醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡調(diào)控雙側血腦屏障通透性的用途
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡調(diào)控雙側血腦屏障通透性的用途，該方法依據(jù)超聲波激勵微泡造影劑產(chǎn)生的生物學效應，在不同生物學效應的協(xié)同作用下，有效的、可逆性的短暫調(diào)控雙側血腦屏障通透性，從而達到提高藥物跨微血管輸送的效果；短暫調(diào)控血腦屏障通透性在于增強微血管的三層緊密連接開放，進而提高藥物跨微血管入腦組織內(nèi)的濃度并發(fā)揮其療效。本發(fā)明首次提出醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡調(diào)控雙側血腦屏障通透性的用途，在安全、經(jīng)濟的基礎上最大程度的發(fā)揮其醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡造影劑的生物學效應，為顱內(nèi)彌散性、浸潤型、甚至擴散性生長腦組織結構疾病的診斷和藥物跨微血管治療提供更多的輸送途徑。
【專利說明】醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡調(diào)控雙側血腦屏障通透性的用途

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)學領域，尤其雙側血腦屏障通透性及跨微血管治療的【技術領域】，具 體為醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡調(diào)控雙側血腦屏障通透性的用途。

【背景技術】
[0002] 在臨床醫(yī)用診斷超聲波已廣泛應用于腹部、婦科、泌尿、移植器官、淺表組織、小器 官、心血管等全身各臟器相關疾病的診斷以及臨床治療的評估。對于顱內(nèi)彌散性、浸潤型、 甚至擴散性生長的腦組織結構疾病病變，由于顱內(nèi)血腦屏障微血管調(diào)節(jié)屏障的微環(huán)境存 在，限制了絕大多數(shù)大分子結構藥物和大多治療性神經(jīng)生長因子的介入，進而限制了許多 有效藥物療效或更多方式的給藥途徑。血腦屏障-微血管環(huán)境主要由三層緊密連接組織結 構，立體式交叉覆蓋，由外至內(nèi)依次為：外周星形膠質細胞層、基底膜層、內(nèi)皮細胞層。如何 能有效的短暫調(diào)控三層緊密連接組織結構，如何發(fā)揮跨微血管并有效的輸送藥物，是短暫 調(diào)控雙側血腦屏障通透性的技術關鍵。目前國內(nèi)、外已有出現(xiàn)使用不同模式的自制聚焦型 超聲波調(diào)控血腦屏障通透性的研究及臨床前期的實驗性研究，但借助于臨床醫(yī)用診斷超聲 波激勵微泡調(diào)控血腦屏障的技術的應用甚少，且能短暫調(diào)控雙側血腦屏障的技術的暫未應 用，如何能作到有效的、可逆性的調(diào)控雙側血腦屏障通透性，更是為跨血腦屏障輸送藥物技 術領域的技術關鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所解決的技術問題在于提供一種有效的、可控制性、無創(chuàng)性的醫(yī)用診斷超 聲波激勵微泡調(diào)控雙側血腦屏障通透性的用途，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0004] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)：
[0005] 醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡調(diào)控雙側血腦屏障通透性的用途，包括以下步驟：
[0006] (1)選用臨床醫(yī)用診斷超聲波儀器，配以具有多面、矩陣陣列的探頭，以顱骨顳側 面為超聲波輻照聲窗，探頭固定保持與聲窗呈垂直90° ±5° ;
[0007] (2)聲窗顳骨皮膚接觸面均勻涂抹超聲波專用耦合劑以降低其聲衰減，調(diào)節(jié)探頭 固定頻率和機械指數(shù)（MI)，建立靜脈通道并注射微泡造影劑和示蹤劑，同時啟動醫(yī)用診斷 超聲波輻照處理；其中，選用探頭的頻率為1. 3/3. 4MHz，機械指數(shù)（MI)為0. 6?1. 2MPa，醫(yī) 用診斷超聲波輻照時間為5?lOmin ;
[0008] (3)通過注入的示蹤劑，對雙側血腦屏障通透性的調(diào)控變化進行觀察評價。
[0009] 作為本發(fā)明的進一步方案，所述微泡使用劑量為每公斤體重500?1000 μ 1。
[0010] 作為本發(fā)明的進一步方案，所述示蹤劑為伊文思藍（ΕΒ)示蹤劑和硝酸鑭（L)示 蹤劑，正常情況下伊文思藍示蹤劑進入機體血液循環(huán)后，可迅速與血紅蛋白結合成為大分 子物質，但不會跨越出血腦屏障的三層緊密連接結構；若血腦屏障通透性在短暫增強時，ΕΒ 可跨內(nèi)皮細胞間隙，透過基底膜層入腦組織內(nèi)，因此腦組織ΕΒ含量可用作血腦屏障通透性 的變化的定量分析指標；伊文思藍示蹤劑具有在綠色熒光激勵照射呈紅光的效果，因此可 同做腦組織內(nèi)EB跨血腦屏障沉淀的熒光積分光密度值定量分析指標；硝酸鑭（L)為一種極 其微小的金屬顆粒物質，可用于透射電鏡下示蹤觀察血腦屏障微血管三層緊密連接結構通 透性的變化。
[0011] 本發(fā)明與以往技術相比，具有以下優(yōu)點：
[0012] 本發(fā)明首次提出醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡調(diào)控雙側血腦屏障通透性的用途，為應 用于顱內(nèi)彌散性、浸潤型、甚至擴散性生長腦組織結構疾病的診斷及藥物跨血腦屏障微血 管治療的新方法，在安全、經(jīng)濟的基礎上最大程度的發(fā)揮其醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡造影 劑的生物學效應，為顱內(nèi)彌散性、浸潤型、甚至擴散性生長腦組織結構疾病的診斷和藥物跨 微血管治療提供更多的輸送途徑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為空白組SD大鼠的腦組織冠狀切面觀察圖；
[0014] 圖2為單純微泡組SD大鼠的腦組織冠狀切面觀察圖；
[0015] 圖3為超聲組SD大鼠的腦組織冠狀切面觀察圖；
[0016] 圖4為超聲加微泡組SD大鼠的腦組織冠狀切面觀察圖；
[0017] 圖5為伊文思藍定量分析示意圖；
[0018] 圖6為伊文思藍熒光積分光密度值定量分析示意圖；
[0019] 圖7為為空白組SD大鼠的硝酸鑭示蹤觀察血腦屏障結構變化示意圖；
[0020] 圖8為單純微泡組SD大鼠的硝酸鑭示蹤觀察血腦屏障結構變化示意圖；
[0021] 圖9為超聲組SD大鼠的硝酸鑭示蹤觀察血腦屏障結構變化示意圖；
[0022] 圖10為超聲加微泡組SD大鼠的硝酸鑭示蹤觀察血腦屏障結構變化示意圖。
[0023] 圖中，B-緊密連接層，R-紅細胞，EC-內(nèi)皮細胞，箭頭-硝酸鑭

【具體實施方式】
[0024] 下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實 施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬 于本發(fā)明保護的范圍。
[0025] 醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡調(diào)控雙側血腦屏障通透性的用途：
[0026] 選取成年健康級SD大鼠，雌雄不限，分成空白組、單純微泡組、超聲組、超聲波激 勵微泡組。
[0027] 選用探頭頻率 1. 3/3. 4MHz，械指數(shù)（Mechanical index，MI) 0· 6 ?1. 2MPa，調(diào)整超 聲波探頭與顳骨聲窗呈垂直90° ±5° ;建立尾靜脈通道注入微泡造影劑及伊文思藍示蹤 齊U ;啟動醫(yī)用診斷超聲波輻照處理5?lOmin，建立伊文思藍EB標準曲線，通過紫外線分光 光度儀（DU800)測量腦組織內(nèi)EB含量，熒光顯微鏡下綠色熒光激勵觀察腦組織內(nèi)EB的含 量及沉淀的熒光積分光密度值，反映跨雙側血腦屏障通透性的變化；透射電鏡下用硝酸鑭 示蹤劑觀察血腦屏障微血管三層緊密連接的變化。
[0028] 觀察結果：
[0029] 如圖1-6所示，超聲加微泡組顯著高于其他組（P < 0. 01)，同時超聲組高于單微泡 組及空白組（P < 0. 05)(如圖5所示），均具有統(tǒng)計學意義；腦組織內(nèi)伊文思藍的熒光積分 光密度值分析采用對數(shù)LoglO單位，提示超聲加微泡組顯著性高于其他組（P < 0. 01)，同時 超聲組高于單微泡組及空白組（P < 〇. 05)(如圖6所示），以上兩種觀察腦組織內(nèi)伊文思藍 定量指標均表明醫(yī)用診斷超聲激勵微泡調(diào)控雙側腦屏障通透性的增強和變化的趨勢。
[0030] 如圖7所示，空白組的血腦屏障微血管結構未見明顯變化，腔內(nèi)可見正常紅細胞 嵌入，三層緊密連接未發(fā)生變化。
[0031] 如圖8所示，單微泡組的血腦屏障微血管結構與空白組相近，三層緊密連接未開 放或發(fā)生明顯變化，未見硝酸鑭（圖8-箭頭）跨越出血腦屏障外。
[0032] 如圖9所示，超聲組的血腦屏障任保持三層緊密連接的狀態(tài)，正常紅細胞（圖 9-R)嵌在微血管腔內(nèi)，硝酸鑭微顆粒（圖9一箭頭）被限制在內(nèi)皮細胞緊密連接層，血腦 屏障通透性未發(fā)生明顯變化。
[0033] 如圖10所示，超聲加微泡組可見硝酸鑭微顆粒沿第一層內(nèi)皮細胞圖10-箭頭） 連接間隙處外滲，跨基底膜層（圖10-箭頭），達到腦組織神經(jīng)細胞元間隙，停留在神經(jīng)細 胞膜表面，并以彌散的形式向外周神經(jīng)細胞間隙擴散。
[0034] 由圖8-10可知，示蹤劑觀察到硝酸鑭以彌散的形式跨出血腦屏障三層緊密連接， 血腦屏障的通透性在此超聲激勵微泡模式下有調(diào)控性增強的趨勢，并具有顯著性效果。
[0035] 本發(fā)明依據(jù)超聲波激勵微泡造影劑產(chǎn)生的生物學效應，主要包括：超聲輻射力、熱 效應、空化效應等，在不同生物學效應的協(xié)同作用下，有效的、可逆性的短暫調(diào)控雙側血腦 屏障通透性，從而達到提高藥物跨微血管輸送的效果；短暫調(diào)控血腦屏障通透性在于增強 微血管的三層緊密連接開放，進而提高藥物跨微血管入腦組織內(nèi)的濃度并發(fā)揮其療效。
[0036] 對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在 不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論 從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權 利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有 變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0037] 此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包 含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當 將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員 可以理解的其他實施方式。
【權利要求】
1. 醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡調(diào)控雙側血腦屏障通透性的用途，其特征是，包括以下步 驟： (1) 選用醫(yī)用診斷超聲波儀器和具有多面、矩陣陣列的探頭，以顱骨顳側面為超聲波輻 照聲窗，將探頭與聲窗呈垂直90° ±5°保持固定； (2) 在聲窗顳骨皮膚接觸面均勻涂抹超聲波專用的耦合劑以降低其聲衰減，調(diào)節(jié)探頭 固定頻率和機械指數(shù)，建立靜脈通道并注射微泡造影劑和示蹤劑，同時啟動醫(yī)用診斷超聲 波輻照處理；其中，選用探頭的頻率為1. 3/3. 4MHz，機械指數(shù)（MI)為0. 6?1. 2MPa，醫(yī)用診 斷超聲波輻照時間為5?lOmin ; (3) 通過注入的示蹤劑，對雙側血腦屏障通透性的調(diào)控變化進行觀察評價。
2. 根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡調(diào)控雙側血腦屏障通透性的用途， 其特征是，所述微泡使用劑量為每公斤體重500?1000 μ 1。
3. 根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)用診斷超聲波激勵微泡調(diào)控雙側血腦屏障通透性的用途， 其特征是，所述示蹤劑為伊文思藍示蹤劑和硝酸鑭示蹤劑。
【文檔編號】A61B8/00GK104146730SQ201410414798
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權日:2014年8月18日
【發(fā)明者】崔海, 劉政 申請人:中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學第二附屬醫(yī)院