Monitoring Blood-Brain Barrier Opening in Rats with a Preclinical Focused Ultrasound System

Nous avons utilisé un modèle de rat avec un cathétérisme de la veine jugulaire, ce qui permet une administration rapide de médicaments et une surveillance stable de la cavitation pendant la procédure d’échographie focalisée. Ce modèle permet un contrôle précis de l’infusion de microbulles et de l’administration de l’agent de contraste. Il peut aider à améliorer les études d’ouverture de la BHE et à améliorer la reproductibilité dans la recherche préclinique.

S’assurer de la reproductibilité et de la précision de l’ouverture de la BHE dans des modèles de petits animaux, des paramètres de sonication et des types de microbulles, en évitant les lésions cérébrales potentielles et en surveillant les émissions acoustiques pour garantir des traitements sûrs et réussis. Pour commencer, retirez les poils d’un rat anesthésié. Après avoir confirmé la bonne anesthésie, placez un pointeur pointu sur la position du Bregma sur le crâne du rat et enregistrez la position dans le système.

Ensuite, appliquez du gel à ultrasons sur le crâne du rat et placez le sac de couplage d’eau avec un transducteur avec une fréquence d’un mégahertz sur le gel. Sur l’ordinateur de contrôle, cliquez sur Charger pour charger les images de rats préenregistrées. Ensuite, sélectionnez le nombre de points focaux et la pression acoustique pour la procédure.

Ensuite, cliquez sur Test de mouvement dans le module de traitement pour vous assurer que le transducteur peut passer d’un point à l’autre au cours d’une période de rafale. Remplissez une seringue de cinq millilitres avec une solution de chlorure de sodium sans additif à 0,9 %. Maintenant, placez la goupille au centre du bouchon en caoutchouc du flacon.

Appuyez fermement jusqu’à ce que la pointe soit complètement insérée dans le bouchon. Connectez la goupille de distribution ventilée à la seringue, insérez-la dans le bouchon, puis poussez la tige du piston pour vider la seringue de cinq millilitres entière dans le flacon, et secouez vigoureusement le flacon pendant 20 secondes pour mélanger tout le contenu. Retournez la seringue et retirez-y lentement le volume prévu de la suspension.

Utilisez une pompe à perfusion pour délivrer des microbulles à un rat et effectuez une sonication dans l’hippocampe gauche du cerveau. Une fois la sonication terminée, placez le rat en position couchée à l’intérieur du scanner préclinique 3T sans cryogène sur une table. Ensuite, injectez des agents de contraste IRM à base de gadolinium après la séquence d’écho du gradient de résonance magnétique pondérée T1 et acquérez des images post-gadolinium.

Après l’administration de gadolinium, une augmentation significative de l’intensité du signal de résonance magnétique a été observée dans les régions cibles au cours de trois expériences. L’IRM dynamique avec contraste a révélé que le changement le plus significatif de l’intensité du signal s’est produit sept à huit minutes après l’injection du bolus d’agent de contraste. Les images pondérées en T1 et en T2 ont montré une région d’ouverture de la barrière hémato-encéphalique, tandis qu’aucun changement significatif n’a été noté dans la carte T1 avant l’administration de gadolinium.