聚焦超声，打破疾病的“屏障”

扁舟

什么？超声波不仅可以检查内脏器官和胎儿在妈妈肚子里正常不正常，它还能用来治疗阿尔茨海默病，甚至是癌症！这可不是天方夜谭，在这个新疗法中，研究人员正在不断突破超声波的界限，用以治疗各种顽疾！

David Shorr 59岁 阿尔茨海默病患者

三年前，在俄亥俄州哥伦布市的抵押贷款顾问 David Shorr 56岁时，注意到自己的记忆和思维能力发生了一些变化。三年后，59岁的David描述了自己的变化：“这不是突然发生的，随着时间的推移，我意识到有些事情不一样了。以前做过的一些事情现在无法处理了。”他说得很慢，很小心，“周围的人们已看出来我身上的变化。随后，我被诊断出患有阿尔茨海默病。”

David Shorr和他的妻子Kim Shorr来到美国俄亥俄州立大学韦克斯纳医疗中心进行治疗。药物缓解了David Shorr的一些症状。但是，没有药物可以治疗或减缓疾病的进展，他们唯一的其他选择就是实验性治疗。

今年，他们找到了一个和David Shorr匹配的疗法。Kim说，治疗听上去很激进。研究人员先剃掉了David Shorr的头发，然后用超声波打开他的血脑屏障——这是一个由血管构成的防护屏，保护大脑免受血液循环中的细菌感染或其他威胁。血脑屏障主要通过阻止感染来维护大脑的健康。但是，当患上像阿尔茨海默病这样的大脑疾病时，血脑屏障也会阻止有用的药物进入大脑。

什么是聚焦超声技术？

超声打开阿尔茨海默病的血脑屏障是聚焦超声领域最新的研究课题。大多数人都会觉得超声波不过是用来拍摄子宫中胎儿的模糊黑白照片。但在聚焦超声疗法中，医生会使用声波来积极治疗疾病，而不是被动让它生成图像。

聚焦超声疗法已被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗原发性震颤，并且在美国以外的一些国家，聚焦超声疗法已被批准用于治疗帕金森病，在美国还在审批中。

这项技术也在治疗乳腺癌、糖尿病、脑肿瘤患者、葛雷克氏症（又称肌萎缩侧索硬化症或ALS）和精神疾病（如严重抑郁症）的研究方面备受关注。

在俄亥俄州立大学韦克斯纳医学中心阿尔茨海默病的一项新临床试验中，Vibhor Krishna博士给David Shorr戴上了一个头盔状的装置。“聚焦超声是一种能触发身体各种反应的完全独特且微创的工具，由于它具有如此强大的特性，所以对于治疗一系列疾病具有巨大的潜力。”弗吉尼亚大学聚焦超声中心研究主任Richard Price博士说，“聚焦超声可能应用在很多方面，有些我们甚至还没有想到。”

神奇的超声技术

在临床试验中，研究人员想要做些测试。首先想看看，是否有可能打开血脑屏障。第二，这样做会不会有伤害。最后再看看，血脑屏障能否在稍后关闭。打开血脑屏障的主要风险在于，血脑屏障如果不能关闭，将使患者面临感染的风险，这些感染可能会威胁他们的生命。在第一阶段的临床试验中，目的只是看看治疗是否安全，而不是对其进行治疗。

David Shorr現在已经接受了三次超声检查，他的血脑屏障在每一次检查后的几个小时内都能自行关闭。多伦多桑尼布鲁克健康科学中心的病人也是如此，那里的研究人员是世界上第一个打开阿尔茨海默病患者血脑屏障的人。

如果这个过程被认为是安全的，研究人员将进入下一阶段——观察一旦血脑屏障被打开，是否能将药物直接送到大脑，并治疗这种疾病。

不过，就算不使用药物，这种治疗本身也可能会带来一些积极的好处。桑尼布鲁克健康科学中心的科学家Nir Lipsman博士说：“仅仅打开血脑屏障本身，就可能允许人体自身的免疫系统进入大脑，清除一些淀粉样蛋白（阿尔茨海默症患者大脑中形成的斑块）。

桑尼布鲁克的早期实验发现，仅超声波技术本身就可以切割老鼠大脑中的斑块，这些斑块在大脑中堆积，并会导致记忆问题。俄亥俄州桑尼布鲁克市和其他医院的研究人员现在正在研究，在人身上是否也会有这样的效果。

Rich Powley  83岁 患有原发性震颤

在Rich Powley57岁时，他的手开始颤抖。医生告诉他，他得了所谓的“原发性震颤”。这种神经系统疾病可以影响身体的任何部位，但它经常攻击手部，特别是惯用手。它往往出现在老年人中，并且随着时间的推移会变得更糟。

Price博士说：“如果一个有这种疾病的人想要抓住一些东西，比如咖啡杯，当他们越集中精力想抓住那个物体时，颤动就会越严重。”

Powley的医生给他开了治疗震颤的药，但副作用是常做噩梦、极度困倦、体重减轻和总是感到冷，甚至比震颤更严重。在经历了26年的震颤之后，当Powley83岁的时候，他已经不能再像以前那样创作油画了。他不得不用双手握住画笔;不得不放弃在家里使用斧头、锯子和电动工具;他不能刮胡子，也不能往咖啡里放糖。他吃饭时需要戴着围兜。他说：“我尽量不沮丧。我试图改变我做事的方式。但我不得不依靠我的妻子做很多事情。”

然而，超声波治疗已经几乎消除了26年来困扰Powley的原发性震颤。

今年，弗吉尼亚健康系统大学的医生问Powley是否愿意尝试聚焦超声治疗他一只手的震颤。在这个过程中，医生使用核磁共振来发现引起震颤的大脑神经细胞。然后他们给病人戴上定制的头盔，将超声波传送到引起问题的确切位置。超声波会加热微小的脑组织“罪犯”，并摧毁了它。Price博士说：“治疗基本上切断了故障回路，病人恢复了使用手的能力。”

在神经外科医生开始治疗Powley之前，他必须在纸上写下自己的名字并画一个螺旋形。Powley解释说，做核磁共振的时候，医生每隔一会儿就把他弄出来，给他一张纸和一支铅笔，然后他会努力画个圆圈。这将告诉医生他们的治疗是否有效。两个小时内，医生将Powley从仪器中推进推出，以检查治疗效果，直到大家都满意为止。“他们把我推出来，我又一次用铅笔和纸通过了测试，我又能写字了。”Powley又开始画画了，他说：“我可以用勺子吃早餐，不用再系围嘴，就像一顿普通的早餐那样。我很高兴。”

虽然手术消除了Powley右手的震颤，但可能并非每个人都有同样的效果。但平均来说，患者手部或其他部位的震颤都有大约50%的改善。像其他医疗手段一样，超声波治疗也有风险。一些可能的副作用包括手指麻木或刺痛、头痛和不稳定。治疗还有可能会使患者难以行走，或者失去对某些身体运动功能的控制，比如说话或捡东西。

还能征服癌症？

聚焦超声波对大脑以外的疾病，可能也有治疗效果。弗吉尼亚大学的研究人员正试图利用这项技术触发免疫系统对癌症的攻击。癌细胞的特性使它们能够欺骗免疫系统——人体内自带的防御系统。免疫系统能将流感、感冒和其他感染识别为一种威胁，并攻击它们。但癌症往往会躲过免疫系统的攻击。

新的免疫治疗药物可以帮助人体的自然防御系统识别癌症是一种威胁。这些药物对黑色素瘤、肺癌和其他疾病有效。但有时，例如乳腺癌，它们可能不足以唤醒免疫系统。在弗吉尼亚大学的实验中，当一名女性开始对乳腺癌进行免疫治疗时，她也得到了专门的超声波治疗机会。医生用超声波破坏了乳腺肿瘤表面的一些癌细胞。这种炎症能警告免疫系统，并引发攻击。

Price博士说：“超声波的原理是热应激，会激发免疫系统识别癌细胞并与之抗争。”他说，“这项研究仍在起步阶段，但到目前为止，我们在被聚焦超声波击中后的肿瘤的表现上，看到了真正令人兴奋的变化。”

突破超声波的界限

研究人员认为，在超声波方面，他们并没有用尽一切可能。在其他早期的实验中，通用电气全球研究中心的生物医学工程师们，通过将超声波聚焦在肝脏的神经细胞上，来帮助调节血糖，从而降低了血糖。明尼苏达大学的研究人员通过在脾脏附近定位超声波，减轻了小鼠关节炎的严重程度。“我们正在利用超声波使体内的化学物质得以释放，产生类似药物的效果。”参与实验的通用电气的研究人员Christopher Puleo博士说。

David Shorr目前已经接受了三次聚焦超声治疗他的阿尔茨海默病。Shorr很高兴这能为将来治愈或大幅度改善致命性大脑疾病奠定基础。“接下来还很多预约，检测、血检、核磁共振和PET-CT扫描。”Kim Shorr认为，如果这对她丈夫有帮助，那就太好了。即使没有帮助到丈夫，他们认为这一切也都是值得的，在将来一定能帮助到其他人。