一、傳統(tǒng)聚焦超聲產(chǎn)品
與太陽(yáng)灶聚焦陽(yáng)光在焦點(diǎn)處產(chǎn)生巨大能量原理類似，聚焦超聲將體外低能量超聲波聚焦于體內(nèi)靶區(qū)，在腫瘤內(nèi)產(chǎn)生瞬態(tài)高溫、空化、機(jī)械作用等生物學(xué)效應(yīng)，殺死靶區(qū)內(nèi)的腫瘤細(xì)胞。我國(guó)2000年左右批準(zhǔn)此類產(chǎn)品用于子宮肌瘤的治療，后續(xù)陸續(xù)批準(zhǔn)用于肝臟、乳腺、骨等部位實(shí)體腫瘤的治療。
為了獲得合適的穿透深度和聚焦效果，這類系統(tǒng)的超聲波源需要直徑三四十厘米的弧面，還需要水系統(tǒng)與皮膚耦合，尺寸較大。另有一類用于治療前列腺癌的聚焦超聲產(chǎn)品，由于治療部位表淺，波源設(shè)計(jì)成了經(jīng)直腸插入式，尺寸較小。影像引導(dǎo)和療效評(píng)估方面，早期產(chǎn)品均采用超聲，后續(xù)為準(zhǔn)確獲得治療區(qū)溫度，避免擴(kuò)大熱損傷，優(yōu)化治療效果評(píng)價(jià)，開發(fā)出了磁共振引導(dǎo)的系統(tǒng)。
二、已上市用于神經(jīng)外科的聚焦超聲產(chǎn)品
2016年7月美國(guó)FDA通過(guò)PMA路徑，批準(zhǔn)了一款磁共振引導(dǎo)聚焦超聲系統(tǒng)用于原發(fā)性震顫的治療。它采用了一個(gè)獨(dú)特設(shè)計(jì)的磁共振兼容頭部波源，在不對(duì)傳導(dǎo)路徑上顱骨和腦組織造成熱損傷的前提下，將超聲能量聚焦在下丘腦特定部位，對(duì)其熱毀損，從而減少患者震顫癥狀。一個(gè)包括76位患者的隨機(jī)雙盲臨床試驗(yàn)支持其PMA批準(zhǔn)，治療12月后患者的運(yùn)動(dòng)功能相對(duì)于基線改善40%。
該產(chǎn)品最重要的創(chuàng)新之處在于其獨(dú)特設(shè)計(jì)的頭部波源。腦神經(jīng)損傷特別是大腦皮層的損傷會(huì)對(duì)行為和認(rèn)知功能產(chǎn)生重大影響，本產(chǎn)品能夠毀損顱內(nèi)靶點(diǎn)而不傷及正常腦組織，至少解決了3個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：小焦點(diǎn)范圍，高定位精度，頭皮—顱骨—腦“軟硬軟”組織的聲學(xué)耦合問(wèn)題。
三、用于神經(jīng)外科的聚焦超聲技術(shù)研究進(jìn)展
有了這種新型波源，研究人員開始探索聚焦超聲技術(shù)在神經(jīng)外科領(lǐng)域中其他可能的應(yīng)用，如腦腫瘤消融、血腦屏障打開（Blood-Brain-Barrier Destroy,BBBD）等。其中后者配合載藥微泡可嘗試治療阿茲海默癥或神經(jīng)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。
腦腫瘤消融，原理與前面提到的特發(fā)性震顫治療相同，是將超聲能量精確定位于腫瘤進(jìn)行熱毀損。與常規(guī)聚焦超聲用于實(shí)體腫瘤的研究路徑類似，研究人員針對(duì)各類腦腫瘤逐一驗(yàn)證其實(shí)際臨床效果。
血腦屏障打開是一項(xiàng)全新的研究。血腦屏障是指血液與腦細(xì)胞，血液與腦脊液之間的屏障，這些屏障能夠阻止水和氧氣以外的絕大多數(shù)小分子和所有大分子由血液進(jìn)入腦組織。由于血腦屏障的存在，科學(xué)家們通過(guò)離體或動(dòng)物上研究出的各種藥物（主要是抗腫瘤和阿茲海默癥藥物）無(wú)法到達(dá)腦神經(jīng)。醫(yī)學(xué)界一直希望找到能夠暫時(shí)可逆打開血腦屏障的方法，從而能夠直接在人體上驗(yàn)證藥物療效。
有報(bào)道稱在老鼠和猿類上進(jìn)行的研究已經(jīng)驗(yàn)證了聚焦超聲配合微泡打開血腦屏障的可行性。研究人員通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)證明特定頻率的超聲波作用于血腦屏障后，血腦屏障被打開，停止作用后血腦屏障關(guān)閉。在此過(guò)程中，可觀察到標(biāo)志物在屏障打開時(shí)進(jìn)入了血腦屏障，在關(guān)閉后沒(méi)有繼續(xù)進(jìn)入。采用的實(shí)驗(yàn)方法包括活體測(cè)定標(biāo)志物在血腦屏障內(nèi)外的濃度，和解剖觀察腦切片病理等。據(jù)悉，人體試驗(yàn)也已開始，目前已完成病例較少，尚未發(fā)現(xiàn)安全性問(wèn)題，但也無(wú)法評(píng)價(jià)有效性。
這兩類目標(biāo)疾病尤其是阿茲海默癥，是腦神經(jīng)疾病研究的熱點(diǎn)，世界各國(guó)均高度重視，每年投入巨額研究經(jīng)費(fèi)。如果聚焦超聲配合載藥微泡打開血腦屏障模式能夠充分證明其安全性，后續(xù)研究就獲得了將藥物直接作用于腦神經(jīng)的技術(shù)解決方案，有助于腦神經(jīng)藥物研發(fā)。然而目前研究進(jìn)展非常緩慢，科研人員異常謹(jǐn)慎，我們期待未來(lái)能看到好的結(jié)果。
審評(píng)二部 劉梟寅 供稿