聚焦超聲，打破疾病的“屏障”

扁舟

什么？超聲波不僅可以檢查內臟器官和胎兒在媽媽肚子里正常不正常，它還能用來治療阿爾茨海默病，甚至是癌癥！這可不是天方夜譚，在這個新療法中，研究人員正在不斷突破超聲波的界限，用以治療各種頑疾！

David Shorr 59歲 阿爾茨海默病患者

三年前，在俄亥俄州哥倫布市的抵押貸款顧問 David Shorr 56歲時，注意到自己的記憶和思維能力發生了一些變化。三年后，59歲的David描述了自己的變化：“這不是突然發生的，隨著時間的推移，我意識到有些事情不一樣了。以前做過的一些事情現在無法處理了。”他說得很慢，很小心，“周圍的人們已看出來我身上的變化。隨后，我被診斷出患有阿爾茨海默病。”

David Shorr和他的妻子Kim Shorr來到美國俄亥俄州立大學韋克斯納醫療中心進行治療。藥物緩解了David Shorr的一些癥狀。但是，沒有藥物可以治療或減緩疾病的進展，他們唯一的其他選擇就是實驗性治療。

今年，他們找到了一個和David Shorr匹配的療法。Kim說，治療聽上去很激進。研究人員先剃掉了David Shorr的頭發，然后用超聲波打開他的血腦屏障——這是一個由血管構成的防護屏，保護大腦免受血液循環中的細菌感染或其他威脅。血腦屏障主要通過阻止感染來維護大腦的健康。但是，當患上像阿爾茨海默病這樣的大腦疾病時，血腦屏障也會阻止有用的藥物進入大腦。

什么是聚焦超聲技術？

超聲打開阿爾茨海默病的血腦屏障是聚焦超聲領域最新的研究課題。大多數人都會覺得超聲波不過是用來拍攝子宮中胎兒的模糊黑白照片。但在聚焦超聲療法中，醫生會使用聲波來積極治療疾病，而不是被動讓它生成圖像。

聚焦超聲療法已被美國食品藥品監督管理局（FDA）批準用于治療原發性震顫，并且在美國以外的一些國家，聚焦超聲療法已被批準用于治療帕金森病，在美國還在審批中。

這項技術也在治療乳腺癌、糖尿病、腦腫瘤患者、葛雷克氏癥（又稱肌萎縮側索硬化癥或ALS）和精神疾病（如嚴重抑郁癥）的研究方面備受關注。

在俄亥俄州立大學韋克斯納醫學中心阿爾茨海默病的一項新臨床試驗中，Vibhor Krishna博士給David Shorr戴上了一個頭盔狀的裝置。“聚焦超聲是一種能觸發身體各種反應的完全獨特且微創的工具，由于它具有如此強大的特性，所以對于治療一系列疾病具有巨大的潛力。”弗吉尼亞大學聚焦超聲中心研究主任Richard Price博士說，“聚焦超聲可能應用在很多方面，有些我們甚至還沒有想到。”

神奇的超聲技術

在臨床試驗中，研究人員想要做些測試。首先想看看，是否有可能打開血腦屏障。第二，這樣做會不會有傷害。最后再看看，血腦屏障能否在稍后關閉。打開血腦屏障的主要風險在于，血腦屏障如果不能關閉，將使患者面臨感染的風險，這些感染可能會威脅他們的生命。在第一階段的臨床試驗中，目的只是看看治療是否安全，而不是對其進行治療。

David Shorr現在已經接受了三次超聲檢查，他的血腦屏障在每一次檢查后的幾個小時內都能自行關閉。多倫多桑尼布魯克健康科學中心的病人也是如此，那里的研究人員是世界上第一個打開阿爾茨海默病患者血腦屏障的人。

如果這個過程被認為是安全的，研究人員將進入下一階段——觀察一旦血腦屏障被打開，是否能將藥物直接送到大腦，并治療這種疾病。

不過，就算不使用藥物，這種治療本身也可能會帶來一些積極的好處。桑尼布魯克健康科學中心的科學家Nir Lipsman博士說：“僅僅打開血腦屏障本身，就可能允許人體自身的免疫系統進入大腦，清除一些淀粉樣蛋白（阿爾茨海默癥患者大腦中形成的斑塊）。

桑尼布魯克的早期實驗發現，僅超聲波技術本身就可以切割老鼠大腦中的斑塊，這些斑塊在大腦中堆積，并會導致記憶問題。俄亥俄州桑尼布魯克市和其他醫院的研究人員現在正在研究，在人身上是否也會有這樣的效果。

Rich Powley? 83歲 患有原發性震顫

在Rich Powley57歲時，他的手開始顫抖。醫生告訴他，他得了所謂的“原發性震顫”。這種神經系統疾病可以影響身體的任何部位，但它經常攻擊手部，特別是慣用手。它往往出現在老年人中，并且隨著時間的推移會變得更糟。

Price博士說：“如果一個有這種疾病的人想要抓住一些東西，比如咖啡杯，當他們越集中精力想抓住那個物體時，顫動就會越嚴重。”

Powley的醫生給他開了治療震顫的藥，但副作用是常做噩夢、極度困倦、體重減輕和總是感到冷，甚至比震顫更嚴重。在經歷了26年的震顫之后，當Powley83歲的時候，他已經不能再像以前那樣創作油畫了。他不得不用雙手握住畫筆;不得不放棄在家里使用斧頭、鋸子和電動工具;他不能刮胡子，也不能往咖啡里放糖。他吃飯時需要戴著圍兜。他說：“我盡量不沮喪。我試圖改變我做事的方式。但我不得不依靠我的妻子做很多事情。”

然而，超聲波治療已經幾乎消除了26年來困擾Powley的原發性震顫。

今年，弗吉尼亞健康系統大學的醫生問Powley是否愿意嘗試聚焦超聲治療他一只手的震顫。在這個過程中，醫生使用核磁共振來發現引起震顫的大腦神經細胞。然后他們給病人戴上定制的頭盔，將超聲波傳送到引起問題的確切位置。超聲波會加熱微小的腦組織“罪犯”，并摧毀了它。Price博士說：“治療基本上切斷了故障回路，病人恢復了使用手的能力。”

在神經外科醫生開始治療Powley之前，他必須在紙上寫下自己的名字并畫一個螺旋形。Powley解釋說，做核磁共振的時候，醫生每隔一會兒就把他弄出來，給他一張紙和一支鉛筆，然后他會努力畫個圓圈。這將告訴醫生他們的治療是否有效。兩個小時內，醫生將Powley從儀器中推進推出，以檢查治療效果，直到大家都滿意為止。“他們把我推出來，我又一次用鉛筆和紙通過了測試，我又能寫字了。”Powley又開始畫畫了，他說：“我可以用勺子吃早餐，不用再系圍嘴，就像一頓普通的早餐那樣。我很高興。”

雖然手術消除了Powley右手的震顫，但可能并非每個人都有同樣的效果。但平均來說，患者手部或其他部位的震顫都有大約50%的改善。像其他醫療手段一樣，超聲波治療也有風險。一些可能的副作用包括手指麻木或刺痛、頭痛和不穩定。治療還有可能會使患者難以行走，或者失去對某些身體運動功能的控制，比如說話或撿東西。

還能征服癌癥？

聚焦超聲波對大腦以外的疾病，可能也有治療效果。弗吉尼亞大學的研究人員正試圖利用這項技術觸發免疫系統對癌癥的攻擊。癌細胞的特性使它們能夠欺騙免疫系統——人體內自帶的防御系統。免疫系統能將流感、感冒和其他感染識別為一種威脅，并攻擊它們。但癌癥往往會躲過免疫系統的攻擊。

新的免疫治療藥物可以幫助人體的自然防御系統識別癌癥是一種威脅。這些藥物對黑色素瘤、肺癌和其他疾病有效。但有時，例如乳腺癌，它們可能不足以喚醒免疫系統。在弗吉尼亞大學的實驗中，當一名女性開始對乳腺癌進行免疫治療時，她也得到了專門的超聲波治療機會。醫生用超聲波破壞了乳腺腫瘤表面的一些癌細胞。這種炎癥能警告免疫系統，并引發攻擊。

Price博士說：“超聲波的原理是熱應激，會激發免疫系統識別癌細胞并與之抗爭。”他說，“這項研究仍在起步階段，但到目前為止，我們在被聚焦超聲波擊中后的腫瘤的表現上，看到了真正令人興奮的變化。”

突破超聲波的界限

研究人員認為，在超聲波方面，他們并沒有用盡一切可能。在其他早期的實驗中，通用電氣全球研究中心的生物醫學工程師們，通過將超聲波聚焦在肝臟的神經細胞上，來幫助調節血糖，從而降低了血糖。明尼蘇達大學的研究人員通過在脾臟附近定位超聲波，減輕了小鼠關節炎的嚴重程度。“我們正在利用超聲波使體內的化學物質得以釋放，產生類似藥物的效果。”參與實驗的通用電氣的研究人員Christopher Puleo博士說。

David Shorr目前已經接受了三次聚焦超聲治療他的阿爾茨海默病。Shorr很高興這能為將來治愈或大幅度改善致命性大腦疾病奠定基礎。“接下來還很多預約，檢測、血檢、核磁共振和PET-CT掃描。”Kim Shorr認為，如果這對她丈夫有幫助，那就太好了。即使沒有幫助到丈夫，他們認為這一切也都是值得的，在將來一定能幫助到其他人。