麻醉方案对脑肿瘤对流增强给药的影响

作者：赵莎; 王强^*; 高巍; 卜宁; 汪博; 宋珂珂; 王睿

来源：生物医学工程与临床, 2021, 25(02): 137-143.

DOI：10.13339/j.cnki.sglc.20210226.002

• 对流增强给药技术
• 药物传递
• 脑肿瘤
• 丙泊酚
• 右美托咪定
• 数值模拟

目的对流增强给药技术可直接将抗癌药物输注到脑肿瘤组织局部区域,在治疗脑胶质瘤疾病具有广泛的应用前景。给药之前通常患者处于麻醉状态,当前缺乏评估不同麻醉方案对对流增强抗癌药物传输过程的方法。拟通过数值模拟揭示麻醉方案对药物传递的影响。方法通过CT重构建立脑结构及肿瘤组织的物理模型,进而将复杂的脑部组织看作多孔介质,建立组织间液和药物传输的数学模型。以紫杉醇(对照组)为抗癌药,研究对照组及丙泊酚和右美托咪定两种麻醉方案对紫杉醇传输的影响。分析24 h药物传输过程的给药区流场、脑部压力场及药物传递的浓度场。结果台盼蓝染料的扩散系数设置为1.1×10-10m2/s,模型预测的渗透的深度与实验测量结果吻合得很好;对流速度Q=1μL/min,直径0.41 mm和0.31 mm两种输液管产生不同的染色渗透,较小的导管导致了更大渗透深度,但是要求更高的渗透压力。紫杉醇传递过程中2～24 h给药期间,压力分布较为稳定,几乎没有发生变化,但是增加速率逐渐降低。麻醉剂存在的情况,药物传输的深度和传输体积要高于对照组,24 h后,右美托咪定组传输深度相比对照组增加了4.5%,丙泊酚组增加了9.0%。对照组和两种麻醉组速度和压力分布均呈现从针管中心向外逐渐减小的趋势,在对数坐标下,速度与传输深度呈现线性下降关系。结论麻醉方案通过影响脉压而增加了针管附近组织间液的流动速度,进而促进了药物传递。

• 单位
  西安交通大学第一附属医院