[演讲]中科院郑海荣: 超声如何打开血脑屏障 分子影像在脑血管病和胶质瘤诊疗中有哪些应用前景 | CSTRO2017
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神外前沿讯，由中华医学会放射肿瘤治疗学分会主办的中华医学会第十四次全国放射肿瘤治疗学学术会议于11月9-12日在京召开。
中国科学院深圳先进技术研究院副院长、医工所所长兼生物医学成像研究中心主任郑海荣研究员在CSTRO2017会议上做学术报告《跨尺度多模态脑胶质瘤分子影像与精准给药前沿研究》，介绍了跨尺度多模态分子影像技术在脑胶质瘤和脑血管病上诊断和治疗上的应用前景。
本稿件未经发言者审核修改，小标题为编者所加
分子影像探针是什么
分子影像不仅仅是毫米级的成像，更重要的要对细胞进行识别，甚至是分子代谢动态的识别。分子影像不是我们现在直接用磁共振、CT、超声看到分子，这从物理上是看不到的，物理上能够看到的极限是微米级。
怎样从分子层面去判断呢，就要引入分子影像的探针，可以做成具有靶向的功能的，根据特定抗原去靶向，去找到变异的细胞，然后粘附上去，把这些细胞照亮。
文献上有过报道，在只有几十个、一两百个肿瘤细胞存在的时候，分子影像就可以看到信号。就是说，在并没有看到实体肿瘤或血管斑块的存在的情况下，只要有炎症，从理论上就可以看到。
对于肿瘤边界的识别，要依赖于分子影像探针，当肿瘤边界吸附到探针的时候，边界就被照亮了。探针的选择很重要，有很多化学和生物学的结合，要对肿瘤亚型产生的抗原能够有效靶向，可以选择白蛋白-吲哚箐绿分子影像探针等。
可以显示肿瘤代谢产生的蛋白结构
胶质瘤很多在沿着神经束爬行生长，在成像诊断上同样面临着难题，除了有肿瘤实质结构，其实还有很多浸润的结构，现在的成像方式难以诊断这些浸润的机构。现在在研究能否利用分子影像，在术前对胶质瘤的分期和分型进行无创的判定。
现在，在胶质瘤上就要发展磁共振分子影像方法或内源性探针，可以直接能够看到肿瘤代谢产生的蛋白的结构，从而显示肿瘤的存在和属性。
另外，胶质瘤术中要发展光学和光声成像技术，能够实时动态的在手术中不断提醒，不同深度时肿瘤的边界在哪里，从而实现分子影像引导的手术导航。
可实现10微米级别的超声脑血管成像
目前，高分辨光声成像系统可以实现对微血管非常精细的成像，甚至可以看到一个单个的红血球，还可以对胶质瘤生长过程中肿瘤血管的在体实时成像，呈现肿瘤发生的不同时间点上，肿瘤周边新生血管、血管弯曲度、血管密度等存在变化，超分辨光声成像可以实现140个纳米级别的成像。
超分辨超声血管成像有个好处，可以实现动态的血流成像，因为在手术中会关注一些语言区、运动皮层等安全性。患者说话的时候皮层就会兴奋有血流，超声就可以做实时血流成像，这可以和手术器械有很好的融合，可以实现10微米级别的超声脑血管成像。
利用中性粒细胞穿越血脑屏障
血脑屏障怎样药物突破，能否通过物理方式靶向开启血脑屏障，由此可能大幅度提高药物疗效？现在研究中性粒细胞药物靶向治疗脑胶质瘤，而中性粒细胞可以躲过免疫系统的攻击。我们如果把药和分子影像探针放到这个细胞里面，免疫系统看到的就是一个正常的中性粒细胞，走到哪里可以用磁共振监测，这些药物和探针就可以在细胞里释放。胶质瘤动物试验中的老鼠的生存期可以提高1-2倍左右。
超声定向打开血脑屏障
有一些物理手段还可以实现血脑屏障定向的开启。在找到胶质瘤区域和分子影像边界后，可以用超声定向投送到颅内，开启那个区域的血脑屏障。
超声波是很好的手段，和磁共振等不一样，超声波就是一种机械波，这种震动可以打开血脑屏障，但必须是强梯度声场的超声波，叫做超声辐射力。
之前有报道用超声波打开血脑屏障治疗阿尔斯海默病，效果非常高。我们也在研究用超声波定点给药，促进替莫唑胺更好的超越血脑屏障。另外，超声甚至可以调控神经元。
总之，很多新的成像技术对心血管和肿瘤提供了新的工具。
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