为什么在非人灵长类(NHP)脑部给药中 iMRI 引导的精准递送是不可替代的选择
2025/12/23

Comparative illustration of traditional stereotactic injection versus real-time iMRI-guided Convection-Enhanced Delivery (CED) for targeting deep brain micro-nuclei


在中枢神经系统(CNS)药物的临床前研发过程中,将药物精准递送至特定脑区是决定研究成败的关键步骤之一。在非人灵长类(NHP)研究中,许多客户最初会倾向于采用传统的立体定位脑内给药方式,即基于术前 MRI/CT 影像和脑图谱坐标进行穿刺和注射。


然而,当研究靶点涉及深部、体积小、个体差异显著的脑区(例如黑质 Substantia Nigra,SN,以及其他微小脑核团)时,传统定位方法在精准性、可重复性和数据可靠性方面往往难以满足高标准的研发需求。

基于这一背景,浦灵生物(Prisys Biotech)在脑部定位给药研究中,强烈推荐采用 ClearPoint® 实时磁共振(iMRI)精准导航与递送系统,并结合对流增强递送(CED)技术,以系统性地解决传统脑给药“看不见、定不准、分布不可控”的核心问题。


传统立体定位脑给药的结构性局限

传统立体定位给药主要依赖:

  • 术前获取的静态影像

  • 脑图谱或坐标系统

  • 固定立体定位框架或配准算法(co-registration)

该方法在皮层或脑室等较大靶区中尚可接受,但在深部核团给药时存在明显风险:

  • 穿刺过程中不可避免的脑组织轻微移位(brain shift)

  • 不同个体间脑结构的解剖差异

  • 无法实时确认导管尖端是否真正位于目标核团

  • 无法观察药物在脑实质内的实际分布情况

对于像 SN 这样仅毫米级大小的功能性核团而言,1–2 mm 的定位偏差就可能导致完全偏靶,从而严重影响药效评估甚至误导项目决策。


为什么脑部精准给药必须依赖 iMRI


The Precision Gap in Deep Brain Delivery Why traditional methods fail micro-targets like the Substantia Nigra.


1. 亚毫米级的实时定位精度

ClearPoint® 系统通过术中实时 MRI(iMRI)引导,可实现亚毫米级(sub-millimetric)定位准确度。与基于脑图谱的“一次性定位”不同,iMRI 允许在穿刺和给药全过程中:

  • 实时观察导管位置

  • 动态修正穿刺路径

  • 直接确认是否到达目标脑区中心

这一能力对于以下靶点至关重要

  • 黑质(Substantia Nigra)

  • 基底节区微小核团

  • 中脑、脑干相关结构

  • 对定位误差容忍度极低的功能脑区


2. 给药全过程的实时可视化

ClearPoint 将传统“不可见”的脑内给药过程转变为完全可视化的操作流程

  • 术中监控
    在 MRI 下实时观察输注过程,可根据影像反馈及时调整穿刺深度、角度或给药参数。

  • 覆盖范围评估
    给药完成后可立即评估药物在目标脑区的实际覆盖体积(Volume of Distribution, Vd),为后续的药效解释和剂量分析提供客观依据。

这对于 CNS 药物临床前研究中的剂量—效应关系判断尤为关键。


为什么针对微小脑核团必须联合 CED 技术

3. 对流增强递送(CED):微小靶点的唯一可控方案

对于 SN 等微小脑核团,简单针头注射并不可行。其主要问题包括:

  • 依赖被动扩散,组织穿透能力有限

  • 易沿针道反流(backflow)

  • 药物分布高度不可预测

CED 技术通过建立稳定的压力梯度,主动推动药物在脑间质中均匀分布,显著提升递送可控性。

其核心优势包括:

  • 在微小核团内实现均匀、可预测的分布

  • 明确可控的覆盖体积

  • 降低邻近脑区的非靶向暴露

  • 直接绕过血脑屏障(BBB),减少全身给药剂量需求

在实际操作层面,只有 iMRI 与 CED 联合使用,才能在 SN 等靶点实现“可确认、可重复、可解释”的精准给药


4. 更高的安全性与微创特性

ClearPoint 系统配套使用 MRI 兼容的超细微导管(如 SmartFlow®),其设计显著降低了:

  • 出血风险

  • 组织损伤与炎症反应

  • 给药不稳定性

这种高度微创的操作方式,不仅提升了实验成功率,也更符合高标准 NHP 动物福利和伦理要求。


卓越的临床转化价值

5. 从 NHP 到临床的真正连续性

ClearPoint® 系统在 人类临床试验和大型动物研究中使用的是同一套平台、流程和耗材。这使得浦灵生物 NHP 模型中获得的数据:

  • 在剂量外推方面更具可信度

  • 在安全性预测上更具参考价值

  • 能有效降低 CNS 项目的临床转化风险


Real-time iMRI confirms the target SN before delivery.


总结

如果将传统脑部立体定位给药比作**“在黑暗中射击”,那么 iMRI 引导下的 CED 给药更像是实时 GPS 导航加全程监控**。

对于 黑质(SN)及其他深部微小脑核团而言,iMRI + CED 并非技术升级,而是实现有效给药的前提条件

浦灵生物(Prisys Biotech)基于 ClearPoint® 的 实时磁共振精准导航与脑部递送平台,致力于帮助客户在 CNS 药物研发中,把每一微升药物真正送达其应到达的位置,从源头降低研发不确定性。

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