Het magnetische veld van MRI beïnvloedt de gerichte ultrasone technologie

Het magnetische veld van MRI beïnvloedt de gerichte ultrasone technologie

MRI-geleide gerichte echografie met microbellen kan het bloed-hersenobstakel (BBB) ​​openen en ook herstellende medicijnen in staat stellen om op advies van MRI de ongezonde geest te bereiken. Het is een aantrekkelijke methode die zonder risico is onthuld bij personen met verschillende geestesziekten, zoals de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Parkinson, ALS en ook glioblastoom. Hoewel MRI eigenlijk meestal wordt gebruikt voor therapieadvies en ook voor evaluatie in preklinische onderzoeksstudies en ook professionele onderzoeken, begrepen wetenschappers voorheen niet de invloed van het vaste magnetische veld geproduceerd door de MRI-scanner op de BBB-openingsdimensie en ook de effectiviteit van medicatieverzending .

In een gloednieuw onderzoek, uitgebracht op 6 juli 2021, in Radiologie, Hong Chen en ook haar laboratorium aan de Washington University in St. Louis hebben voor de allereerste keer vastgesteld dat het magnetische veld van de MRI-scanner de BBB-openingshoeveelheid met 3.3-voudig tot 11.7-voudig verlaagde, afhankelijk van het uithoudingsvermogen van het magnetische veld, in een computermuisontwerp.

Chen, universitair docent biomedisch ontwerp aan de McKelvey School of Engineering en ook stralingsoncologie aan de School of Medicine, en ook haar laboratorium voerde het onderzoek uit op 30 computermuizen, verdeeld over 4 teams. Nadat de computermuizen het schot van de microbellen hadden verkregen, kregen 3 teams gerichte ultrasone geluidsgolven op verschillende uithoudingsvermogen van het magnetische veld: 1.5 T (teslas), 3 T en ook 4.7 T, terwijl één team nooit in het magnetische veld ging.

Ze ontdekten dat de taak van de microbelcavitatie, of de ontwikkeling, aanscherping en ook ineenstorting van de microbellen, met 2.1 decibel werd verlaagd bij 1.5 T; 2.9 decibel bij 3 T; en ook 3 decibel bij 4.7 T, vergeleken met degenen die de dosering daadwerkelijk boven het magnetische veld hadden gekregen. Bij verbetering verlaagde het magnetische veld de BBB-openingshoeveelheid met 3.3-voudig bij 1.5 T; 4.4-voudig bij 3 T; en ook 11.7-voudig bij 4.7 T. Geen van de computermuizen vertoonde enige vorm van celbeschadiging door de behandeling.

Na gerichte ultrasone trillingen, injecteerde de groep een versiemedicijn, Evans blue, om te onderzoeken of het vaste magnetische veld de effectiviteit van trans-BBB-medicatieverzending beïnvloedt. De foto's onthulden dat de fluorescentiesterkte van het Evans-blauw was verminderd bij computermuizen die de therapie kregen in een van de 3 uithoudingsvermogen van magnetische gebieden in vergelijking met computermuizen die buiten het magnetische veld werden behandeld. bij 1.4 T, 1.5-voudig bij 1.6 T en ook 3.0-voudig bij 1.9 T in vergelijking met diegene die buiten het magnetische veld worden behandeld.

"Het dempende effect van het magnetische veld op de microbellen wordt waarschijnlijk veroorzaakt door het verlies van kinetische energie van de bellen als gevolg van de Lorentz-kracht die inwerkt op de bewegende geladen lipidemoleculen op de microbellenschaal en dipolaire watermoleculen die de microbellen omringen," beweerde Yaoheng (Mack ) Yang, een doctoraatsstudent in het laboratorium van Chen en ook de hoofdschrijver van de onderzoeksstudie.

"Bevindingen uit deze studie suggereren dat de impact van het magnetische veld moet worden overwogen in de klinische toepassingen van gerichte echografie bij de toediening van hersenmedicijnen," beweerde Chen.

Om de verzending van medicijnen te verbeteren, is cavitatie ook het essentiële fysieke systeem voor tal van verschillende andere herstelstrategieën, zoals histotripsie, het gebruik van cavitatie om delen van cellen mechanisch te vernietigen, en ook sonotrombolyse, een behandeling die wordt gebruikt na een intense ischemische beroerte. De bevochtigende impact die wordt gegenereerd door het magnetische veld op cavitatie zal naar verwachting invloed hebben op de therapie-eindresultaten van verschillende andere cavitatie-gemedieerde strategieën wanneer MRI-geleide gefocuste ultrageluidsystemen worden gebruikt.