MRI magnetväli mõjutab fokuseeritud ultraheli tehnoloogiat

MRI magnetväli mõjutab fokuseeritud ultraheli tehnoloogiat

Magnetresonantstomograafia abil juhitav fokuseeritud ultraheli, mis on ühendatud mikromullidega, võib avada vere-aju takistuse (BBB) ​​ja võimaldada ka taastavatel ravimitel MRI nõuannete kohaselt ebatervisliku meele kohta jõuda. See on atraktiivne meetod, mis on tegelikult riskivabalt näidatud inimestel, kellel on erinevad vaimuhaigused, näiteks Alzheimeri tõbi, Parkinsoni tõbi, ALS ja ka glioblastoom. Kui MRT-d on tavaliselt kasutatud teraapiaga seotud nõuannete ning ka prekliiniliste uuringute ja ka erialaste uuringute hindamiseks, ei teadnud teadlased varem, et MRI-skanneri tekitatud fikseeritud magnetvälja mõju BBB avanemisele ja ka ravimite saatmise efektiivsusele .

Uues uuringus, mis ilmus 6. juulil 2021 aastal Radioloogia, Hong Chen ja ka tema labor Washingtoni ülikoolis St Louis'is on tegelikult esimest korda leidnud, et MRI-skanneri magnetväli langetas BBB avakogust 3.3-kordselt 11.7-kordseks, sõltuvalt magnetvälja vastupidavusest, arvutihiire kujunduses.

Chen, McKelvey insenerikooli biomeditsiinilise disaini ja meditsiinikooli kiiritusonkoloogia dotsent ning tema laboratoorium viisid läbi uuringu 30 arvutihiirega, mis jagunesid neljaks meeskonnaks. Pärast seda, kui arvutihiired said mikromullide pildi, said 4 meeskonda ultraheli ultraheliga ultraheliga magnetvälja erinevatel vastupidavustel: 3 T (teslad), 1.5 T ja 3 T, samas kui üks meeskond ei läinud kunagi magnetvälja.

Nad leidsid, et mikromullide kavitatsiooni ülesanne ehk mikromullide väljatöötamine, pingutamine ja ka kokkuvarisemine langetati 2.1 T juures 1.5 detsibelli võrra; 2.9 detsibelli 3 T juures; ja ka 3 detsibelli 4.7 T juures, võrreldes nendega, mis olid tegelikult annuse saavutanud väljaspool nende magnetvälja. Suurendamisel vähendas magnetväli BBB avanenud kogust 3.3 korda 1.5 T juures; 4.4 korda 3 T juures; ja ka 11.7-kordne 4.7 T. juures. Ükski arvutihiir ei näidanud ravi käigus mingeid rakukahjustusi.

Pärast fokuseeritud ultraheliga ultraheliga infundeeris rühm versiooni Evans blue, et uurida, kas fikseeritud magnetväli mõjutab trans-BBB ravimite saatmise efektiivsust. Piltidelt selgus, et Evansi sinise fluorestsentsi tugevus vähenes arvutihiirtel, kes saavutasid ravi 3 magnetilise ala vastupidavuse seas, võrreldes arvutihiirtega, kellega tegeleti väljaspool tema magnetvälja. Evansi sinise trans-BBB saadetist vähendati 1.4 korda 1.5 T juures, 1.6 korda 3.0 T juures ja 1.9 korda 4.7 T juures, võrreldes magnetväljaga tegelevatega.

"Magnetvälja summutav mõju mikromullile on tõenäoliselt põhjustatud mulli kineetilise energia kadumisest, mis tuleneb Lorentzi jõust, mis mõjub liikuvatele laetud lipiidimolekulidele mikromullil ja mikromulle ümbritsevatele dipolaarsetele veemolekulidele," väitis Yaoheng (Mack ) Yang, Cheni laboratooriumi doktorant ja ka uurimuse juhtkirjanik.

"Selle uuringu tulemused näitavad, et fokuseeritud ultraheli kliinilistes rakendustes aju ravimite kohaletoimetamisel tuleb arvestada magnetvälja mõju," väitis Chen.

Meeleravimite saatmise täiustamiseks on kavitatsioon samuti paljude teiste taastavate strateegiate, nagu histotrippsia, kavitatsiooni kasutamine rakupiirkondade mehaaniliseks hävitamiseks, ja ka intensiivse isheemilise insuldi järgne ravi, sonotrombolüüs, oluline füüsiline süsteem. Magnetvälja poolt kavitatsioonile tekitatav niisutav mõju mõjutab eeldatavasti mitmesuguste teiste kavitatsiooni vahendatud strateegiate teraapiatulemusi, kui kasutatakse MRT-juhitavaid fokuseeritud ultrahelisüsteeme.