本文關(guān)鍵詞：低強度超聲聯(lián)合微泡開放大鼠血腦屏障的研究

  更多相關(guān)文章： 超聲空化儀 診斷超聲 空化效應 血腦屏障 微泡

【摘要】：研究背景微泡介導增強的超聲空化效應被廣泛應用于多種疾病治療的基礎(chǔ)研究,主要包括:基因轉(zhuǎn)染、微泡載藥釋放、增強溶栓效應、腫瘤治療、開放血腦屏障(Blood-brain barrier,BBB)等。其中,超聲激勵微泡可短暫性開放BBB,促進藥物跨BBB腦實質(zhì)內(nèi)的釋放,具有巨大的科研價值和潛在的臨床應用前景。Hynynen等使用脈沖式聚焦超聲激勵微泡造影劑(Optison),對實驗動物兔和大鼠進行了超聲空化效應開放BBB的研究,研究結(jié)果顯示,可在局部有效的開放BBB通透性。以往研究中,缺乏關(guān)于不同峰值負壓(簡稱聲壓)水平調(diào)控BBB通透性的研究,以及在單側(cè)性、雙側(cè)性開放BBB方面的研究。聲壓是超聲空化發(fā)生和強度最為相關(guān)的聲學參數(shù),因此,對BBB的通透性開放程度可能最相關(guān)�？疾炻晧阂蛩貙Τ曢_放BBB的影響,對于掌握適當治療參數(shù),避免副作用發(fā)生至關(guān)重要。隨著超聲空化效應在開放BBB研究中的深入,微泡造影劑作為外源性空化核,對開放BBB產(chǎn)生和發(fā)揮的生物學效應的機制也得以深入了解。激勵微泡的空化效應主要分為兩種:一種為穩(wěn)態(tài)空化(stable cavitation),另一種為慣性空化(inertial cavitation)。前者為微泡在低聲壓聲場中,發(fā)生穩(wěn)定規(guī)律的對稱性的振蕩,引起的聲微流(microstreaming)、剪切力(shear force)等。后者為在較高聲場下,微泡負壓相迅速膨脹,正壓相突然收縮,交變周期性振蕩甚至崩裂,此動力學過程可產(chǎn)生沖擊波、微射流及發(fā)電、發(fā)光等極端的物理效應,其中通過沖擊波和高速射流等效應在血管內(nèi)皮細胞膜上形成微小孔,可增加細胞和組織屏障的通透性,還可實現(xiàn)細胞對大分子藥物的俘獲和攝取,此稱之為“聲孔效應”。基于以上存在的問題,實現(xiàn)超聲激勵微泡在可調(diào)控性的開放BBB的關(guān)鍵因素,是如何正確的調(diào)控超聲激勵微泡的超聲空化效應的強度和相關(guān)的生物學效應。因此,本實驗采用專用的微泡超聲空化儀和診斷超聲儀,以脂質(zhì)微泡造影劑作為外源性空化核,擬實現(xiàn)微泡空化調(diào)控BBB的開放程度,以及診斷超聲激勵微泡對單側(cè)性、雙側(cè)性BBB開放的調(diào)控,并初步探討開放BBB通透性的可行性、安全性及有效性,為超聲空化技術(shù)在開放BBB方面的基礎(chǔ)研究與臨床應用提供依據(jù)。研究目的:1.探討采用超聲空化儀的不同聲壓強度激勵微泡空化,調(diào)控bbb開放程度的可行性,并初步研究安全、有效開放bbb的聲壓范圍。2.探討采用診斷超聲固定機械指數(shù)激勵微泡空化,在選擇性(單側(cè)性或者雙側(cè)性)開放bbb通透性的可行性,有效性及安全性。主要的方法和技術(shù)路線:1.超聲空化儀的不同聲壓值水平(43-708kpa)激勵微泡,用伊文思藍(evansblue,eb)示蹤劑觀察評價有效開放范圍和程度,初步探索安全、有效,可調(diào)控性開放bbb的聲壓范圍。2.診斷超聲的固定機械指數(shù)激勵微泡,用eb示蹤劑觀察bbb有效開放范圍和程度,初步探索開放單側(cè)、雙側(cè)bbb的安全、有效機械指數(shù)和微泡劑量。3.兩種不同超聲模式下,對激勵微泡超聲空化處理的安全性進行評價,實驗動物神經(jīng)功能行為學評價,內(nèi)容包括:平衡木試驗、網(wǎng)屏試驗、前置放置試驗,綜合評價輻照處理前、后神經(jīng)功能行為學是否產(chǎn)生影響及變化趨勢。4.以參與組成bbb主要結(jié)構(gòu)的星形膠質(zhì)細胞,損傷時可特異性表達的s-100b蛋白水平作為bbb損傷程度的評價指標,采用elisa雙抗體夾心法測定血清中s-100b蛋白含量水平的變化情況。5.腦組織石蠟切片he染色,對腦組織病理學結(jié)構(gòu)變化進行觀察,客觀評價腦組織損傷范圍和等級程度。6.硝酸鑭作為bbb通透性改變的示蹤劑,透射電鏡下觀察bbb超微病理學結(jié)構(gòu)的變化,以了解開放bbb通透性在細胞分子結(jié)構(gòu)上發(fā)生的主要機制。主要結(jié)果及結(jié)論:1.超聲空化儀在不同聲壓值水平(43-708kpa)激勵微泡空化,可實現(xiàn)對大鼠單側(cè)bbb可調(diào)控性的開放。伊文思藍半定量值,從1.83±0.04μg/g(86kpa)到10.56±0.13μg/g(708kpa),組間差異均有統(tǒng)計學意義(p0.01),反映bbb開放范圍、程度與峰值負壓呈線性正相關(guān)(r2=0.96)。bbb功能損傷蛋白(s-100b)定量值,提示最高值1.93±0.03ng/l(對應708kpa)為低損傷。腦組織病理損傷、神經(jīng)功能行為學評價為可逆性。鑭示蹤劑也提示,bbb通透性隨著聲壓增加,呈可調(diào)控性開放。2.診斷超聲在不同機械指數(shù)(1.2、1.3)激勵微泡空化,通過聲窗與探頭長、短軸切面(28mm×20mm、15mm×25mm)、角度(∠15°~30°、∠90°±5°)的轉(zhuǎn)換,可實現(xiàn)對正常大鼠單側(cè)性、雙側(cè)性bbb通透性的開放。腦組織伊文思藍半定量值顯示,單側(cè)開放時開放側(cè)(9.85±0.75μg/g)EB漏出比對照側(cè)(2.69±0.72μg/g)高約73%,雙側(cè)BBB開放則兩側(cè)比較無顯著性差異(P0.05)。48 h以內(nèi)BBB功能損傷蛋白(S-100B)蛋白定量值,單側(cè)(0.36±0.02 ng/L)、雙側(cè)(0.68±0.45 ng/L),監(jiān)測最高值反映血腦屏障功能為低損傷。腦組織HE染色、神經(jīng)功能行為學評價為可逆性。鑭示蹤劑提示,BBB通透性呈增強開放,彌散分布于腦組織內(nèi)。3.超聲空化儀及診斷超聲激勵微泡的空化效應,可實現(xiàn)對BBB通透性可調(diào)控性的開放,其主要的病理機制是促進BBB內(nèi)皮細胞層緊密連接增寬,基底膜層通透性增加,從而實現(xiàn)可調(diào)控的增加BBB通透性開放。
【關(guān)鍵詞】：超聲空化儀 診斷超聲 空化效應 血腦屏障 微泡
【學位授予單位】：第三軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R445.1
【目錄】：

• 英文縮寫詞一覽表4-5
• Abstract5-8
• 中文摘要8-11
• 第一章 前言11-16
• 參考文獻13-16
• 第二章 超聲空化儀聯(lián)合微泡調(diào)控血腦屏障開放的研究16-49
• 引言16
• 材料與方法16-25
• 結(jié)果25-44
• 討論44-46
• 小結(jié)46-47
• 參考文獻47-49
• 第三章 診斷超聲聯(lián)合微泡調(diào)控血腦屏障開放的研究49-95
• 引言49
• 實驗一 單側(cè)性開放血腦屏障的實驗研究49-70
• 材料與方法49-56
• 結(jié)果56-70
• 實驗二 雙側(cè)性開放血腦屏障的實驗研究70-90
• 材料與方法70-75
• 結(jié)果75-90
• 討論90-92
• 小結(jié)92-93
• 參考文獻93-95
• 全文總結(jié)95-96
• 文獻綜述 超聲激勵微泡可調(diào)控性開放血腦屏障的研究進展96-101
• 參考文獻99-101
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表文章及發(fā)明專利101-102
• 致謝102

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 游向東,周穎,單江,劉伊麗;蛋白微泡聲學造影劑在缺血再灌注心肌中排空現(xiàn)象及其機制的探討[J];中華超聲影像學雜志;2003年06期

2 李彬,萬明習,王素品;納米包膜造影微泡在脈沖超聲場中的瞬態(tài)非線性特性研究[J];聲學學報;2004年06期

3 張群霞,王志剛,冉海濤,李曉東,鄭元義,景香香;不同超聲強度及微泡對基因和組織作用的實驗研究[J];中華超聲影像學雜志;2005年04期

4 張虎,王宏宇;微泡和超聲 從診斷到治療[J];中國民康醫(yī)學;2005年08期

5 魏倕;謝志行;;帶球殼微泡和空化氣泡的超聲特性研究[J];聲學技術(shù);2007年03期

6 楊莉;劉政;左松;譚開彬;高云華;付赤學;李秋穎;;脂膜微泡結(jié)合凝血酶原復合物的制備[J];中國醫(yī)學影像學雜志;2007年05期

7 劉學兵;王志剛;許川山;夏新蜀;張勇;李攀;冉海濤;譚勇;;一種新型載光敏劑的微泡制備及其基本物理特性研究[J];激光雜志;2008年05期

8 朱蔚;周翔;羅燕;彭玉蘭;田野;王冬梅;柳曉軍;李珂;莊華;解慧琪;;“流動的肺泡?”——超聲諧振微泡定向增加組織局部供氧的理論研究[J];中國醫(yī)學影像技術(shù);2012年10期

9 李彬,萬明習;納米包膜造影微泡的小波檢測技術(shù)研究[J];聲學學報;2005年05期

10 徐亞麗;高云華;劉政;譚開彬;付赤學;;微泡超聲爆破助溶血栓機制的離體研究[J];中華超聲影像學雜志;2006年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 柳建華;蕭淑宜;何景光;區(qū)文財;邱春花;馮桂英;;微泡聯(lián)合低強度治療超聲對犬睪丸組織及細胞影響的研究[A];中國超聲醫(yī)學工程學會第九屆全國腹部超聲醫(yī)學學術(shù)會議論文匯編[C];2012年

2 張群霞;王志剛;冉海濤;李曉東;鄭元義;景香香;;不同超聲強度及微泡對基因和組織作用的實驗研究[A];第九屆全國超聲醫(yī)學學術(shù)會議論文匯編[C];2006年

3 姜學平;程茜;錢夢，

本文編號：595014