《超声波作为大脑的搜索和救援工具》

  • 来源专题:再生医学与脑科学
  • 编译者: 苑亚坤
  • 发布时间:2024-11-18
  • 埃尔萨·福拉格南教授和她的同事们在普利茅斯大学脑成像中心(BRIC)下属的脑刺激实验室工作。根据一篇新文章的作者所说,超声波曾几乎仅用于对人体进行成像,但现在正迅速发展成为一种针对大脑的治疗方式,可能对我们的生活产生潜在的变革性影响。几十年来,世界各地的医务人员一直利用超声波来监测胎儿的发育情况,并评估患者内脏的健康状况。但是,斯坦福大学、普利茅斯大学和Attune Neurosciences的研究人员在《PLOS Biology》杂志上撰文称,现已证明这种技术能够提供一种非侵入性和精确的针对人类大脑特定区域的方法。

    这使得他们能够研究一种名为经颅超声刺激(TUS)的技术,它可以帮助患有从疼痛、酗酒、强迫症(OCD)到帕金森病等各种疾病的人,而无需使用药物或手术。在治疗之外,研究人员在新文章中还讨论了该技术在其他方面的应用,例如在治疗前对特定区域进行临时测试,充当大脑的“搜索和救援工具”。这使得他们能够在治疗之前找到与大脑相关的问题和疾病的根源,这可能有助于实现个性化治疗的关键路径。

  • 原文来源:https://medicalxpress.com/news/2024-10-ultrasound-tool-brain.html
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    • 大脑是一个要塞,是身体的中央指挥中心,由血脑屏障保护。这个血管和组织网络充当一个生物门卫,一个选择性过滤器,防止血液中有害物质进入大脑复杂的生态系统。 这种保护是有代价的。虽然血脑屏障允许一些物质进入——比如水、氧气、由非常小的分子构成的全身麻醉剂——但它也阻止了许多重要的治疗药物到达大脑,从而限制了神经问题的治疗选项。 但是,由佐治亚理工学院生物医学工程师Costas Arvanitis领导的一个国际研究团队正在用一种结合了微泡——微小的充满气体的球体——和超声波技术的方法来应对这一挑战。他们的创新方法旨在暂时打开血脑屏障,允许药物或免疫细胞进入,对抗疾病,为正在与诸如脑癌或阿尔茨海默病等疾病作斗争的患者提供治疗希望。微泡的直径小于人类头发,它们的壳是由脂质或蛋白质制成的。在医疗保健领域,它们经常被用来帮助增强超声波的可见度,作为对比剂,照亮体内细节。超声波使用高频声波创建图像。当微泡暴露在聚焦的超声波下时,它们会迅速膨胀和收缩。这种温和的机械力摇动了围绕大脑的保护屏障,创造了一个可以让援助通过的小开口。 研究人员使用实验鼠进行了研究,但首先使用数学模型模拟了微泡在脑血管中的动态。他们识别出了增强微泡运动的共振频率,并探讨了频率、微泡动力学和大脑炎症反应之间的相关性。 他们的模型和后来的实验表明,特定的超声波频率可以增强免疫细胞的移动并增加药物在脑瘤中的积累。他们还发现,虽然较高的超声波频率在打开血脑屏障方面是有效的,但也伴随着脑内皮细胞上炎症标志物表达的增加——这是一个重要的发现,因为过度的炎症可能会给患有神经系统疾病的患者带来更多的并发症。
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    • 编译者:huangzheng
    • 发布时间:2016-12-20
    • 超声波被应用到各种食品加工操作,在研究实验室和商业。由于其绿色自然和非热能的好处,这种新兴技术获得了大量的利益,其中包括增加吞吐量,减少成本,提高最终产品质量,流程简化,减少能源的使用。本专栏将审查各种超声波应用程序处理的食物,以及该技术的基本原理。