醫(yī)用診斷超聲波激勵(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)血腦屏障通透性的用途
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種醫(yī)用診斷超聲波激勵(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)血腦屏障通透性的用途，該方法依據(jù)超聲波激勵(lì)微泡造影劑產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)，在不同生物學(xué)效應(yīng)的協(xié)同作用下，有效的、可逆性的短暫調(diào)控雙側(cè)血腦屏障通透性，從而達(dá)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(qiáng)微血管的三層緊密連接開(kāi)放，進(jìn)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(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)血腦屏障通透性的用途，在安全、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上最大程度的發(fā)揮其醫(yī)用診斷超聲波激勵(lì)微泡造影劑的生物學(xué)效應(yīng)，為顱內(nèi)彌散性、浸潤(rùn)型、甚至擴(kuò)散性生長(zhǎng)腦組織結(jié)構(gòu)疾病的診斷和藥物跨微血管治療提供更多的輸送途徑。
【專(zhuān)利說(shuō)明】醫(yī)用診斷超聲波激勵(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)血腦屏障通透性的用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，尤其雙側(cè)血腦屏障通透性及跨微血管治療的【技術(shù)領(lǐng)域】，具 體為醫(yī)用診斷超聲波激勵(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)血腦屏障通透性的用途。

【背景技術(shù)】
[0002] 在臨床醫(yī)用診斷超聲波已廣泛應(yīng)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(guān)疾病的診斷以及臨床治療的評(píng)估。對(duì)于顱內(nèi)彌散性、浸潤(rùn)型、 甚至擴(kuò)散性生長(zhǎng)的腦組織結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)藥物和大多治療性神經(jīng)生長(zhǎng)因子的介入，進(jìn)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(jié) 構(gòu)，立體式交叉覆蓋，由外至內(nèi)依次為：外周星形膠質(zhì)細(xì)胞層、基底膜層、內(nèi)皮細(xì)胞層。如何 能有效的短暫調(diào)控三層緊密連接組織結(jié)構(gòu)，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(cè)血腦屏障通透性的技術(shù)關(guān)鍵。目前國(guó)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(shí)驗(yàn)性研究，但借助于臨床醫(yī)用診斷超聲 波激勵(lì)微泡調(diào)控血腦屏障的技術(shù)的應(yīng)用甚少，且能短暫調(diào)控雙側(cè)血腦屏障的技術(shù)的暫未應(yīng) 用，如何能作到有效的、可逆性的調(diào)控雙側(cè)血腦屏障通透性，更是為跨血腦屏障輸送藥物技 術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種有效的、可控制性、無(wú)創(chuàng)性的醫(yī)用診斷超 聲波激勵(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)血腦屏障通透性的用途，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0005] 醫(yī)用診斷超聲波激勵(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)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(cè) 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(zhuān)用耦合劑以降低其聲衰減，調(diào)節(jié)探頭 固定頻率和機(jī)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(shí)啟動(dòng)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(jī)械指數(shù)（MI)為0. 6?1. 2MPa，醫(yī) 用診斷超聲波輻照時(shí)間為5?lOmin ;
[0008] (3)通過(guò)注入的示蹤劑，對(duì)雙側(cè)血腦屏障通透性的調(diào)控變化進(jìn)行觀察評(píng)價(jià)。
[0009] 作為本發(fā)明的進(jìn)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(jìn)一步方案，所述示蹤劑為伊文思藍(lán)（ΕΒ)示蹤劑和硝酸鑭（L)示 蹤劑，正常情況下伊文思藍(lán)示蹤劑進(jìn)入機(jī)體血液循環(huán)后，可迅速與血紅蛋白結(jié)合成為大分 子物質(zhì)，但不會(huì)跨越出血腦屏障的三層緊密連接結(jié)構(gòu)；若血腦屏障通透性在短暫增強(qiáng)時(shí)，ΕΒ 可跨內(nèi)皮細(xì)胞間隙，透過(guò)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(biāo)；伊文思藍(lán)示蹤劑具有在綠色熒光激勵(lì)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(biāo)；硝酸鑭（L)為一種極 其微小的金屬顆粒物質(zhì)，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(jié)構(gòu)通 透性的變化。
[0011] 本發(fā)明與以往技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0012] 本發(fā)明首次提出醫(yī)用診斷超聲波激勵(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)血腦屏障通透性的用途，為應(yīng) 用于顱內(nèi)彌散性、浸潤(rùn)型、甚至擴(kuò)散性生長(zhǎng)腦組織結(jié)構(gòu)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(jì)的基礎(chǔ)上最大程度的發(fā)揮其醫(yī)用診斷超聲波激勵(lì)微泡造影 劑的生物學(xué)效應(yīng)，為顱內(nèi)彌散性、浸潤(rùn)型、甚至擴(kuò)散性生長(zhǎng)腦組織結(jié)構(gòu)疾病的診斷和藥物跨 微血管治療提供更多的輸送途徑。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)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(lán)定量分析示意圖；
[0018] 圖6為伊文思藍(lán)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)變化示意圖。
[0023] 圖中，B-緊密連接層，R-紅細(xì)胞，EC-內(nèi)皮細(xì)胞，箭頭-硝酸鑭

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí) 施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬 于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025] 醫(yī)用診斷超聲波激勵(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)血腦屏障通透性的用途：
[0026] 選取成年健康級(jí)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(lì)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(lán)示蹤 齊U ;啟動(dòng)醫(yī)用診斷超聲波輻照處理5?lOmin，建立伊文思藍(lán)EB標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過(guò)紫外線分光 光度儀（DU800)測(cè)量腦組織內(nèi)EB含量，熒光顯微鏡下綠色熒光激勵(lì)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(cè)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(jié)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(shí)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(jì)學(xué)意義；腦組織內(nèi)伊文思藍(lán)的熒光積分 光密度值分析采用對(duì)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(shí) 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(lán) 定量指標(biāo)均表明醫(yī)用診斷超聲激勵(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)腦屏障通透性的增強(qiáng)和變化的趨勢(shì)。
[0030] 如圖7所示，空白組的血腦屏障微血管結(jié)構(gòu)未見(jiàn)明顯變化，腔內(nèi)可見(jiàn)正常紅細(xì)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(jié)構(gòu)與空白組相近，三層緊密連接未開(kāi) 放或發(fā)生明顯變化，未見(jiàn)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(xì)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(xì)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(jiàn)硝酸鑭微顆粒沿第一層內(nèi)皮細(xì)胞圖10-箭頭） 連接間隙處外滲，跨基底膜層（圖10-箭頭），達(dá)到腦組織神經(jīng)細(xì)胞元間隙，停留在神經(jīng)細(xì) 胞膜表面，并以彌散的形式向外周神經(jīng)細(xì)胞間隙擴(kuò)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(lì)微泡模式下有調(diào)控性增強(qiáng)的趨勢(shì)，并具有顯著性效果。
[0035] 本發(fā)明依據(jù)超聲波激勵(lì)微泡造影劑產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)，主要包括：超聲輻射力、熱 效應(yīng)、空化效應(yīng)等，在不同生物學(xué)效應(yīng)的協(xié)同作用下，有效的、可逆性的短暫調(diào)控雙側(cè)血腦 屏障通透性，從而達(dá)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(qiáng) 微血管的三層緊密連接開(kāi)放，進(jìn)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(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)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(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論 從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)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(quán) 利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)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(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包 含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1. 醫(yī)用診斷超聲波激勵(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)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(cè)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(zhuān)用的耦合劑以降低其聲衰減，調(diào)節(jié)探頭 固定頻率和機(jī)械指數(shù)，建立靜脈通道并注射微泡造影劑和示蹤劑，同時(shí)啟動(dòng)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(jī)械指數(shù)（MI)為0. 6?1. 2MPa，醫(yī)用診 斷超聲波輻照時(shí)間為5?lOmin ; (3) 通過(guò)注入的示蹤劑，對(duì)雙側(cè)血腦屏障通透性的調(diào)控變化進(jìn)行觀察評(píng)價(jià)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用診斷超聲波激勵(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)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(quán)利要求1所述的醫(yī)用診斷超聲波激勵(lì)微泡調(diào)控雙側(cè)血腦屏障通透性的用途， 其特征是，所述示蹤劑為伊文思藍(lán)示蹤劑和硝酸鑭示蹤劑。
【文檔編號(hào)】A61B8/00GK104146730SQ201410414798
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】崔海, 劉政 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院