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Research Medical Instrumentation—Article 光纤微针装置中增强对流药物输注的热强化表征 1 2 2 3 4 * R. Lyle Hood, Rudy T. Andriani, Tobias E. Ecker, John L. Robertson, Christopher G. Rylander 摘要：增强对流输注 (CED) 是一项颇具前景的技术，其借助压 会产生一个可提供压力驱动流的平稳持续的输注。CED 力驱动流来增强输注药物进入细胞间隙的穿透力。为进一步提 [7 技术已被应用于神经变性、癫痫和肿瘤疾病的治疗 , 升 CED 的药物分布容积，笔者发明了一种可产生局部亚致死热 9–13] 。由于可行输注速率的压力限制，CED通常以缓慢 量的光纤微针装置。本文试图在琼脂糖组织模型中对该技术进 的流速保持几天。相较于可生物降解的多聚体药物输送 行定量表征。在 15 °C、20 °C、25 °C 和 30 °C 的恒温条件下， 系统，CED与基于扩散的方法相比可以将输注药物的有 染料的输注在质量分数为 0.6 % 的琼脂糖组织模型中进行分析。 效组织穿透力提高超过一个量级，并且不会造成脑水肿 输注指标通过自定义阴影成像技术和图像处理算法进行定量。 [14, 15]。这种方法对无法避开血脑屏障并且扩散效率较 利用所获数据构建一个分布容积的经验预测时序模型作为组织 低的大分子的运送尤其有效，如抗体、化疗药物和免疫 模型温度的函数。接下来通过一组概念验证实验来评估液体 毒素等[16–21]。然而，被称为PRECISE研究的第一个 输注时新型光纤装置产生局部光加热的能力。恒温输注显示温 利用CED治疗恶性胶质瘤的多中心实验的结果并不符合 度和分布容积呈正相关，在 100 min 时，在 30 °C 恒温条件下 所需的最小临床结果。Sampson等进行的回顾性分析表 体积扩散是在 15 °C 恒温条件下的 7 倍。在光加热 (1064 nm， 明，导致这项实验失败的原因为：在恶性瘤体及其周围 500 mW) 过程中，输注呈现相似的效果：与对照组 (0 mW) 相比， CED [22] 边缘， 没有实现化疗抗毒素的充分扩散 。尽管 输注体积在 4 h 时增大了 3.5 倍。本文的分析和结果为体积扩 结果不尽如人意，很多项目组还是试图寻找更好的对策 散的热介导增强提供了特征描述及新思路。 和解决方法以使CED成为可行的临床工具。 增强输注化疗药物穿透力的另一个方法是热化学疗 关键词：近红外激光，热化学疗法，琼脂糖，光加热，微导管， 法，这是因为对药液的加热可大幅提高治疗的有效深度 恶性胶质瘤