Un système compatible avec l'IRM pour des expériences d'ultrason focalisé dans des modèles animaux de petite taille

Le développement de nouvelles méthodes d'ultrason thérapeutique guidées par IRM, y compris l'administration médicamenteuse potentialisée et l'ablation thermique ciblée, nécessite des tests approfondis chez de petits animaux tels que les rats et les souris en raison de l'utilisation généralisée de ces espèces comme modèles de maladie. Un système de positionnement à trois axes, compatible avec l'IRM et contrôlé par ordinateur, a été construit pour délivrer des expositions d'ultrason focalisé avec précision à une anatomie cible chez de petits animaux pour des études sur l'administration médicamenteuse préclinique à haut débit. Chaque axe a été construit à partir de phases linéaires non magnétiques sur mesure, actionnées par des actionneurs piézoélectriques et des encodeurs optiques. Un champ de mouvement de 5 x 5 x 2,5 cm3 a été atteint, et une caractérisation initiale sur banc a démontré la capacité à délivrer des ultrasons au cerveau avec une précision spatiale de 0,3 mm. L'opération du système de positionnement à l'intérieur du tube d'un IRM clinique de 3 T était réalisable, et le mouvement simultané et l'imagerie par IRM n'ont causé aucune interférence mutuelle. Le système a été évalué pour sa capacité à délivrer des sonications précises dans le cerveau de la souris, des expositions numérisées linéairement dans le cerveau du rat pour provoquer une rupture de la barrière sanguine, et des scans circulaires pour un chauffage contrôlé sous rétroaction de température IRM. Les résultats initiaux suggèrent qu'il s'agit d'un appareil robuste et précis pour une utilisation dans l'investigation de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur les ultrasons dans des modèles précliniques de petits animaux.