超声成像可以监测大脑中的确切药物剂量和递送部位

根据Nibib资助的生物工业商在华盛顿大学的一项研究，一种被称为被动空化成像的超声成像技术能够创造图像并估计将血脑屏障的药物的量延伸到大脑中的特定位置。该技术监测微泡的活性，使用探测器帮助创建更清晰的超声图像，以估计它们对不同生物结构的影响 - 在这种情况下，大脑。

大脑负责一个人最重要的功能;因此，大脑通过难以渗透的边界来保护自己血脑屏障（BBB）。然而，有时候疾病治疗需要超越BBB治疗已引入大脑的疾病。

“研究人员正在使用微泡和聚焦超声波的非侵入性方法，以简要地破坏血脑屏障（FUS-BBBD），”兰迪王，博士解释，兰迪国王，博士，博士后的国家生物医学研究所成像和生物工程（Nibib）。“随着建立新技术来渗透到BBB，我们需要互补方法来监测治疗的递送，以确保它们安全地送到脑疾病的现场。”

洪辰，博士，圣路易斯华盛顿大学生物医学工程和辐射肿瘤学助理教授解释说，Fus-BBBD通过集中或聚焦实现，声波从名为换能器的设备发射到特定位置。陈将概念与聚焦阳光通过放大镜到局部斑点。在FUS中，超声波集中，具有特殊设计的超声发电机，并帮​​助将BBB开度聚焦在特定的大脑位置。

微泡可以注入血液中以放大效果超声波在这一点血管从而在局部点中打开BBB。研究人员可以将药物储存在微泡内部的治疗方法。超声脉冲产生的压力会导致血液中的微泡以扩大，收缩，最终爆发。当微泡沸腾在BBB血管中断裂时，将压力轻轻地按摩血管并使它们可渗透地注入血液或由微泡携带的药物。

为了跟踪Fus-BBBD提供的药物的数量和位置，科学家用放射性示踪剂标记为纳米粒子，并将其注入血液循环后，在FUS处理后。然后，正电子发射断层扫描（PET）和计算断层摄影（CT）成像分别用于分别测量和可视化脑中纳米颗粒的精确量和位置。

“使用PET / CT成像的警告是相关的放射性和更高成本的接触，”陈说。该团队希望找到更便宜，更安全的方式来监控毒品在越过BBB之后的地方，因此他们探讨了通过被动空化成像（PCI）所谓的空化剂量涂漆。这项研究发表在科学报告。

姚恒杨，研究生的主要作者和华盛顿大学的研究生解释说，PCI监控微泡的行为超声领域并不依赖于PET / CT成像等放射性粒子。记录微小气泡的动态行为允许研究人员创建一个可以在FUS-BBBD处理期间追踪药物位置和量的详细图像。但问题仍然是PCI图像是否与PET / CT图像相关联。

“我们的结果表明了PET和PCI图像之间的逐像素相关性，”陈陈述了。陈希望这一进步成像将推动药物送货场向前推进更好的精确药。该团队正在呼吁新的技术空化剂量绘画，因为它就像“按数字绘画”用于药物递送。

随着陈新尼布的新增新的1900万美元批准，她计划与FUS-BBBD完全集成PCI，因此医生可以完全控制药物交付。“随着我们的新技术，我们可以预测药物将到达哪些药物的位置以及在到达那里的释放量。它有助于我们尽量减少伤害健康部位的药物脑并且避免不够的效果治疗药品“达到预期的目标”，“陈宣称。

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