Focused ultrasound for intracranial drug delivery
ઇન્ટ્રાક્રેનિયલ ડ્રગ ડિલિવરી માટે કેન્દ્રિત અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એક બિન-આક્રમક તકનીક છે જે લોહી-મગજ અવરોધ (બીબીબી) માં ચુસ્ત જંકશનને વિક્ષેપિત કરવા માટે ઉચ્ચ-આવર્તન ધ્વનિ તરંગો (કેન્દ્રિત અલ્ટ્રાસાઉન્ડ, અથવા એફયુએસ) નો ઉપયોગ કરે છે, જે મગજમાં ઉપચારાત્મક માર્ગને વધારવા માટે પરવાનગી આપે છે. બી. બી. બી. સામાન્ય રીતે લગભગ 98 ટકા દવાઓને કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર સુધી પહોંચતા અટકાવે છે, તેથી એફ. યુ. એસ. લક્ષિત અને ઉલટાવી શકાય તેવું બી. બી. બી. વિક્ષેપ પ્રદાન કરીને ઇન્ટ્રાકાર્નિયલ દવા વિતરણમાં મોટા પડકારને પહોંચી વળવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. મગજમાં દવાની ડિલિવરી વધારવા માટે એફયુએસનો ઉપયોગ કરવાથી અલ્ઝાઇમર રોગ, પાર્કિન્સન રોગ અને મગજના કેન્સર સહિત વિવિધ રોગો માટે દર્દીના પરિણામોમાં નોંધપાત્ર સુધારો થઈ શકે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે તબીબી ક્ષેત્રમાં ઇમેજિંગ અને નિદાન હેતુઓ માટે થાય છે. એફયુએસ સાથે, વક્ર ટ્રાન્સડ્યુસર, લેન્સ અથવા તબક્કાવાર એરેનો ઉપયોગ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોને ચોક્કસ સ્થાન પર માર્ગદર્શન આપવા માટે થાય છે, જે રીતે બૃહદદર્શક કાચ સૂર્યપ્રકાશને એક બિંદુ પર કેન્દ્રિત કરી શકે છે. આ વ્યૂહરચના આસપાસના પેશીઓ પર ન્યૂનતમ અસર કરતી વખતે નાના લક્ષ્ય વિસ્તારમાં ધ્વનિ ઊર્જાને કેન્દ્રિત કરે છે. ધ્વનિક પરિમાણો પર આધાર રાખીને, એફયુએસનો ઉપયોગ લક્ષ્ય પેશીઓ પર યાંત્રિક અને/અથવા થર્મલ અસરો કરવા માટે થઈ શકે છે, જે તેને ઘણા ઉપચારાત્મક કાર્યક્રમો માટે બહુમુખી અને આશાસ્પદ સાધન બનાવે છે. રક્ત-મગજ અવરોધ બી. બી. બી. એ એન્ડોથેલિયલ કોષો, પેરીસાઇટ્સ અને એસ્ટ્રોસાયટીક પ્રક્રિયાઓથી બનેલું એક અત્યંત વિશિષ્ટ માળખું છે અને તે મગજની રુધિરકેશિકાઓ અને મગજના પેરેન્કાઇમા વચ્ચે સ્થિત છે. એન્ડોથેલિયલ કોષો ચુસ્ત જંકશન બનાવે છે, અર્ધ-પારગમ્ય પટલ બનાવે છે જે કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રથી ફરતા લોહીને અલગ કરે છે. બી. બી. બી. માં અણુઓના પરિવહન માટે વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે. ગ્લુકોઝ, એમિનો એસિડ અને ન્યુક્લિયોસાઇડ્સ જેવા નાના ધ્રુવીય અણુઓ વાહક-મધ્યસ્થ પરિવહન દ્વારા મગજમાં પ્રવેશ કરે છે. નાના લિપોફિલિક અણુઓ અને ઓક્સિજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ જેવા વાયુયુક્ત અણુઓ બી. બી. બી. દ્વારા નિષ્ક્રિય રીતે ફેલાઈ શકે છે. પ્રોટીન અને પેપ્ટાઇડ્સ જેવા મોટા અણુઓ મગજ સુધી પહોંચવા માટે રીસેપ્ટર-મધ્યસ્થ અથવા શોષણ-મધ્યસ્થ એન્ડોસાયટીક પરિવહનનો ઉપયોગ કરે છે. બી. બી. બી. માળખાકીય અને કાર્યાત્મક મગજ જોડાણ માટે નિર્ણાયક છે અને મગજને ફરતા પેથોજેન્સથી બચાવવા માટે મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. જો કે, બી. બી. બી. ઇન્ટ્રાકાર્નિયલ ડ્રગ ડિલિવરી માટે પણ એક મુખ્ય અવરોધ છે અને મગજમાં ઉપચારાત્મક અણુઓના પ્રવેશને નોંધપાત્ર રીતે મર્યાદિત કરે છે. સામાન્ય રીતે, ઓછા પરમાણુ વજન (આશરે ~ 400 ડી. એ.) અને હકારાત્મક ચાર્જ ધરાવતા લિપિડ-દ્રાવ્ય અણુઓ જ બી. બી. બી. ને પાર કરી શકે છે. ઘણા રોગનિવારક અણુઓમાં આ ગુણધર્મો નથી અને તેથી મગજમાં પ્રવેશવામાં મુશ્કેલી પડે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડોક્સોરોબિસિન, એક સામાન્ય કીમોથેરાપ્યુટિક, કદમાં ~ 540 ડી. એ. છે અને ટ્રેસ્ટુઝુમેબ, એક મોનોક્લોનલ એન્ટિબોડી, કદમાં 148 કે. ડી. એ. છે. આ અણુઓનું પરમાણુ વજન બી. બી. બી. માં હાજર ચુસ્ત જંકશનમાંથી પસાર થવાની તેમની ક્ષમતાને નોંધપાત્ર રીતે અવરોધે છે. બી. બી. બી. ન્યુરોલોજીકલ રોગોની સારવારમાં ઉપચારની જૈવઉપલબ્ધતાને મર્યાદિત કરે છે, તેથી બી. બી. બી. ને અવગણવા માટે ઘણી વ્યૂહરચનાઓ વિકસાવવામાં આવી છે. ઓસ્મોટિક એજન્ટો એન્ડોથેલિયલ કોષોના ઓસ્મોટિક સંકોચનને કારણે અને ઓસ્મોટિક દબાણ ઢાળ બનાવીને બી. બી. બી. ને વિક્ષેપિત કરે છે. જો કે, આ વ્યૂહરચના સ્થાનિક BBB ખોલવાને બદલે વૈશ્વિક પરિણમે છે જે ન્યુરોલોજીકલ ખાધ અને હુમલા તરફ દોરી શકે છે. ઇન્ટ્રાક્રેનિયલ ઇન્જેક્શનનો ઉપયોગ મગજના ચોક્કસ ભાગમાં દવાઓ સીધી પહોંચાડવા માટે થઈ શકે છે. જ્યારે આ ઇન્જેક્શન પ્રણાલીગત ઝેરી તત્વોને મર્યાદિત કરે છે અને પ્રથમ પાસ મંજૂરીથી દવાના નુકસાનને દૂર કરે છે, ત્યારે આ પ્રક્રિયાઓ આક્રમક હોય છે અને દર્દી માટે વધારાનું જોખમ ઊભું કરી શકે છે. સંવહન ઉન્નત વિતરણ કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રની ઇન્ટર્સ્ટિશલ જગ્યાઓ દ્વારા દવા પહોંચાડવા માટે ઇન્ટ્રાકાર્નિયલ કેથેટરનો ઉપયોગ કરે છે. આ વ્યૂહરચના પણ ખૂબ આક્રમક છે કારણ કે તેમાં મગજમાં મૂત્રનલિકા દાખલ કરવાની જરૂર પડે છે અને મૂત્રનલિકા ટોચ પરથી દવાનો ફેલાવો મર્યાદિત હોય છે. કિરણોત્સર્ગ ઉપચાર બી. બી. બી. ની પારગમ્યતામાં વધારો કરવા માટે જાણીતો છે, પરંતુ કિરણોત્સર્ગ-પ્રેરિત મુખની અસ્થાયી લાક્ષણિકતાઓ અણધારી છે અને કિરણોત્સર્ગ નેક્રોસિસ, ડિમાયલિનેશન અને ગ્લિઓસિસનું કારણ બનીને આસપાસના મગજની પેશીઓને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. કેન્દ્રિત અલ્ટ્રાસાઉન્ડમાં બિન-આક્રમક, અસ્થાયી-નિયંત્રિત અને સ્થાનિક BBB વિક્ષેપ માટે એક પદ્ધતિ પ્રદાન કરીને આ વ્યૂહરચનાઓ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવેલી મર્યાદાઓને દૂર કરવાની ક્ષમતા છે. થર્મલ અને પોલાણથી એફયુએસ-પ્રેરિત બી. બી. બી. ખોલવામાં મદદ મળી પ્રારંભિક અભ્યાસો કે જેમાં બી. બી. બી. વિક્ષેપ માટે એફયુએસના ઉપયોગની તપાસ કરવામાં આવી હતી, તેમાં તાપમાનમાં વધારો કરીને (સામાન્ય રીતે 40-45 °C) અથવા ગેસ પરપોટા (જડતા પોલાણ) બનાવીને રક્ત વાહિનીઓની અભેદ્યતા વધારવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. જ્યારે આ અભ્યાસોએ તારણ કાઢ્યું હતું કે આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ બી. બી. બી. ખોલવા માટે થઈ શકે છે, ત્યારે તંદુરસ્ત પેશીઓને નુકસાન હંમેશા નોંધવામાં આવતું હતું. 2004માં, એવું જાણવા મળ્યું હતું કે થર્મલ બી. બી. બી. વિક્ષેપ માટે થ્રેશોલ્ડ થર્મલ નુકસાન માટે થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધારે છે, એટલે કે થર્મલ બી. બી. બી. વિક્ષેપ મગજની પેશીઓને થોડું નુકસાન કર્યા વિના કરી શકાતો નથી. તેમ છતાં, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ હાયપરથર્મિયા હજુ પણ ઇન્ટ્રાકાર્નિયલ ડ્રગ ડિલિવરી માટે ઉપયોગી હોઈ શકે છે. ઈન વિટ્રો અભ્યાસો દર્શાવે છે કે મધ્યમ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ હાયપરથર્મિયા (તાપમાનની ઉંચાઈ ≤6 °C) હાઇડ્રોફોબિક અણુઓ માટે એન્ડોથેલિયલ કોષની અભેદ્યતામાં વધારો કરે છે. એફયુએસ હાયપરથર્મિયાનો ઉપયોગ મગજની ગાંઠો ધરાવતા દર્દીઓની સારવાર માટે કિરણોત્સર્ગ ઉપચાર સાથે પણ કરવામાં આવે છે કારણ કે એફયુએસ ડીએનએ નુકસાનની મરામતને અટકાવીને અને પ્રોટીન કિનેઝ બી સિગ્નલિંગ માર્ગને વિક્ષેપિત કરીને ગાંઠના કોષોને કિરણોત્સર્ગ પ્રત્યે સંવેદનશીલ બનાવે છે. અભ્યાસોએ એ પણ દર્શાવ્યું છે કે એફયુએસનો ઉપયોગ મગજની ગાંઠોને ઉષ્મીય રીતે ઘટાડવા અને કોઈપણ બાકીના જીવલેણ કોષોને મારવા માટે રિવર્સિબલ બીબીબી ઓપનિંગ દ્વારા કિમોચિકિત્સાના વિતરણમાં સુધારો કરવા માટે થઈ શકે છે. જો કે, પેશીઓને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના થર્મલ બી. બી. બી. વિક્ષેપ પ્રેરિત કરી શકાતો નથી, તે બિન-કેન્સર કાર્યક્રમો માટે ઉપયોગી ન પણ હોઈ શકે જેમાં તંદુરસ્ત પેશીઓનું સંરક્ષણ જરૂરી હોઈ શકે છે. જ્યારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોના સંપર્ક દરમિયાન ગેસ પરપોટા વધે છે, દોલન કરે છે અને પ્રવાહીમાં તૂટી પડે છે ત્યારે પોલાણ થાય છે. પોલાણના બે સામાન્ય પ્રકારો છેઃ સ્થિર અને જડતા. સ્થિર પોલાણ ત્યારે થાય છે જ્યારે વાયુ પરપોટા દોલન કરે છે, અને આ દોલન ધ્વનિ દબાણના ઘણા ચક્રો માટે ટકી રહે છે. આ ઓસિલેશન આસપાસના પ્રવાહીને ખસેડે છે, જે પરપોટાની આસપાસ પ્રવાહ પેદા કરે છે. આ પ્રવાહને માઇક્રોસ્ટ્રીમિંગ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે અને તે દવાની માત્રામાં વધારો કરી શકે છે જે ચુસ્ત જંકશનમાં મુખમાંથી પસાર થાય છે. જડત્વીય પોલાણ સામાન્ય રીતે ક્ષણિક હોય છે અને પરપોટાના પતન અથવા વિભાજનમાં પરિણમે છે. નીચા ધ્વનિ દબાણનો ઉપયોગ સ્થિર પોલાણને પ્રેરિત કરવા માટે થાય છે જ્યારે ઉચ્ચ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તીવ્રતા જડતા પોલાણ તરફ દોરી જાય છે. સ્થિર અને જડત્વીય પોલાણ બંને રક્ત વાહિનીની દિવાલો પર યાંત્રિક તાણ લાગુ કરે છે, જે એન્ડોથેલિયલ કોષો વચ્ચેના ચુસ્ત જોડાણોને અસ્થાયી રૂપે વિક્ષેપિત કરે છે. આ સામાન્ય રીતે પુશ-પુલ ક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે જેમાં પરપોટાનું વિસ્તરણ એન્ડોથેલિયલ અસ્તરને અલગ કરે છે જ્યારે પરપોટાનું સંકોચન વેસ્ક્યુલર અસ્તરને આક્રમણ કરે છે. બી. બી. બી. ને ક્ષણિક રીતે વિક્ષેપિત કરવાથી અણુઓના પેરાસેલ્યુલર પરિવહન માટે પરવાનગી મળે છે, અને એવા પુરાવા છે કે વાયુ પરપોટા દ્વારા વાહિનીની દિવાલો પર પ્રેરિત ભૌતિક તણાવ સેલ્યુલર ફેરફારોનું કારણ બને છે જે બી. બી. બી. માં ઉપચારશાસ્ત્રના પેરાસેલ્યુલર અને ટ્રાન્સસેલ્યુલર પરિવહનને વધુ વધારે છે. જો કે, આ યાંત્રિક તણાવ રક્ત વાહિનીઓને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, અને બી. બી. બી. ખોલવા માટે સામાન્ય રીતે જડતા પોલાણ ટાળવામાં આવે છે કારણ કે તે ઈજા માટે સૌથી વધુ જોખમ ઊભું કરે છે. માઇક્રો બબલ-મધ્યસ્થ એફયુએસ-પ્રેરિત બીબીબી ઓપનિંગ થર્મલ અને પોલાણ-સહાયિત એફયુએસ-પ્રેરિત બીબીબી ઓપનિંગ સંબંધિત સલામતી અને અસરકારકતાના મુદ્દાઓને કારણે, સંશોધન એફયુએસની અસરોને વધુ વધારવા માટે પૂર્વનિર્ધારિત માઇક્રો બબલ્સનો ઉપયોગ કરવા પર કેન્દ્રિત છે. સૂક્ષ્મ પરપોટા એ નાના પરપોટા છે જેનો વ્યાસ સામાન્ય રીતે 0.5 અને 10 માઇક્રોનની વચ્ચે હોય છે. કોર સામાન્ય રીતે ગેસથી ભરેલું હોય છે, પરંતુ માઇક્રોબબલને ઉપચારાત્મક હેતુઓ માટે સક્રિય દવાથી પણ ભરી શકાય છે. માઇક્રો બબલ શેલ સામાન્ય રીતે પોલિમર, લિપિડ, પ્રોટીન અથવા આ ઘટકોના સંયોજનથી બનેલો હોય છે. આ સૂક્ષ્મ પરપોટા લિપોફિલિક હોવાથી, તેઓ બી. બી. બી. દ્વારા ફેલાઈ શકે છે. 2001 માં, હાઇનેન એટ અલ. પેશીઓને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના બી. બી. બી. ખોલવા માટે એફ. યુ. એસ. સાથે જોડાણમાં માઇક્રોબુબલનો ઉપયોગ કર્યો હતો. સોનિકેશન પહેલાં લોહીમાં સૂક્ષ્મ પરપોટાને દાખલ કરીને, તેમને જાણવા મળ્યું કે બી. બી. બી. ને વિક્ષેપિત કરવા માટે જરૂરી તીવ્રતા એકલા એફ. યુ. એસ. સાથે જરૂરી તીવ્રતા કરતાં બે ગણી ઓછી હતી. વધુમાં, તેઓએ શોધ્યું કે એફયુએસ સારવારના 24 કલાક પછી બી. બી. બી. પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવી હતી. આ અભ્યાસને પગલે, કેટલાક જૂથોએ વિવિધ એફયુએસ પરિમાણો સાથે માઇક્રોબબલનો ઉપયોગ કરીને અસરકારક ઇન્ટ્રાકાર્નિયલ ડ્રગ ડિલિવરીની જાણ કરી છે. ઘણા સંશોધકોએ તારણ કાઢ્યું છે કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દબાણ એ રુધિરવાહિનીઓ અને આસપાસના મગજની પેશીઓને ઇજા પહોંચાડતા ટાળવા માટે શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટેનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ છે. એવું જોવામાં આવ્યું છે કે 70 કેડીએ દવાની સરખામણીમાં 2000 કેડીએ દવાને બી. બી. બી. ને પાર કરવા માટે વધુ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દબાણની જરૂર પડે છે. ઉંદરના નમૂનાઓમાં, એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે સૂક્ષ્મ પરપોટા સાથે બી. બી. બી. વિક્ષેપ 28 કિલોહર્ટ્ઝથી 8 મેગાહર્ટ્ઝ સુધીની અલ્ટ્રાસાઉન્ડ આવર્તનની વિશાળ શ્રેણી પર અસરકારક છે. જ્યારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વિસ્ફોટોની પુનરાવર્તન આવર્તન બીબીબી ઓપનિંગને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરતી નથી, જો બર્સ્ટ આવર્તન ખૂબ વધારે હોય, તો માઇક્રોબબલ્સ અસરકારક રીતે લક્ષ્ય વિસ્તારને રીપરફ્યુઝ કરી શકતા નથી. સૂક્ષ્મ પરપોટાના ગુણધર્મો પોતે સારવારની અસરકારકતાને અસર કરી શકે છે. જેમ જેમ માઇક્રો બબલનું કદ અને માત્રા વધે છે, તેમ તેમ બી. બી. બી. ખોલવાનું વધે છે અને નુકસાનનું જોખમ વધારે છે. સૂક્ષ્મ પરપોટા અસરકારક દવા વાહક તરીકે પણ કામ કરી શકે છે. દવાઓને સૂક્ષ્મ પરપોટાની સપાટી પર વળગી રહી શકાય છે, સૂક્ષ્મ પરપોટાની અંદર આવરિત કરી શકાય છે અથવા સૂક્ષ્મ પરપોટાના પટલમાં જડિત કરી શકાય છે. ચોક્કસ સ્થળોને લક્ષ્યાંકિત કરવા માટે લિગાન્ડ્સને સૂક્ષ્મ પરપોટાની સપાટી સાથે પણ જોડી શકાય છે. એફયુએસ-પ્રેરિત પોલાણનો ઉપયોગ સૂક્ષ્મ પરપોટાને ફોડવા અને રોગગ્રસ્ત પ્રદેશની નજીક દવા છોડવા માટે થઈ શકે છે. આ પદ્ધતિ લક્ષ્યની બહારના ઝેરી પદાર્થોને મર્યાદિત કરતી વખતે સ્થાનિક દવાનું પ્રકાશન હાંસલ કરે છે. એફયુએસ સાથે ડ્રગ-લોડેડ માઇક્રોબબલ્સ મગજની ગાંઠો માટે આકર્ષક સંયોજન ઉપચાર હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. એક અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે ભરેલા માઇક્રોબબલ્સમાંથી ડોક્સોરોબિસિનના અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-પ્રેરિત પ્રકાશનને પરિણામે માનવ ગ્લાયોબ્લાસ્ટોમા કોષના અસ્તિત્વ દરમાં મફત ડોક્સોરોબિસિન અથવા એફયુએસ વિના ભરેલા માઇક્રોબબલ્સની તુલનામાં બે ગણો ઘટાડો થયો છે. અન્ય એક અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે સૂક્ષ્મ પરપોટામાં કેપ્સ્યુલેટિંગ કારમસ્ટીનને કારણે ફરતા અર્ધ-જીવનમાં પાંચ ગણો વધારો થયો છે અને યકૃતમાં દવાના સંચયમાં પાંચ ગણો ઘટાડો થયો છે. આ અભ્યાસમાં એવું પણ જાણવા મળ્યું છે કે એફયુએસ સાથે આ કારમસ્ટિનથી ભરેલા સૂક્ષ્મ પરપોટાને જોડવાથી ઉંદર ગ્લિઓમા મોડેલમાં સરેરાશ અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવાનો સમય 12 ટકા વધ્યો છે. મગજની ગાંઠની સારવાર માટે ડ્રગ-લોડેડ માઇક્રોબબલ્સ અને એફયુએસ સાથે જોવા મળતા આશાસ્પદ પરિણામોને કારણે, આ પદ્ધતિમાં અલ્ઝાઇમર અને પાર્કિન્સન રોગ જેવી અન્ય ન્યુરોલોજીકલ વિકૃતિઓની સારવાર માટે પણ સંભવિતતા હોઈ શકે છે. ઇન્ટ્રાકાર્નિયલ ડ્રગ ડિલિવરી માટે ડ્રગ ડિલિવરી અને ઉપચારાત્મક અસરો એફયુએસ કેન્સર અને બિન-કેન્સર બંને કાર્યક્રમો માટે ઘણા સંભવિત લાભો ધરાવે છે. મગજમાં ઉપચારશાસ્ત્ર પહોંચાડવા માટે એફયુએસનો ઉપયોગ કરતા અભ્યાસોના ઉદાહરણોનો સારાંશ નીચે આપવામાં આવ્યો છે. પડકારો અને ભવિષ્યની દિશાઓ જ્યારે એફયુએસ ઇન્ટ્રાકાર્નિયલ ડ્રગ ડિલિવરી માટે ઘણા સંભવિત ફાયદા ધરાવે છે, ત્યાં ઘણી મર્યાદાઓ છે. ખોપરીના ધ્વનિ ગુણધર્મોમાં વિષમતા અલ્ટ્રાસાઉન્ડની વિકૃતિ અને ક્ષીણતા તરફ દોરી જાય છે. ઇન્ટ્રાક્રેનિયલ સ્ટ્રક્ચર્સ જેમ કે ગ્રે અને વ્હાઇટ મેટર અને ગાઢ વાસ્કુલેચર પણ દર્દીઓ વચ્ચે બદલાય છે, તેથી દરેક વ્યક્તિ પાસે બી. બી. બી. ખોલવા માટે એક અનન્ય થ્રેશોલ્ડ હોઈ શકે છે. આ ચિંતાને દૂર કરવા માટે દર્દી-વિશિષ્ટ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એરેનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર પડી શકે છે. પ્રક્રિયા પછી, દર્દીઓને બી. બી. બી. ની શરૂઆત માપવા માટે એમ. આર. આઈ. કોન્ટ્રાસ્ટ એજન્ટો આપવામાં આવે છે, તેથી હાલમાં બી. બી. બી. ના વિક્ષેપની ઇન્ટ્રાઓપરેટિવ મોનિટરિંગ માટે કોઈ પદ્ધતિ નથી. ચુંબકીય પ્રતિધ્વનિ માર્ગદર્શનનો ઉપયોગ કરતી વ્યૂહરચનાઓ માટે, વાળને પૂર્વ-પ્રક્રિયાગત રીતે દૂર કરવાની જરૂરિયાત, નોંધપાત્ર ઓપરેટિંગ સમય અને સ્ટીરિયોટેક્ટિક ફ્રેમનો ઉપયોગ ઇન્ટ્રાકાર્નિયલ ડ્રગ ડિલિવરી માટે એફયુએસના વ્યાપક ઉપયોગને મર્યાદિત કરી શકે છે. ઘણા રોગનિવારક અણુઓ માટે સારવારના પ્રોટોકોલ અને ડોઝના સમયપત્રકને હજુ પણ વધુ સારી રીતે સમજવાની જરૂર છે જેથી લક્ષ્યની બહારના ઝેરી પદાર્થો મર્યાદિત હોય. છેવટે, ઇન્ટ્રાકાર્નિયલ ડ્રગ ડિલિવરી માટે એફયુએસની તપાસ કરતા ઘણા અભ્યાસો તંદુરસ્ત બી. બી. બી. ધરાવતા પ્રાણીઓનો ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ કેટલાક ન્યુરોલોજીકલ રોગો બી. બી. બી. ને તોડી નાખે છે, તેથી વર્તમાન પ્રાણી મોડેલો ખૂબ પ્રતિનિધિ ન પણ હોઈ શકે. મર્યાદાઓ હોવા છતાં, ઘણી વિકૃતિઓની સારવારમાં સુધારો કરવા માટે એફયુએસ એક આશાસ્પદ સાધન છે. અલ્ઝાઇમર રોગની સારવાર માટે ઇન્ટ્રાકાર્નિયલ જનીન વિતરણને સરળ બનાવવા માટે હાલમાં એફયુએસનો અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે. પાર્કિન્સન રોગ માટે પણ સમાન અભિગમનો અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે. બી. બી. બી. ને વિક્ષેપિત કરવાની ક્ષમતા એમ્યોટ્રોફિક લેટરલ સ્ક્લેરોસિસની સારવાર માટે મોટર કોર્ટેક્સમાં ઉપચારની ડિલિવરી માટે પણ પરવાનગી આપી શકે છે. વાઈ, અલ્ઝાઇમર રોગ, પાર્કિન્સન રોગ, હતાશા અને આઘાતજનક મગજની ઈજા બંનેમાં ન્યુરોમોડ્યુલેશન અને લક્ષિત દવા વિતરણ માટે એફયુએસના ઉપયોગો પણ હોઈ શકે છે. ભવિષ્યમાં, સંશોધનના પ્રયાસો મગજની સૌથી પડકારજનક પરિસ્થિતિઓ માટે સલામત અને અસરકારક ઉપચાર પદ્ધતિઓ વિકસાવવા માટે એફયુએસના પડકારો અને મર્યાદાઓને દૂર કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે. મગજમાં દવા પહોંચાડવાના સંદર્ભો પણ જુઓ દવા પહોંચાડવાના ઉપકરણો વહીવટના માર્ગો કેન્સરની સારવાર