Medan magnet MRI mempengaruhi teknologi ultrasound yang fokus

Medan magnet MRI mempengaruhi teknologi ultrasound yang fokus

Ultrasound berfokus MRI yang digabungkan dengan gelembung mikro dapat membuka halangan darah-otak (BBB) ​​dan juga membolehkan ubat-ubatan pemulihan untuk sampai ke tempat minda yang tidak sihat di bawah nasihat MRI. Ini adalah kaedah menarik yang sebenarnya telah dinyatakan bebas risiko pada individu dengan penyakit minda yang berbeza, seperti penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson, ALS, dan juga glioblastoma. Walaupun MRI sebenarnya telah digunakan untuk nasihat terapi dan juga penilaian dalam kajian penyelidikan praklinis dan juga penyelidikan profesional, sebelumnya, para saintis tidak memahami pengaruh medan magnet tetap yang dihasilkan oleh pengimbas MRI pada dimensi pembukaan BBB dan juga keberkesanan penghantaran ubat. .

Dalam kajian penyelidikan baru yang dikeluarkan pada 6 Julai 2021, di Radiologi, Hong Chen dan juga makmalnya di Washington University diSt Louis sebenarnya untuk pertama kalinya mendapati bahawa medan magnet pengimbas MRI menurunkan kuantiti bukaan BBB sebanyak 3.3 kali ganda hingga 11.7 kali ganda, bergantung pada stamina medan magnet, dalam reka bentuk tetikus komputer.

Chen, guru bersekutu reka bentuk bioperubatan di Sekolah Kejuruteraan McKelvey dan juga onkologi radiasi di Sekolah Perubatan, dan juga makmalnya melakukan kajian penyelidikan terhadap 30 tikus komputer yang terbahagi kepada 4 pasukan. Setelah tikus komputer memperoleh tangkapan gelembung mikro, 3 pasukan mendapat sonikasi fokus-ultrasound pada pelbagai stamin medan magnet: 1.5 T (teslas), 3 T dan juga 4.7 T, sementara satu pasukan tidak pernah masuk ke medan magnet.

Mereka mendapati bahawa tugas peronggaan gelembung mikro, atau pengembangan, pengetatan dan juga keruntuhan gelembung mikro, diturunkan oleh 2.1 desibel pada 1.5 T; 2.9 desibel pada 3 T; dan juga 3 desibel pada 4.7 T, dibandingkan dengan yang benar-benar memperoleh dos melebihi medan magnet. Sebagai tambahan, medan magnet menurunkan kuantiti bukaan BBB sebanyak 3.3 kali ganda pada 1.5 T; 4.4 kali ganda pada 3 T; dan juga 11.7 kali ganda pada 4.7 T. Tidak ada tikus komputer yang mendedahkan kerosakan sel akibat rawatan tersebut.

Setelah sonikasi fokus-ultrasound, kumpulan tersebut memasukkan ubat versi, Evans blue, untuk memeriksa sama ada medan magnet tetap mempengaruhi keberkesanan penghantaran ubat trans-BBB. Gambar menunjukkan bahawa kekuatan pendarfluor biru Evans berkurang pada tikus komputer yang memperoleh terapi di antara 3 stamin kawasan magnet berbanding tikus komputer yang ditangani dengan medan luar luar. Penghantaran trans-BBB biru Evans diturunkan sebanyak 1.4 kali ganda pada 1.5 T, 1.6 kali ganda pada 3.0 T dan juga 1.9 kali ganda pada 4.7 T jika dibandingkan dengan yang ditangani di luar medan magnet.

"Kesan pelembapan medan magnet pada gelembung mikro mungkin disebabkan oleh kehilangan tenaga kinetik gelembung kerana daya Lorentz yang bertindak pada molekul lipid yang bergerak pada cengkerang mikrob gelembung dan molekul air dipolar yang mengelilingi gelembung mikro," kata Yaoheng (Mack Yang, pelatih doktor di makmal Chen dan juga penulis utama kajian penyelidikan.

"Penemuan dari kajian ini menunjukkan bahawa kesan medan magnet perlu dipertimbangkan dalam aplikasi klinikal ultrasound terfokus dalam penyampaian ubat otak," kata Chen.

Untuk meningkatkan penghantaran ubat, kavitasi juga merupakan sistem fizikal yang penting untuk pelbagai strategi pemulihan lain, seperti histotripsy, menggunakan peronggaan untuk merosakkan kawasan sel secara mekanis, dan juga sonothrombolysis, rawatan yang digunakan setelah strok iskemia yang kuat. Impak pelembapan yang dihasilkan oleh medan magnet pada peronggaan diharapkan dapat mempengaruhi hasil akhir terapi dari pelbagai strategi perantaraan kavitasi lain ketika sistem ultrasound berfokus MRI digunakan.