经颅聚焦超声开放小鼠血脑屏障的脉宽筛选及可逆性研究

作者：罗凯旋; 王钰宏; 宋宇婷; 井治聪; 陈茉弦; 敖丽娟^*

来源：中国康复医学杂志, 2023, 38(02): 151-158.

• 血脑屏障
• 聚焦超声
• 微泡
• 可逆性
• 神经调控

目的：利用聚焦超声(focused ultrasound,FUS)治疗系统，固定基础频率等其他参数，探索脉宽对FUS经颅开放血脑屏障(BBB)有效性及安全性的影响，筛选出合适的脉宽值，并验证FUS开放BBB的可逆性。方法：将73只SPF级昆明小鼠，随机分为脉宽筛选组(共45只)和可逆性研究组(28只)。脉宽筛选组又分为0ms组、1ms组、10ms组、100ms组和200ms组共5个亚组，用不同脉宽的FUS经颅辐照靶脑区后经尾静脉注射伊文思蓝(Evans blue,EB)溶液，4h后取材，对BBB开放与否进行定性评价并测量脑组织EB含量，辐照区域脑组织行HE染色；可逆性研究组分为4个亚组(每组7只)：-1—0h组、0—1h组、1—8h组和8—9h组，分别于相应时间点进行FUS经颅辐照、EB注射，取材，对脑部EB含量进行测量。结果：0ms组小鼠BBB未开放，小鼠脑部EB含量为(4.67±2.14)μg/g，其余各组小鼠BBB均有不同程度开放。1ms、10ms、100ms、200ms组小鼠脑部EB含量分别为(9.63±3.31)μg/g、(19.16±2.47)μg/g、(20.75±7.77)μg/g、(29.48±10.42)μg/g，其中1ms、10ms、100ms、200ms组小鼠脑部EB含量与对照组(0ms组)相比有显著性意义，且10、100、200ms组BBB开放效率明显高于1ms组。0ms组、1ms组、10ms组小鼠FUS辐照中心区域脑组织未见红细胞渗出，100ms组、200ms组FUS辐照中心区域有少量红细胞渗出；-1—0h组、8—9h组小鼠BBB未开放，0—1h组、1—8h组小鼠BBB有不同程度开放。-1—0h组、0—1h组、1—8h组、8—9h组小鼠脑部EB含量分别为(1.50±0.19)μg/g、(8.60±1.89)μg/g、(2.63±0.76)μg/g、(1.57±0.46)μg/g。与对照组相比，0—1h组、1—8h组小鼠脑部EB含量明显增高。8—9h组与对照组相比无显著性意义，同时，0—1h组与其他各组相比均有显著性意义。结论：利用现有聚焦超声治疗系统，当FUS基础频率为1MHz，总辐照时间120s，输出电压200mV，脉冲重复频率为1Hz,SonoVue?六氟化硫微泡剂量2.5μl/g情况下，脉宽10ms可经颅、高效、安全开放BBB，是较为合适的脉宽值。该参数条件下FUS开放BBB是动态可逆的。

• 单位
  昆明医科大学