弗吉尼亞大學(xué)的研究人員正在率先使用聚焦超聲來挑戰(zhàn)大腦的保護(hù)屏障，以便醫(yī)生最終可以直接向大腦提供許多治療方法來對抗神經(jīng)系統(tǒng)疾病。研究人員希望，這種方法可以徹底改變從阿爾茨海默氏癥到癲癇再到腦瘤等疾病的治療方法，甚至有助于修復(fù)中風(fēng)造成的破壞性損傷。
UVA 醫(yī)學(xué)院和工程學(xué)院的 Richard J. Price 博士正在使用聚焦聲波來克服天然的“血腦屏障” ，該屏障保護(hù)大腦免受有害病原體的侵害。他的方法旨在只在需要的地方打破障礙，并且只在需要的時(shí)候，然后以極其精確的方式提供治療。
“血腦屏障是對中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物輸送的最大挑戰(zhàn)之一，如果不是最大的話，”Price 解釋道。“進(jìn)化給了我們這個(gè)障礙，因?yàn)橹袠猩窠?jīng)系統(tǒng)需要受到保護(hù)。現(xiàn)在的問題是我們想要向這些細(xì)胞輸送一些東西，而進(jìn)化已經(jīng)有數(shù)百萬年的時(shí)間來優(yōu)化解決方案來阻止它。......所以我“試圖用物理學(xué)來規(guī)避生物學(xué)。”
聚焦超聲的巨大潛力
聚焦超聲將聲波聚焦在大腦內(nèi)部，就像放大鏡聚焦光線一樣，讓醫(yī)生可以在不切入顱骨的情況下操縱組織。與此同時(shí)，磁共振成像 (MRI) 可以讓他們實(shí)時(shí)觀察大腦內(nèi)部發(fā)生的情況。當(dāng)生物醫(yī)學(xué)工程師Price正在實(shí)驗(yàn)室開發(fā)他的技術(shù)時(shí)，醫(yī)生們已經(jīng)在使用該技術(shù)來治療帕金森震顫等疾病。
Price 對這種方法的特殊性感到驚奇。“通過 MRI，我們可以查看目標(biāo)，無論是腦腫瘤還是我們想要進(jìn)行基因治療的大腦的一部分，我們可以選擇它——我們實(shí)際上可以制定治療計(jì)劃并說，我們只想要打開那里的 [血腦] 屏障。其他 95% 的大腦，我們甚至都不會(huì)接觸，”UVA 聚焦超聲中心的研究主任普萊斯說。“然后，當(dāng)我們應(yīng)用聚焦超聲波時(shí)，它會(huì)在那里打開屏障幾個(gè)小時(shí)。它讓我們進(jìn)行基因治療，然后它自然關(guān)閉。”
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