RSNA 2018|振荡微泡:超声创新的下一波浪潮

RSNA 2018年会期间,据一位超声造影剂(contrast agents)研究领域的领军人物介绍,一类新型超声(ultrasoundUS)造影剂正在扩大在癌症治疗和其他医学领域的可能性应用。

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Flemming Forsberg博士

费城托马斯杰斐逊大学(Thomas Jefferson University in Philadelphia)放射学教授Flemming Forsberg博士在开始“新视野(New Horizons)”讲座——“振荡微泡(Oscillating Microbubbles)——推动超声创新”时,宣称自己是“泡沫的超级粉丝”。

“为什么我们喜欢它们,除了你需要香槟泡沫这一事实,”他说,“因为它们能让我们的信噪比(signal-to-noise ratio)提高30分贝,它们给我们提供了一个更好的描绘血管的数量级(order of magnitude)。”

微泡(Microbubbles-比红细胞小的充气气泡-是用于超声成像的公认的血管示踪剂(vascular tracers)和造影剂。通过增加换能器施加的声压量,可以使它们振荡和爆裂。Forsberg博士说,这种能力开辟了许多新的研究途径。

通过次谐波成像技术(subharmonic imagingSHI),微泡可以被作为作压力传感器,这一发现引领了无创压力测量技术noninvasive pressure measurement technique)的发展,称为次谐波辅助压力估测(subharmonic-aided pressure estimationSHAPE)。

无创SHAPE测量可能是基于导管的心脏状况测量的有用替代方案。它们可以帮助非侵入性地预测门脉高压症(portal hypertensionPH),这是一种血液输送至肝脏的静脉血压过高的疾病。

振荡微泡已经显示出作为乳腺癌(breast cancer)化疗疗效的早期预测的前景,使患者免于无效药物混合物的令人不快的副作用。该技术利用了肿瘤组织间液体压力(interstitial fluid pressure)高于正常组织的事实。在一项研究中,SHAPE能够在一轮化疗后以100%的准确度预测治疗反应。

众所周知,肿瘤乏氧或缺氧会限制放射治疗的有效性,因此研究人员提出了将充满氧气的微泡输送到肿瘤部位,然后将其摧毁,将氧气释放到肿瘤中的想法。 在对50只小鼠的研究中,氧气递送和放射疗法的组合显著增强了肿瘤体积控制。

FDA还没有在人类中批准这种方法,因此研究人员一直在研究以超声靶向微泡破坏(US-targeted microbubble destructionUTMD)作为一种更直接的选择。

临床试验的早期阶段是有希望的

Forsberg博士及其同事正处于一项临床试验的早期阶段,该试验研究接受放射性栓塞(radioembolization)的肝癌患者的UTMD 研究人员将微泡引入肿瘤,然后用声波将其破坏,使肿瘤对辐射更敏感。随访成像(Follow-up imaging)显示7名接受UTMD治疗的患者中,2名患者对治疗有完全缓解,4名患者有部分缓解。相比之下,在没有获得UTMD4名患者中,只有1名患者有部分反应,3名患者根本没有反应。

Forsberg博士说:“我们已经进行了大约四分之一的临床试验,但我们认为这些初步的疗效结果表明我们有可能实现这一目标。”

振荡微泡也被研究作为一种通过几乎不可渗透的血脑屏障(blood-brain barrierBBB)向大脑输送药物的方法。多伦多大学(University of Toronto)5名阿尔茨海默病(Alzheimer's disease)患者进行的研究显示,微泡可以安全、可逆地反复打开屏障。研究人员现在想通过临时开放(the temporary opening)尝试药物输送。

在挪威(Norway),科学家们发现,通过对微泡施加振动,可以提高胰腺癌(pancreatic cancer)患者的化疗疗效。患者能够耐受更多治疗,中位生存期从9个月增加到17个月。

“我们正在寻求与我们的泡沫一起在临床使用的一些治疗方法,”Forsberg博士说。

 

 

原标题:Oscillating Microbubbles: The Next Wave in Ultrasound Innovation

 

好医生医械世界编译自The RSNA 2018 Daily Bulletin is the official publication of the 104th Scientific Assembly and Annual Meeting of the Radiological Society of North America. Published Sunday, November 25 — Friday, November 30.