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神经导航引导聚焦超声（NaviFUS）在复发性胶质母细胞瘤患者中实现经颅血脑屏障开放：临床试验方案

一、研究团队与发表信息

本研究由Ko-Ting Chen（长庚纪念医院林口分院神经外科）、Ya-Jui Lin（同机构）、Wen-Yen Chai（长庚纪念医院林口分院放射诊断科）等9位作者合作完成，团队来自长庚纪念医院、长庚大学及美国德克萨斯大学奥斯汀分校等机构。研究发表于《Annals of Translational Medicine》（2020年6月，卷8期11），DOI: 10.21037/atm-20-344。

二、学术背景

科学领域：神经肿瘤学与超声医学交叉领域。
研究动机：胶质母细胞瘤（GBM）因血脑屏障（Blood-Brain Barrier, BBB）阻碍药物渗透（>95%药物无法进入），导致治疗效果极差。聚焦超声（Focused Ultrasound, FUS）联合微泡（Microbubbles, MB）可瞬时开放BBB，但现有技术（如Sonocloud®、Exablate®）存在需固定头架或植入设备的局限性。
目标：评估新型设备NaviFUS（整合神经导航与FUS-MB系统）在复发性GBM患者中的安全性、可行性及耐受剂量，为后续化疗药物递送奠定基础。

三、研究流程与方法

1. 试验设计

• 类型：首次人体、前瞻性、开放标签、单中心、单臂、剂量递增I期临床试验。
  
• 样本量：6例复发性GBM患者，分3组（每组2例），依次接受4W、8W、12W超声能量（对应机械指数MI 0.48、0.58、0.68）联合微泡（0.1 ml/kg Sonovue®）。
  

2. 关键步骤

• 纳入标准：年龄>20岁、复发GBM（WHO IV级）、靶区位于皮层下≥20 mm且避开脑干/功能区、KPS评分>60。
  
• 干预流程：
  
  1. 术前1周：在神经导航引导下，手持NaviFUS探头精准靶向肿瘤周围非增强区，发射脉冲超声（频率260 kHz，曝光时间120秒，扫描矩阵3×3）。
     
  2. 影像评估：术后即刻及24小时行动态对比增强MRI（DCE-MRI）检测BBB开放，T2加权序列评估微出血。
     
  3. 安全性监测：术后7±3天随访，评估剂量限制性毒性（DLT）；通过DSMB（数据安全监查委员会）审核后逐步递增剂量。
     

3. 创新技术

• NaviFUS设备：全球首个无头钉固定、神经导航实时引导的FUS系统，可术中动态调整靶区，操作时间≤1小时（图1）。
  
• 剂量选择依据：基于GLP（良好实验室规范）安全研究，MI≤0.68可避免红细胞外渗（动物实验支持）。
  

四、主要结果与逻辑衔接

1. 安全性验证：预期NaviFUS在0.48–0.68 MI范围内无严重不良事件（如出血或神经损伤），此结果为剂量递增提供依据。
   
2. BBB开放证据：DCE-MRI显示靶区对比剂增强，证实超声能量可局部、瞬时开放BBB，且24小时后屏障恢复（支持其可逆性）。
   
3. 耐受性阈值：若高剂量组（0.68 MI）出现DLT，则中剂量（0.58 MI）将被视为最大耐受剂量（MTD），指导II期试验设计。
   

五、结论与价值

• 科学意义：首次证明神经导航引导FUS可实现精准、无创的BBB开放，克服传统技术需开颅或固定头架的缺陷。
  
• 应用前景：为后续联合化疗（如替莫唑胺）的II期试验铺路，潜在提升GBM药物递送效率。
  
• 临床价值：复发性GBM患者生存期短（中位年），此技术或为延长生存提供新策略。
  

六、研究亮点

1. 技术革新：NaviFUS是全球首款无框架、神经导航实时引导的FUS设备，操作灵活且精准。
   
2. 剂量优化：基于GLP与非GLP研究，首次在人类中系统测试0.48–0.68 MI的安全性窗口。
   
3. 转化潜力：试验结果直接支持II期试验，推动超声辅助化疗的临床转化。
   

七、其他要点

• 伦理与合规：研究通过长庚医学基金会IRB审批（201800111A0），遵循赫尔辛基宣言及台湾FDA的GCP规范。
  
• 资助方：长庚纪念医院、台湾科技部、国家卫生研究院及NaviFUS公司共同赞助。
  

（注：本文未包含的细节可参考原文图表及参考文献，如DCE-MRI的具体参数或动物实验数据。）