Предварительная оценка воздействия сфокусированного ультразвука на кожу in vivo и температуры в области контакта кожи с преобразователем

Транскраниальная стимуляция сфокусированным ультразвуком (tFUS) — новое и быстро развивающееся направление, связанное с изучением и лечением нейронных контуров мозга. Определение безопасных предельных значений для сфокусированного ультразвука имеет решающее значение при проведении неабляционных исследований неврологического профиля. Помимо возможного локального нагрева, существует опасение по поводу повышения температуры поверхности кожи. Большинство исследований проводилось при интенсивности, близкой к рекомендованному Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) значению I = 720 мВт/см², которое формально относится только к диагностическому, но не к терапевтическому ультразвуку. Кроме того, гистологические признаки повреждения ткани мозга в фокусе, как показано, не возникают до достижения интенсивности I > 14 Вт/см². Поэтому данное исследование провели в диапазоне интенсивностей между этими двумя значениями, оценивая субъективные и объективные побочные эффекты. К субъективным побочным эффектам относили любой дискомфорт, возникавший во время стимуляции сфокусированным ультразвуком и после неё; к объективным — клинические признаки раздражения кожи, такие как эритема, отёк или ожоги. Также изучали изменение температуры кожи в области контакта с преобразователем, чтобы оценить наличие значимого нагрева. Во время стимуляции участники не испытывали неприятных ощущений в области воздействия, включая чувство жара или боль; после стимуляции и удаления преобразователя объективных признаков раздражения кожи не выявили. Кроме того, зависимого от интенсивности изменения температуры не наблюдали; максимальное повышение температуры составило 1,45 °C. Это позволяет предположить, что при использовании исследованных параметров с интенсивностью, не превышающей испытанные в эксперименте значения, нагрев кожи в области контакта не представляет риска для участников.