Исследователи из Миланского неврологического института Fondazione IRCCS Istituto Neurologico C. Besta показали, что предоперационная динамическая перфузионная магнитно-резонансная томография может помочь предсказать распределение микропузырьков в головном мозге пациента. Это критически важно для успешного преодоления гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) при помощи фокусированного ультразвука — технологии, открывающей временный доступ к мозгу для лекарственных препаратов, нано- и микророботов. Результаты исследования опубликованы в журнале npj Acoustics.
В исследовании приняли участие пациенты, которым предстояла нейрохирургическая операция. Они прошли стандартное обследование с использованием перфузионной МРТ, после чего в ходе операции проводилась контрастно-усиленная ультразвуковая визуализация (CEUS) с микропузырьками. Ученые обнаружили четкую связь между картинами перфузии и фактическим распределением пузырьков. Это говорит о том, что структура кровотока, видимая на МРТ до операции, достоверно отражает характер локализации микропузырьков в тканях мозга.
Подобный механизм важен для настройки параметров фокусированного ультразвука. Зная, где именно микропузырьки соберутся и как поведут себя, хирурги и радиологи смогут более точно и безопасно контролировать локальное открытие ГЭБ, минимизируя риск побочных эффектов и улучшая доставку лекарств к нужным участкам мозга.
Гематоэнцефалический барьер — сложная физиологическая структура, отделяющая мозг от кровотока и регулирующая транспорт веществ. Он защищает нервную ткань от токсинов и патогенов, но одновременно препятствует проникновению многих терапевтических препаратов в центральную нервную систему.
Фокусированный ультразвук уже показывал преимущества: в одном клиническом исследовании его сочетали с химиотерапией для лечения глиобластомы, увеличив сроки выживаемости пациентов почти на 40%.
Метод открытия ГЭБ с помощью микропузырьков применяется также при экспериментальном лечении болезни Паркинсона и деменции.
Применение фокусированного ультразвука с микропузырьками при определенных уровнях воздействия не вызывает повреждения ткани, однако неоднократное или длительное воздействие может быть небезопасным.
Недавно выяснилось, что работающие по лекалам человеческого мозга компьютеры особенно сильны в решении дифференциальных уравнений.
