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聚焦超音波或可為阿茲海默氏症的治療打開大門

出處 RSNA(北美放射學會) 作者 劉聖哲摘譯 年份 2020/01/08
報告類型 新聞報導 分類 原子科技及民生應用 資料時間 2020年1月
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        根據在12月初舉行的「北美放射學會(RSNA)」年會上所發表的一項初步研究結果,「聚焦超音波(Focused ultrasound)」可讓臨床醫生精確有效地標定且安全地打開「血腦障壁(blood-brain barrier)」,因此這或有可能為阿茲海默氏症患者提供新的治療方法。

        血腦障壁是血管和大腦細胞之間,一種會選擇性地阻止某些物質由血液進入大腦的生理「障壁」,故能維持中樞神經相對穩定的狀態,使大腦免受傷害。但是當大腦生病的時候,血腦障壁反而變成了累贅,許多對於治療像是腦部腫瘤、帕金森氏症、阿茲海默氏症、精神分裂等疾病可能有效的藥物,都會被血腦障壁阻擋而拒於門外。簡單的說,多數藥物由於「體型」或「體質」的原因,無法越過血腦障壁。如此,對研究治療腦部疾病方法的科學家構成了挑戰。

        由「西維吉尼亞大學洛克菲勒神經科學研究所(West Virginia University Rockefeller Neuroscience Institute)」所長Ali Rezai博士與「西維吉尼亞臨床與轉譯科學研究所(West Virginia Clinical and Translational Science Institute)」助理教授Rashi Mehta博士領導的研究團隊利用「低強度聚焦超音波(low-intensity focused ultrasound, LIFU)」與MRI嘗試解決上述問題。他們在RSNA年會上報告說:「結果令人鼓舞。我們能以極精確的方式打開血腦障壁,並在24小時內觀察到該障壁閉合。我們的技術用在不同患者上都很成功,沒有不良反應。」

        在他們的研究中,Mehta跟同事以「低強度聚焦超音波(LIFU)」對三名已患有阿茲海默氏症早期病症,年齡分別為61、72和73歲的女性各進行連續三次,每次間隔兩周的治療,並且追蹤她們的出血、感染、水腫或是積水的情況。治療過程中,患者須戴上一頂特製頭盔然後躺在MRI掃描儀裡,特製頭盔上配備有1,000個各自獨立指向不同角度的超音波能量轉換器,每一個轉換器都能將超音波聚焦傳到大腦的特定位置;患者還被注射由微小氣泡組成的造影劑。當超音波聚焦施加到目標位置時,氣泡會振盪或改變大小和形狀,對目標位置的微血管便產生機械作用,從而致使血腦障壁暫時性的鬆弛。

        由治療後的腦部MRI證實,目標位置的血腦障壁在施加LIFU後會被打開;其後24小時內,每個目標處則都觀察到血腦障壁閉合。由此推論:以LIFU打開血腦障壁的方法應有助於將治療藥物有效地送到大腦需被治療的位置;而即使沒有施予藥物,此法也可能因為使液體流量增加而有助於清除大腦中有毒物質。目前為止,研究還都集中在此技術的安全性上,未來研究人員將繼續研究LIFU的療效。

圖說:大腦裡微血管內的紅血球與血腦障壁示意圖(圖片來源:維基百科, https://en.wikipedia.org/wiki/File:Blood_Brain_Barriere.jpg)