使用便携式台式聚焦超声系统治疗小鼠模型中多形性胶质母细胞瘤的声动力疗法

声动力疗法是一种无切口、肿瘤特异性和低强度的超声治疗胶质母细胞瘤，胶质母细胞瘤是一种快速生长和侵袭性的脑肿瘤。MR 引导允许将这种聚焦的超声能量精确地传递到特定的大脑区域，从而保留正常的脑组织和雄辩区域。该协议为研究人员提供了临床前声动力治疗的指南，并包括用于在啮齿动物模型中治疗胶质母细胞瘤的文献支持参数。

该技术有可能使用非电离辐射治疗脑肿瘤和其他类型的中枢神经系统疾病，而无需侵入性手术，无需痛苦的化学疗法，也不需要放射治疗。对于对聚焦超声、MR 引导聚焦超声、声动力疗法和神经科学感兴趣的研究人员来说，本研究报告的方案通常被认为是可重复和可靠的，而技术专长对于适当处理 MRI 和聚焦超声系统是必要的。演示该程序的将是格里芬·梅斯（Griffin Mess），他是一名研究工程师，也是我实验室的后起之秀科学家。

首先，通过将鼻锥片放入其插槽中来准备 MRI 床。然后将咬杆滑过位于鼻锥和床末端的咬杆孔，将咬合保护端悬停在 MRI 床的开放孔上。将麻醉的动物放在MRI床上，其耳朵与立体定向耳杆孔对齐，并通过咬合护罩将其牙齿锁定以将其固定到位。

向前滑动鼻锥，使其放在动物鼻子的顶部。将耳杆滑过MRI床两侧的孔，抬起动物的头部，直到两个耳杆都可以放入鼠标的耳道中。确保动物处于舒适的位置。

然后，使用一字螺丝刀连接兼容 MRI 的螺钉以锁定两个耳杆、鼻锥和咬杆。在动物等待时，将MRI床放在温暖的加热垫上以保持体温。将模型插入其相应的 MRI 床位置，然后将 MRI 床放入相应插槽中的 MRI 支架中。

将 MRI 支架放在 MRI 中的相应位置。对模型进行 MRI 扫描。从磁孔中取出支架，但将其放在扫描仪上。

从支架上取下包含模型的 MRI 床，然后将带有模型的床滑入正确的插槽，将装有模型的床放在 MRGFUS 系统上。将定位尖端插入换能器臂上的磁性插槽上，使其向下指向模型。在软件上，选择引导式对焦查找，然后选择点动模式开启以开始引导式对焦查找。

切换点动模式后，使用左、右、上、下、向上翻页和向下翻页键分别在换能器臂上、右、前、后、上、下方向手动移动。在所有三个维度上手动调整指针，直到指针的尖端接触位于幻影顶部的十字图案的中间。然后，轴向幻影切片将填充右侧的屏幕。

通过计算机鼠标的滚动条滚动浏览这些切片。通过单击并按住图像，然后向上或向下移动计算机鼠标来调整亮度。单击幻影的中间，将弹出一个红色圆圈。

单击并拖动圆圈，直到其直径相同并与幻影的周长对齐。通过单击设置 LR、AP 和 SI 来保存此初始位置坐标。单击关闭点动模式。从换能器臂上取下定位尖端，然后选择退出对焦查找。

确认初始位置以完成初始化序列。取包含动物立体定向固定的MRI床，并将其放置在先前连接到MRI扫描仪的MRI支架中。将入口和出口麻醉管连接到MRI机器中的相应管子上。

将装有动物的 MRI 支架滑入 MRI 孔中，确保保持与模型放置位置相同的位置。执行定位器以查看动物大脑的位置，然后使用 MRI 设置进行覆盖整个大脑的造影剂后 T1 加权 MRI 扫描。在软件中，转到主初始化页面，然后单击引导式对焦查找。

然后点击慢跑模式。接下来，在动物的头部放置一小撮离心超声凝胶，使凝胶覆盖头骨上方的整个头皮。然后用去离子和脱气水填充80%的水浴，并将水浴放在平台上相应的色谱柱上。

降低水浴，直到底膜接触动物头部的超声波凝胶，在水和凝胶之间形成耦合表面。将超声波换能器浸入水浴中，确保换能器表面没有形成气泡。放下换能器臂后，将磁槽彼此对齐，同时换能器表面保持浸没。

对于突发模式，请转到超声处理设置选项卡并输入超声处理时间。单击页面顶部中间的目标图标，然后在正确的 MRI 切片上选择要瞄准 FUS 焦点区域的正确位置。单击焦点将突出显示坐标，图像上相应的焦点区域将变为蓝色。

表格的最后一列显示了每个焦点处要超声处理的功率水平。一旦对所有焦点区域感到满意，选择运动测试。准备就绪后，选择开始超声处理以开始超声处理方案，移动换能器并在所选的每个焦点区域应用 FUS 参数。

根据测得的发光率计算肿瘤从治疗前到SDT治疗后24 h的生长速率。结果显示，与对照组相比，接受治疗的动物显示出肿瘤生长的减少。此外，造影剂增强MR成像显示，对照组肿瘤中造影剂的平均灰度强度比治疗组增加至更大的幅度，表明治疗后进入肿瘤的造影剂量较少。

虽然我们已经制定了治疗胶质母细胞瘤脑肿瘤的报道方案，但我们期待了解其他同事和研究人员将如何为他们自己的特定研究优化自己的参数。好消息是，声动力疗法目前正在进行人体临床试验的第一阶段测试，我们迫不及待地想了解它对患者的承诺。为了获得最大效率，有必要在动物模型中对这种报道的疗法进行临床前优化，以研究集和设置，包括各种声敏剂以及联合疗法。