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

השתמשנו במודל חולדה עם צנתור וריד צוואר, המאפשר מתן תרופות מהיר וניטור קוויטציה יציב במהלך הליך אולטרסאונד ממוקד. מודל זה מאפשר שליטה מדויקת בעירוי מיקרו-בועות ואספקת חומרי ניגוד. זה יכול לעזור לשפר את מחקרי פתיחת BBB ולשפר את יכולת השחזור במחקר פרה-קליני.

הבטחת יכולת השחזור והדיוק של פתיחת BBB במודלים של בעלי חיים קטנים, פרמטרי סוניקציה וסוגי מיקרו-בועות, הימנעות מנזק מוחי פוטנציאלי וניטור פליטות אקוסטיות כדי להבטיח טיפולים בטוחים ומוצלחים. כדי להתחיל, הסר שיער של חולדה מורדמת. לאחר אישור הרדמה תקינה, הנח מצביע חד במיקום הברגמה על גולגולת החולדה ושמור את המיקום במערכת.

לאחר מכן, מרחו ג'ל אולטרסאונד על גולגולת החולדה והניחו את שקית צימוד המים יחד עם מתמר בתדר מגה-הרץ אחד על גבי הג'ל. במחשב הבקרה, לחץ על טען כדי לטעון את תמונות החולדה הרשומות מראש. לאחר מכן, בחר את מספר נקודות המוקד והלחץ האקוסטי עבור ההליך.

לאחר מכן, לחץ על בדיקת תנועה בתוך מודול הטיפול כדי להבטיח שהמתמר יכול לעבור בין כתמים בתוך תקופת פרץ. מלאו מזרק של חמישה מיליליטר בתמיסת נתרן כלורי 0.9% ללא תוספים. כעת, הנח את הסיכה במרכז פקק הגומי של הבקבוקון.

לחץ כלפי מטה בחוזקה עד שהדוקרן מוכנס במלואו לפקק. חבר את סיכת החלוקה המאווררת למזרק, הכנס אותה לפקק ולאחר מכן דחף את מוט הבוכנה כדי לרוקן את כל המזרק של חמישה מיליליטר לתוך הבקבוקון, ונער את הבקבוקון במרץ למשך 20 שניות כדי לערבב את כל התוכן. הפוך את המזרק ומשוך לתוכו לאט את הנפח המיועד של המתלה.

השתמש במשאבת עירוי כדי להעביר מיקרו-בועות לחולדה ולבצע סוניקציה בהיפוקמפוס השמאלי של המוח. לאחר השלמת הסוניקציה, הנח את החולדה במצב נוטה בתוך הסורק הפרה-קליני 3T נטול קריוגן על שולחן. לאחר מכן, יש להזריק חומרי ניגוד MRI מבוססי גדוליניום לאחר רצף ההד של שיפוע התהודה המגנטית המשוקלל T1 ולרכוש תמונות פוסט-גדוליניום.

לאחר מתן גדוליניום, נצפתה עלייה משמעותית בעוצמת אות התהודה המגנטית באזורי המטרה בשלושה ניסויים. MRI דינמי משופר ניגודיות גילה כי השינוי המשמעותי ביותר בעוצמת האות התרחש שבע עד שמונה דקות לאחר הזרקת בולוס חומר הניגוד. תמונות משוקללות T1 ו-T2 משוקללות הראו אזור של פתיחת מחסום דם-מוח, בעוד שלא נצפו שינויים משמעותיים במפת T1 לפני מתן גדוליניום.