用于减轻大脑炎症的低强度脉冲超声仪及其应用制造技术

本发明专利技术公开了用于减轻大脑炎症的低强度脉冲超声仪及其应用，所述脉冲超声仪用于以0.8

【技术实现步骤摘要】
用于减轻大脑炎症的低强度脉冲超声仪及其应用


[0001]本专利技术属于医疗器械
，具体涉及用于减轻大脑炎症的低强度脉冲超声仪及其应用。

技术介绍

[0002]正常的炎症反应是对侵入的微生物或包括免疫系统细胞的组织损伤的必要局部宿主反应。炎症反应使得身体可以特异性识别和消除侵入的生物体和/或修复组织损伤。炎症的典型体征包括发红(红斑)、肿胀(水肿)、疼痛和损伤部位上产热增加(血碳(质)正常(pyrema))。炎症部位上的许多急性改变直接或间接归因于对这种反应而言固有的白细胞(例如中性白细胞、嗜酸性细胞、淋巴细胞、单核细胞)大量流入。组织中的白细胞浸润和蓄积导致其活化且随后释放炎症介体，诸如：例如LTB4、前列腺素、TNF
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α、IL
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1β、IL
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8、IL
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5、IL
‑
6、组胺、蛋白酶和活性氧簇。
[0003]现有的治疗大脑炎症的方法主要是通过药物的方式，但是通过医疗器械对炎症进行治疗也有一些文献进行报道。例如，中国专利申请CN113873983A公开了一种用于治疗炎症、自身免疫性疾病、类风湿性关节炎等的组合的超声刺激和电刺激的系统和方法。非侵入式超声刺激可以施加至脾、关节、肢体或经历具有局部肿胀的疼痛的区域，并且电刺激可以以适当定时的模式施加至面部、颈部或其他身体区域以进入外周神经、迷走神经、三叉神经或其他神经，以驱动治疗作用。可以基于期望的临床作用或治疗来优化刺激定时或延迟定时。可以以协调方式刺激多个目标以更好地模仿自然生理学。可穿戴超声相控阵列设备可以用于使波束形式的能量以脾为目标，同时还具有成像能力以跟踪脾的运动来维持目标区域的局部刺激。然而，上述文献报道的方案需要同时使用超声刺激和电刺激，限制了其应用。

技术实现思路

[0004]针对上述不足，本专利技术提供一种用于减轻大脑炎症的低强度脉冲超声仪及其应用。具体而言，为了实现本专利技术的目的，本专利技术拟采用如下的技术方案：本专利技术涉及一种用于减轻大脑炎症的低强度脉冲超声仪，其特征在于，所述脉冲超声仪用于以0.8
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1.2MHZ的频率输出165
‑
185mW/cm2的声强，所述脉冲超声仪不包括电刺激系统。
[0005]在本专利技术的一个优选实施方式中，所述脉冲超声仪用于将超声刺激的焦点定位于受试者的海马脑区。
[0006]本专利技术另一方面还涉及上述脉冲超声仪的应用，所述脉冲超声仪用于减轻或预防受试者的大脑炎症。
[0007]在本专利技术的一个优选实施方式中，所述脉冲超声仪用于将超声刺激的焦点定位于受试者的海马脑区。
[0008]在本专利技术的一个优选实施方式中，所述脉冲超声仪对受试者左右两侧大脑交替进
行刺激，每侧2
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3min，每次总共刺激12
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18min，每天刺激3
‑
5次。
[0009]有益效果出人意料的，本专利技术的超声仪具有特定的声强范围，即使不加入电刺激，也能够有效的减轻大脑炎症，为预防和治疗大脑炎症提供了一种新的思路。
附图说明
[0010]图1为超声照射小鼠海马实物照片；图2为炎症因子肿瘤坏死因子
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α和白介素
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1β的mRNA表达水平；图3为炎症因子肿瘤坏死因子
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α和白介素
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1β的蛋白表达水平；图4为Morris水迷宫检测实验动物的神经认知功能实验结果。
具体实施方式
[0011]为了进一步理解本专利技术，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0012]如无特殊说明，本专利技术实施例中所涉及的试剂均为市售产品，均可以通过商业渠道购买获得。
[0013]实施例1：1. 构建大脑神经炎症模型：3月龄成年小鼠，腹腔注射2mg/kg脂多糖（LPS），构建大脑神经炎症状态。
[0014]2. 动物体位准备：小鼠麻醉后，耳棒固定于小动物脑立体定位仪。在立体定位仪的辅助下，将低强度脉冲超声的焦点定位于小鼠海马脑区（定位方法：根据Lambda点确定探头中心点位置，距Bregma (
±
1.40mm,
ꢀ‑
1.94mm)，如图1所示。
[0015]3. 经颅超声刺激：在小动物LPS给予前1天、 LPS给予前4h、给予后4h和给予后1天分别给予一次低强度脉冲超声刺激，累计4次，每次15min。
[0016]（1）刺激模式：左右两侧大脑交替进行刺激，每侧刺激2.5min后交替对侧进行刺激，总共刺激15min；（2）刺激参数：结合既往研究，根据超声效应的特征，选取了以下参数FF=1 MHZ，N=100，PRF=1kHz，SD=500ms，NTB=300，DC=5%；通过调节输出功率，得到了三个不同等级的声强45mW/cm2、177mW/cm2、398mW/cm2；经过初期测试发现，45mW/cm2的声强过小，并不能引起明确的生物学效应，而398mW/cm2的声强过大，在短时间内能产生明显的热效应，可能对组织产生潜在的损伤作用，因此I
SPTA
=177mW/cm2可能是合适的声强。
[0017]4. 抗炎效果的实验评价：雄性成年小鼠15只，随机分为对照组（CON）、神经炎症组（LPS）及超声干预组（LPS+US），各组5只。LPS干预后24h，取海马组织，利用RT
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qPCR检测海马组织炎性因子白介素
‑
1β（IL
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1β）和肿瘤坏死因子
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α（TNF
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α）在mRNA表达的水平，利用ELISA检测IL
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1β和TNF
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α蛋白的含量，实验结果如图2和图3所示。
[0018]图2的实验结果显示：超声干预能降低小鼠海马肿瘤坏死因子
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α和白介素
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1β的mRNA表达水平。如图所示，给予LPS后，神经炎症组较对照组肿瘤坏死因子
‑
α和白介素
‑
1β的
mRNA显著升高，而超声干预后，两者mRNA表达水平较神经炎症组明显降低。
[0019]图3的实验结果显示：超声干预能显著降低小鼠海马肿瘤坏死因子
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α和白介素
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1β蛋白表达水平。如图所示，给予LPS后，神经炎症组海马肿瘤坏死因子
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α和白介素
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1β蛋白表达水平较对照组显著升高，超声干预后，超声干预组肿瘤坏死因子
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α和白介素
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1β蛋白表达水平较神经炎症组两蛋白水平显著降低。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于减轻大脑炎症的脉冲超声仪，其特征在于，所述脉冲超声仪用于以0.8
‑
1.2MHZ的频率输出165
‑
185mW/cm2的声强，所述脉冲超声仪不包括电刺激系统。2.根据权利要求1所述的脉冲超声仪，所述脉冲超声仪用于将超声刺激的焦点定位于受试者的海马脑区。3.权利要求1或2所述的脉冲超声仪的应用，所述脉冲超声仪用于减轻或预防受试者的大脑炎症。4.权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正迁，王乾，刘涛涛，郭向阳，
申请(专利权)人：北京大学第三医院北京大学第三临床医学院，
类型：发明
国别省市：