O campo magnético da ressonância magnética afeta a tecnologia de ultrassom focalizado

O campo magnético da ressonância magnética afeta a tecnologia de ultrassom focalizado

O ultrassom focalizado guiado por ressonância magnética incorporado com microbolhas pode abrir o obstáculo sangue-cérebro (BBB) ​​e também permitir que medicamentos restauradores cheguem ao local doentio da mente sob o conselho da ressonância magnética. É um método atraente que foi revelado sem risco em pessoas com doenças mentais diferentes, como a doença de Alzheimer, doença de Parkinson, ALS e glioblastoma. Enquanto a ressonância magnética tem sido normalmente utilizada para aconselhamento terapêutico e avaliação em estudos de pesquisa pré-clínica e também pesquisas profissionais, anteriormente, os cientistas não entendiam a influência do campo magnético fixo produzido pelo scanner de ressonância magnética na dimensão de abertura BBB e também a eficácia de remessa de medicamentos .

Em um novo estudo de pesquisa lançado em 6 de julho de 2021, em Radiologia, Hong Chen e também seu laboratório na Universidade de Washington em St. Louis descobriram pela primeira vez que o campo magnético do scanner de ressonância magnética reduziu a quantidade de abertura BBB de 3.3 vezes para 11.7 vezes, dependendo da resistência do campo magnético, em um design de mouse de computador.

Chen, professora associada de design biomédico na McKelvey School of Engineering e também de radiação oncológica na School of Medicine, e também seu laboratório realizou a pesquisa em 30 ratos de computador divididos em 4 equipes. Depois que os ratos do computador obtiveram o tiro das microbolhas, 3 equipes obtiveram ultrassom de ultrassom focalizado em várias estaminas do campo magnético: 1.5 T (teslas), 3 T e também 4.7 T, enquanto uma equipe nunca entrou no campo magnético.

Eles localizaram que a tarefa de cavitação da microbolha, ou o desenvolvimento, aperto e também colapso das microbolhas, diminuiu 2.1 decibéis a 1.5 T; 2.9 decibéis a 3 T; e também 3 decibéis a 4.7 T, em comparação com aqueles que realmente obtiveram a dosagem além do campo magnético. No realce, o campo magnético reduziu a quantidade de abertura BBB em 3.3 vezes a 1.5 T; 4.4 vezes a 3 T; e também 11.7 vezes a 4.7 T. Nenhum dos ratos de computador revelou qualquer tipo de dano às células com o tratamento.

Após a sonicação com ultrassom focalizado, o grupo infundiu uma versão do medicamento, Evans blue, para examinar se o campo magnético fixo afeta a eficácia do envio de medicamentos trans-BBB. As imagens revelaram que a intensidade da fluorescência do azul de Evans foi reduzida em ratos de computador que obtiveram a terapia entre as 3 estaminas de áreas magnéticas em comparação com ratos de computador tratados com campo magnético externo. A remessa trans-BBB de azul de Evans foi reduzida em 1.4 vezes a 1.5 T, 1.6 vezes a 3.0 T e também 1.9 vezes a 4.7 T em comparação com aqueles tratados além do campo magnético.

“O efeito de amortecimento do campo magnético na microbolha é provavelmente causado pela perda de energia cinética da bolha devido à força de Lorentz agindo nas moléculas de lipídios carregadas em movimento na casca da microbolha e nas moléculas de água dipolar em torno das microbolhas”, afirmou Yaoheng (Mack ) Yang, um estagiário de doutorado no laboratório de Chen e também o redator principal do estudo de pesquisa.

“Os resultados deste estudo sugerem que o impacto do campo magnético precisa ser considerado nas aplicações clínicas do ultrassom focalizado na administração de drogas para o cérebro”, afirmou Chen.

Além de melhorar a remessa de medicamentos, a cavitação é também o sistema físico essencial para várias outras estratégias restaurativas, como histotripsia, usando cavitação para destruir mecanicamente áreas de células, e também sonotrombólise, um tratamento utilizado após acidente vascular cerebral isquêmico intenso. O impacto de umidificação gerado pelo campo magnético na cavitação deve impactar os resultados finais da terapia de várias outras estratégias mediadas por cavitação quando sistemas de ultrassom focalizado guiados por ressonância magnética são utilizados.