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

我们使用了带有颈静脉导管插入术的大鼠模型，这可以在聚焦超声手术期间实现快速给药和稳定的空化监测。该模型允许精确控制微泡输注和造影剂输送。它可以帮助改进 BBB 开放研究并提高临床前研究的可重复性。

确保小动物模型中 BBB 开口的可重复性和精度、超声处理参数和微泡类型，避免潜在的脑损伤，并监测声发射以确保安全和成功的治疗。首先，去除麻醉大鼠的毛发。确认麻醉正常后，将尖锐的指针放在大鼠头骨上的前囟位置，并将该位置保存在系统中。

然后，将超声凝胶涂抹在大鼠头骨上，并将水耦合袋和频率为 1 兆赫兹的换能器放在凝胶顶部。在控制计算机上，单击 Load 以加载预先注册的大鼠图像。然后，选择手术的焦点数量和声压。

接下来，单击治疗模块中的运动测试，以确保换能器可以在爆发期内在点之间移动。用无添加剂的 0.9% 氯化钠溶液填充 5 毫升注射器。现在，将销钉放在样品瓶橡胶塞的中央。

用力向下按压，直到尖刺完全插入塞子中。将通风分配针连接到注射器上，将其插入塞子中，然后推动柱塞杆，将整个 5 毫升注射器倒入小瓶中，并剧烈摇晃小瓶 20 秒以混合所有内容物。倒置注射器，慢慢将所需的悬浮液体积抽出。

使用输液泵将微泡输送给大鼠，并在大脑的左海马体中进行超声处理。完成超声处理后，将大鼠置于桌子上的临床前 3T 无制冷剂扫描仪内的俯卧位。然后，在 T1 加权磁共振梯度回波序列后注射基于钆的 MRI 造影剂并获取钆后图像。

钆给药后，在三个实验中观察到目标区域的磁共振信号强度显着增加。动态对比增强 MRI 显示，信号强度最显着的变化发生在造影剂推注后 7 至 8 分钟。T1 加权和 T2 加权图像显示血脑屏障开放区域，而钆给药前 T1 图未观察到显着变化。