדול יותר מאשר הרקמה הסובבת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע T 2-משוקלל הדמיה כדי לבדוק אם הבצקת. האות גבוה באתרי sonication מעיד על בצקת. </li></ol> 7. נציגתוצאות בניגוד סוכני ה-MRI יכול להיות מועברת בהצלחה דרך BBB באמצעות אולטרסאונד ממוקד במחזור microbubbles. תרשים 2 מציג מראש טיפוסי ופוסט FUS T 1-W תמונות. איור 2B מראה בניגוד משופרת (CE) T 1-W תמונה עם פתחים מוקד ברורים ארבעה מקומות sonicated. מקומות 1 ו 2 sonication להראות שיפור מזהיר במיוחד. ב Fig.3 במקומות 1 ו -2 ניתן לראות להתכתב עם T 2-W האות גבוה, המעיד על בצקת. היקף T 2-W בצקת לפעמים יכול להיות קל יותר לדמיין את פרוסות sagittal. איור 4 מראה CE-T 1-W ו-T-W 2 פרוסות sagittal דרך sonication מקומות 1 ו 3. בצקת גלוי במקום 1, אבל לא במיקום 3. ניתוח ספקטרלי של אקוסטיים פליטת הנתונים המתועדים (necatrix תמונה 5) עשוי להראות פליטת הרמוניים ו / או תת / אולטרה פליטות הרמוניים כאשר cavitation יציבה היא התרחשות. הרמוןICS יכול גם לנבוע רקמות שאינם linearities, בעוד פליטת Sub ו ultraharmonic יכול להתרחש רק כתוצאה מפעילות בועה 14. בלחצים גבוהים יותר פליטות פס רחב המעידים cavitation אינרציה עלול גם להתגלות. אולם אלה קושרו עם כמויות גדולות יותר של תאים אדומים extravasations דם microdamage מאשר sonications ללא cavitation אינרציה 11. השימוש גבוהים יותר תדרים תוצאות sonication ב פתחים יותר נקודתיים עקב גודל קטן יותר במקום מיקוד. איור 6 מראה כי תדירות גבוהה יותר יכול לשמש כדי ליצור אזורים קטנים יותר של הפתח. דבר זה מאפשר בדיקה של אפקטים באמצע המוח עם גולגולת כמעט תופעות פחות. <img alt="באיור 1." src="/files/ftp_upload/3555/3555fig1.jpg" /> באיור 1. התקנה ניסיונית. <spבכיתה = &quot;pdflinebreak&quot;&gt; <img alt="איור 2." src="/files/ftp_upload/3555/3555fig2.jpg" /> איור 2. מראש (משמאל) ואחרי (מימין) טיפול T 1-W תמונות של המוח עכברוש מראה שיפור בארבעה אתרים sonication. <img alt="איור 3." src="/files/ftp_upload/3555/3555fig3.jpg" /> איור 3. קדם (משמאל) ואחרי (מימין) טיפול T 2-W תמונות של המוח עכברוש (בעלי חיים כמו Fig.2) מראה T 2-W בצקת במקומות sonication 1 ו 2. <img alt="באיור 4." src="/files/ftp_upload/3555/3555fig4.jpg" /> איור 4. טיפול פוסט sagittal T 1-W (משמאל) ו-T 2-w (מימין) תמונות במוח החולדה כמו תאנים. 2 ו 3. הפתיחה במקום 1 (משמאל) בקורלציה עם T 2-W בצקת (מימין). מיקום 3 מראה בצקת הפתיחה (משמאל), אך לא T 2-W. </p&gt; <img alt="איור 5." src="/files/ftp_upload/3555/3555fig5.jpg" /> איור 5. ספקטרום תדרים מנתונים שנתפסו במהלך התפרצות אחת MS 10 על 551.5 kHz. התדירות הבסיסית (ו 0), כמו גם הרמוניות (2 ו 0) ותת / ultraharmonics (0.5 F 0, 1.5 ו 0) גלויים. <img alt="איור 6." src="/files/ftp_upload/3555/3555fig6.jpg" /> איור 6. הודעה טיפול CE-T 1-W צירית (משמאל) sagittal (מימין) תמונות במוח חולדה sonicated בארבעה מקומות על 1.503 MHz. פתחים BBB בתדירות זו נראים להיות מקומי יותר.

<ol><li>Kinoshita, M., McDannold, N., Jolesz, F. A., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+localized+delivery+of+Herceptin+to+the+mouse+brain+by+MRI-guided+focused+ultrasound-induced+blood-brain+barrier+disruption%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Noninvasive localized delivery of Herceptin to the mouse brain by MRI-guided focused ultrasound-induced blood-brain barrier disruption.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 11719-11723 (2006).</li>
<li>Jordão, J. F., Ayala-Grosso, C. A., Markham, K., Huang, Y., Chopra, R., McLaurin, J., Hynynen, K., Aubert, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibodies+targeted+to+the+brain+with+image-guided+focused+ultrasound+reduces+amyloid-beta+plaque+load+in+the+TgCRND8+mouse+model+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Antibodies targeted to the brain with image-guided focused ultrasound reduces amyloid-beta plaque load in the TgCRND8 mouse model of Alzheimer's disease.</a> PLoS One. 5 (5), e10549-e10549 (2010).</li>
<li>Liu, H. -L., Hua, M. -Y., Chen, P. -Y., Chu, P. -C., Pan, C. -H., Yang, H. -W., Huang, C. -Y., Wang, J. -J., Yen, T. -C., Wei, K. -C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-brain+barrier+disruption+with+focused+ultrasound+enhances+delivery+of+chemotherapeutic+drugs+for+glioblastoma+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Blood-brain barrier disruption with focused ultrasound enhances delivery of chemotherapeutic drugs for glioblastoma treatment.</a> Radiology. 255, 415-425 (2010).</li>
<li>Hynynen, K., McDannold, N., Vykhodtseva, N., Jolesz, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+MR+imaging-guided+focal+opening+of+the+blood-brain+barrier+in+rabbits%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Noninvasive MR imaging-guided focal opening of the blood-brain barrier in rabbits.</a> Radiology. 220, 640-646 (2001).</li>
<li>Choi, J. J., Wang, S., Tung, Y. -S., Morrison, B., Konofagou, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecules+of+various+pharmacologically-relevant+sizes+can+cross+the+ultrasound-induced+blood-brain+barrier+opening+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Molecules of various pharmacologically-relevant sizes can cross the ultrasound-induced blood-brain barrier opening in vivo.</a> Ultrasound Med. Biol. 36, 58-67 (2010).</li>
<li>Pardridge, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+blood-brain+barrier%3A+bottleneck+in+brain+drug+development%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroRx%22%5BJournal%5D)">The blood-brain barrier: bottleneck in brain drug development.</a> NeuroRx. 2, 3-14 (2005).</li>
<li>Bing, K. F., Howles, G. P., Qi, Y., Palmeri, M. L., Nightingale, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-brain+barrier+%28BBB%29+disruption+using+a+diagnostic+ultrasound+scanner+and+Definity+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Blood-brain barrier (BBB) disruption using a diagnostic ultrasound scanner and Definity in mice.</a> Ultrasound Med. Biol. 35, 1298-1308 (2009).</li>
<li>O'Reilly, M. A., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+PVDF+receiver+for+ultrasound+monitoring+of+transcranial+focused+ultrasound+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">A PVDF receiver for ultrasound monitoring of transcranial focused ultrasound therapy.</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 57, 2286-2294 (2010).</li>
<li>Chopra, R., Curiel, L., Staruch, R., Morrison, L., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+MRI-compatible+system+for+focused+ultrasound+experiments+in+small+animal+models%5BTitle%5D)+AND+%22Med.+Phys%22%5BJournal%5D)">An MRI-compatible system for focused ultrasound experiments in small animal models.</a> Med. Phys. 36, 1867-1874 (2009).</li>
<li>McDannold, N., Zhang, Y., Vykhodtseva, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-Brain+Barrier+Disruption+and+Vascular+Damage+Induced+by+Ultrasound+Bursts+Combined+with+Microbubbles+can+be+Influenced+by+Choice+of+Anesthesia+Protocol%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Blood-Brain Barrier Disruption and Vascular Damage Induced by Ultrasound Bursts Combined with Microbubbles can be Influenced by Choice of Anesthesia Protocol.</a> Ultrasound Med. Biol. , (2011).</li>
<li>McDannold, N., Vykhodtseva, N., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+disruption+of+the+blood-brain+barrier+with+focused+ultrasound%3A+association+with+cavitation+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Targeted disruption of the blood-brain barrier with focused ultrasound: association with cavitation activity.</a> Phys. Med. Biol. 51, 793-807 (2006).</li>
<li>Yang, F. -Y., Liu, S. -H., Ho, F. -M., Chang, C. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+ultrasound+contrast+agent+dose+on+the+duration+of+focused-ultrasound-induced+blood-brain+barrier+disruption%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Acoust.+Soc.+Am%22%5BJournal%5D)">Effect of ultrasound contrast agent dose on the duration of focused-ultrasound-induced blood-brain barrier disruption.</a> J. Acoust. Soc. Am. 126, 3344-3349 (2009).</li>
<li>McDannold, N., Vykhodtseva, N., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-brain+barrier+disruption+induced+by+focused+ultrasound+and+circulating+preformed+microbubbles+appears+to+be+characterized+by+the+mechanical+index%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Blood-brain barrier disruption induced by focused ultrasound and circulating preformed microbubbles appears to be characterized by the mechanical index.</a> Ultrasound Med. Biol. 34, 834-840 (2008).</li>
<li>Neppiras, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acoustic+Cavitation%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+Reports+%28Review+Section+of+Physics+Letters%29%22%5BJournal%5D)">Acoustic Cavitation.</a> Physics Reports (Review Section of Physics Letters). 61, 159-251 (1980).</li>
<li>O'Reilly, M. A., Huang, Y., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+standing+wave+effects+on+transcranial+focused+ultrasound+disruption+of+the+blood-brain+barrier+in+a+rat+model%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">The impact of standing wave effects on transcranial focused ultrasound disruption of the blood-brain barrier in a rat model.</a> Phys. Med. Biol. 55, 5251-5267 (2010).</li>
</ol>

ק Hynynen ור &#39;צ&#39;ופרה הם המייסדים של מכשירים FUS, Inc ר&#39; צ&#39;ופרה, א Waspe ו ק Hynynen הם בעלי המניות במכשירים FUS, Inc ק Hynynen מקבל תמיכה מחקר FUS מכשירים, Inc

הכנת החיות microbubbles הם ההיבטים הקריטיים ביותר של הליך זה. השיער על הראש של החיה יש להסיר לחלוטין כדי למנוע הפחתת קרן אולטרסאונד. BBB יכול להשתבש תחת הרדמה isofluorane, לעומת זאת, הוא הופך להיות קשה יותר כדי להשיג פתיחת עקבי. את microbubbles צריך תמיד להיות מטופלים בזהירות מד קטן, מחטים בקוטר גדול יש להשתמש בעת עריכת, על מנת שלא לשבור אותם. באופן דומה, קטטר מד הקטן ביותר אשר ניתן להשתמש בהם באופן סביר ברוח הזנ...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td></tr><tr><td> חיים קטן ממוקד מערכת אולטרסאונד </td><td> FUS מכשירים, Inc </td><td> RK-100 </td></tr><tr><td> Definity </td><td> Lantheus הדמיה רפואית </td><td></td></tr><tr><td> Omniscan </td><td> GE Healthcare </td><td></td></tr></tbody></table>

mri-מודרך שיבוש של מחסום דם מוח באמצעות אולטרסאונד ממוקד transcranial מודל עכברים

MRI-guided Disruption of the Blood-brain Barrier using Transcranial Focused Ultrasound in a Rat Model

ממוקד (FUS) אולטרסאונד שיבוש מחסום דם מוח (BBB) ​​היא טכניקה לחקור יותר ויותר עבור עקיפת 1-5 BBB. BBB מהווה מכשול משמעותי טיפולים התרופות של הפרעות במוח כפי שהיא מגבילה את מעבר מולקולות בין בכלי הדם לרקמת המוח מולקולות פחות מ דה כ 500 בגודל 6. FUS הפרעה הנגרמת BBB (BBBD) הוא זמני והפיך 4 ויש לו יתרון על פני כימי אמצעי גרימת BBBD ידי להיות מקומית מאוד. FUS המושרה BBBD מספק אמצעי לחקור את ההשפעות של מגוון רחב של סוכני טיפולית על המוח, אשר לא היה אחרת להיות תוצר לרקמות בריכוז מספיק. בעוד מגוון רחב של פרמטרים אולטרסאונד הוכיחו מצליחים לשבש BBB 2,5,7, ישנם צעדים קריטיים מספר הליך ניסיוני על מנת להבטיח שיבוש מוצלח עם מיקוד מדויק. זה protocקווי המתאר ol איך להשיג MRI מונחי FUS המושרה BBBD במודל של עכברים, עם דגש על הכנת החיה ביקורתית צעדים לטיפול microbubble הניסוי.

Microbubble בתיווך הפרעה אולטרסאונד ממוקד של מחסום דם מוח (BBB) ​​היא טכניקה מבטיחה למסירה פולשני התרופה ממוקדת במוח<sup&gt; 1-3</sup&gt;. פרוטוקול זה מתאר את הליך ניסיוני הפרעה MRI-BBB מודרך transcranial במודל חולדה.

MRI-מודרך שיבוש של מחסום דם מוח באמצעות אולטרסאונד ממוקד Transcranial מודל עכברים

פירוק של מחסום הדם-מוח (BBB) באמצעות אולטרסאונד ממוקד (FUS) הוא טכניקה הנחקרת יותר ויותר למטרת מעקף של מחסום הדם-מוח1-5. מחסום הדם-מוח הוא...

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא להפרה מקומית של מחסום הדם-מוח, כדי לאפשר מעבר של מולקולות אל תוך הרקמה, אשר בדרך כלל מוגבלות לכלי הדם במוח. הדבר משיג תחילה על ידי הכנת בעל החיים והנחתו במצב גב (supine) על אמבט מים מעל מתמר אולטרסאונד ממוקד ומערכת מיקום מתמר בעלת שלושה צירים. השלב השני של הפרוצדורה הוא רכישת תמונות MRI כדי לספק מידע למיקוד עבור מערכת המיקום.השלב השלישי של הפרוצדורה הוא הכנה והזרקה של תמיסת המיקרובובלס. השלב האחרון של הפרוצדורה הוא קביעת פרמטרי האולטרסאונד והפעלת האולטרסאונד. לבסוף, ניתן להשיג תוצאות המראות חדירות של מחסום הדם-מוח באזורי הסוניקציה באמצעות MRI המשוקלל ל-T1 עם הגברת ניגודיות.ההשלכות של טכניקה זו חולקות את דרכן לעבר טיפול בהפרעות של המוח ומערכת העצבים המרכזית (CNS), שכן הפרעה מקומית וחוזרת זו של מחסום הדם-מוח מאפשרת חקירה של התערבויות פרמקולוגיות למצבים שהגיבו בעבר באופן דל לטיפול תרופתי. באופן כללי, אנשים שאינם מיומנים בשיטה זו עשויים להתקשות, כיוון שהטיפול בהזרקת הבועות דורש סבלנות וזהירות כדי למנוע את פיצוען של הבועות לפני הגעתן ליעד. הדגמה של הכנת בעל החיים תוצג בהמשך.טכנאי מהמעבדה שלנו בוחר מתמר אולטרסאונד מכויל מתאים. לאחר מכן, בתוך אמבט מים מלא במים דה-יוניים שעברו ניקוון גזים, המותקן על מכשיר MRI של 1.5 Tesla או שלושה Tesla, הוא ממיקם את מתמר האולטרסאונד במיכל על גבי במה או מערכת מיקום תלת-צירית התואמת ל-MRI, הפונה אל פני השטח של המים. לאמבט המים צריכה להיות פלטה עליונה להחזקת בעלי החיים; לאחר הרדמה באמצעות גז isoflurane, גוזזים את הפרווה מחלקו העליון של הראש והצוואר.לאחר מכן, הסר את הפרווה שנותרה באמצעות קרם להסרת שיער. הכנס קטטר בכישור 22 עם ברזים לשלושה כיוונים (three-way stop cock) לתוך וריד הזנב, ושטף בתערובת של סליין והפרין כדי למנוע היווצרות קרישי דם בקטטר. ניתן חומרי הרדמה להזרקה באמצעות הזרקה לשריר, והוצא את בעל החיים מהאיספלורן.10 דקות לפני תחילת הניסוי, מרחו כמות קטנה של ג'ל אולטרסאונד על חלקו העליון של ראש החיה כדי למזער את הסיכוי להיווצרות בועות אוויר כלואות. לאחר מכן, הניחו את החיה המורדמת במצב גב (supine) על מערכת המיקום לאולטרסאונד, כאשר החלק העליון של הראש בא מגע עם אמבט המים דרך חור בלוח העליון.ניתן לקבע את הראש באמצעות סרגל נשיכה (bite bar), אם קיים, או באמצעות סרט דבק המודבק בחוזקה לרוחב הסנטר. לאחר מכן, הדביקו את הרגליים למערכת המיקום. כסו את בעל החיים במגבת או בשמיכה כדי לשמור על חום גופו.במהלך הניסוי, רכשו תמונות MR בסיסיות של המוח במישור אקסיאלי עם שקלול T2 ושקלול T1, תוך שימוש בפרמטרי הסריקה המתאימים. בחרו את המטרה מסריקות ה-T2, תוך הימנעות מהחדרים והקו האמצעי של המוח ובחירת עומק בתוך המוח האמצעי.העבירו את מיקוד המתמר למיקום המטרה. הפעילו מיקרו-בועות דפיניטיביות בהתאם לפרוטוקול היצרן, ושאבו לאט נפח קטן למזרק של one milliliter. באמצעות מחט במידה 18 gauge, הסירו אוויר כלוא מהמזרק על ידי הזזת הבוכנה בעדינות קדימה ואחורה במקום בנקישות.מכיוון שפעולה זו עלולה לפגוע במיקרו-בועות, השתמשו בדילול של המיקרו-בועות בתמיסת סלין נורמלית ביחס של 10 ל-1 (סלין למיקרו-בועות), על ידי הזרקה איטית של הנפח הנדרש של המיקרו-בועות לתוך מזרק המכיל סלין. הפכו את המזרק בעדינות כדי לערבב היטב את המיקרו-בועות והסלין עד להשגת מראה אחיד. חשבו את נפח המנה הנדרש על בסיס 0.02 milliliters לקילוגרם של מיקרו-בועות, או 0.2 milliliters לקילוגרם של התמיסה.בדילול של 1 ל-10. הגדירו את פרמטרי הסוניקציה באמצעות פרצי מחזור עבודה נמוך במקום סוניקציה בגלים רציפים. ודאו שראש החיה עדיין במגע עם המים.התחילו את הסוניקציה תוך כדי הזרקה איטית של המיקרו-בועות לצנתר וריד הזנב. לאחר מכן, שטפו עם 0.5 milliliters של תמיסת סליין נורמלית לאחר הסוניקציה. הזריקו חומר ניגוד ל-MRI דרך צנתר וריד הזנב, ולאחריו שטיפה של 0.5 milliliter סליין.בצעו הדמיה המשוקללת ל-T1 עד ששיא הניגודיות יח 지나. סוניקציה. אתרים שהושבתו בהצלחה יראו הגברה גבוהה יותר מאשר הרקמה שסביבם. בצעו הדמיה המשוקללת ל-T2 כדי לבדוק אם קיים אות גבוה באתרי הסוניקציה, המעיד כאן על בצקת.מוצגות כאן תמונות MR T1 משוקלל טיפוסיות לפני ואחרי FUST. תמונה T1 משוקללת עם הגברת ניגודיות (contrast) המראה פתחים מוקדיים ברורים. מוצגים ארבעה מיקומי סוניקציה, כאשר מיקומים 1 ו-2 מראים הגברת ניגודיות בהירה במיוחד.מיקומים אחת ושתיים מראים גם הם עוצמת אות גבוהה בדימות T2 לאחר FUS, המעידה על בצקת. את היקף הבצקת ב-T2 ניתן לעיתים להבחין בו ביתר קלות בחתכים סגיטליים; כאן מוצגים חתכים סגיטליים T1 ו-T2 דרך אזור הסונציה. מיקומים אחת ושלוש מוצגים; בצקת לאחר FUS נראית במיקום אחת, אך לא במיקום שלוש.ניתוח ספקטרלי של נתוני פליטות אקוסטיות שנלכדו עשוי להראות פליטות הרמוניות ו/או פליטות סוב-הארמוניות ואולטרה-הארמוניות כאשר מתרחשת קביטציה יציבה. נתונים שנלכדו במהלך פרץ בודד של 10 millisecond בתדר של 551.5 kilohertz מראים את תדר היסוד וכן הרמוניות, וגם סוב-הארמוניות ואולטרה-הארמוניות. שימוש בתדרי סוניקציה גבוהים יותר מוביל לפתיחות מקומיות יותר בשל גודל מוקד ממוקד קטן יותר, כפי שמוצג כאן.ניתן להשתמש בתדרים גבוהים יותר כדי ליצור אזורי פתיחה קטנים יותר, דבר המאפשר חקירת הגבך המרכזי עם פחות השפעות הקרובות לגולגולת. בעת ביצוע פרוצדורה זו, חשוב לזכור שטיפול זהיר במיקרובועות הוא קריטי להשגת תוצאות טובות. לאחר זירוף טכניקה זו, חוקרים יוכלו להתחיל לענות על שאלות אחרות, כגון, מהי היעילות של הובלת תרופה ליעד ספציפי במוח?

mri-guided-disruption-blood-brain-barrier-using-transcranial-focused

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

סרטון זה מתאר שיטה לשיבוש זמני של מחסום הדם-מוח (BBB) על ידי יצירת פתחים חולפים באמצעות אולטרסאונד ממוקד בתיווך מיקרו-בועות (FUS). פתחי BBB מקומיים ארעיים אלה יכולים בסופו של דבר לשמש להעברת מולקולות תרופה גדולות יותר ישירות לתוך פרנכימה במוח.

מיקוד מבוסס אולטרסאונד מיקרו-בועות בתיווך מחסום דם-מוח: טכניקה ליצירת פתחים ארעיים מקומיים במחסום דם-מוח של עכבר על ידי סונופורציה

אולטרסאונד ממוקד עם סוכני microbubble יכול לפתוח את מחסום הדם מוח מוקדי חולף. טכניקה זו שימשה כדי לספק מגוון רחב של סוכנים על פני מחסום הדם מוח. מאמר זה מספק פרוטוקול מפורט עבור מסירה מקומית למוח מכרסמים עם או בלי הדרכה MRI.

גישה ספסל למיקום ספציפי מחסום הדם מוח פתיחת באמצעות אולטרסאונד ממוקד במודל עכברוש

מחסום הדם - מוח (BBB) יכול להיות משובש באופן זמני עם אולטרסאונד ממוקד microbubble בתיווך (FUS). כאן, אנו מתארים פרוטוקול צעד אחר צעד לפתיחת BBB בתפוקה גבוהה ב vivo באמצעות מערכת FUS מודולרית נגישה למומחים שאינם אולטרסאונד.

נוירון סטראוטקטי מונחה תפוקה גבוהה ומערכת אולטרסאונד ממוקדת לפתיחת מחסום דם-מוח במכרסמים

מטרת הפרוטוקול היא לספק שיטה לייצור נגעים עצביים לא פולשניים במוח. השיטה משתמשת אולטרסאונד ממוקד מונחה תהודה מגנטית (MRgFUS) כדי לפתוח את מחסום מוח הדם באופן ארעי ומוקד, על מנת לספק רעלן עצבי במחזור לפארנצ'ימה במוח.

פגיעה עצבית ממוקדת לניתוק לא פולשני של מעגלי מוח

פרוטוקול זה מתאר את השלבים הדרושים להעברת הגן באמצעות פתיחה ממוקדת של מחסום דם במוח (BBB), הערכה של ביטוי הגנים המתקבל ומדידת פעילות נוירומודולציה של קולטנים כימוגנטיים באמצעות בדיקות היסטולוגיות.

אולטרסאונד ממוקד המושרה פתיחת מחסום דם-מוח למיקוד מבנים במוח והערכת נוירומודולציה כימוגנטית

פרוטוקול זה מתאר את ההליכים הניתוחיים והטכניים המאפשרים הדמיית פלואורסצנטיות מולטי-פוטונית בזמן אמת של מוח המכרסמים במהלך טיפולים ממוקדים באולטרסאונד ובמיקרו-חלוק כדי להגביר את חמיצוץ מחסום הדם - מוח.

מיקרוסקופיה מולטי-פוטונית תוך-וינטלית בזמן אמת להדמיית טיפולים ממוקדים באולטרסאונד ובמיקרו-חלוק כדי להגביר את חדחול מחסום הדם-מוח

הפרעה במחסום הדם-חוט השדרה (BSCB) יכולה להיות מושגת בהצלחה עם מתן תוך ורידי של מיקרו-בועות ויישום אולטרסאונד ממוקד בעוצמה נמוכה (LIFU). פרוטוקול זה מפרט את פתיחת ה- BSCB באמצעות LIFU במודל מכרסמים, כולל הגדרת ציוד, הזרקת מיקרו-בועות, לוקליזציה של מטרות והדמיית הפרעה של BSCB.

הפרעה במחסום הדם-חוט השדרה באמצעות אולטרסאונד ממוקד בעוצמה נמוכה במודל חולדה

מחקר זה מתאר הדמיית תהודה מגנטית משולבת (MRI) ופרוטוקול אולטרסאונד ממוקד פועם בעוצמה נמוכה (FUS), תוך שימוש בחולדות חיות עם צנתור וריד צוואר כדי לנטר את פתיחת מחסום הדם-מוח (BBB).

ניטור פתיחת מחסום דם-מוח בחולדות באמצעות מערכת אולטרסאונד ממוקדת פרה-קלינית

בפתוגנזה של גרורות בעצמות, אנגיוגנזה היא תהליך חיוני ולכן מהווה יעד עבור הדמיה וטיפול. כאן, אנו מציגים מודל עכברים של אתר ספציפי גרורות סרטן השד עצם לתאר אסטרטגיות אנגיוגנזה הלא פולשני...

רב מודלי הדמיה של אנגיוגנזה מודל עכברים עירום של גרורות סרטן השד עצם באמצעות דימות תהודה מגנטית, טומוגרפיה ממוחשבת נפחית ו אולטראסאונד

שיבוש מחסום דם מוח מסייע למשלוח של תרופות מסוימות למוח. מניטול נמסר תאים מתכווצים סביב כלי דם התוך arterially כדי פיזי לשבש את המכשול.

מודל עכברים של שיבוש מחסום דם מוח כדי לאפשר ממוקד Therapeutics Neurovascular

למד שיבוש מחסום דם מוח באמצעות אולטרסאונד ממוקד ומיקרובועות בדגם עכברים מודרך MRI. שיטה זו מאפשרת מסירת תרופות ממוקדת למוח לטיפול בהפרעות נוירולוגיות.

MRI-מודרך שיבוש של מחסום דם מוח באמצעות אולטרסאונד ממוקד Transcranial מודל עכברים

גלה סרטונים נוספים