一、傳統聚焦超聲產品
與太陽灶聚焦陽光在焦點處產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靶區，在腫瘤內產生瞬態高溫、空化、機械作用等生物學效應，殺死靶區內的腫瘤細胞。我國2000年左右批準此類產品用于子宮肌瘤的治療，后續陸續批準用于肝臟、乳腺、骨等部位實體腫瘤的治療。
為了獲得合適的穿透深度和聚焦效果，這類系統的超聲波源需要直徑三四十厘米的弧面，還需要水系統與皮膚耦合，尺寸較大。另有一類用于治療前列腺癌的聚焦超聲產品，由于治療部位表淺，波源設計成了經直腸插入式，尺寸較小。影像引導和療效評估方面，早期產品均采用超聲，后續為準確獲得治療區溫度，避免擴大熱損傷，優化治療效果評價，開發出了磁共振引導的系統。
二、已上市用于神經外科的聚焦超聲產品
2016年7月美國FDA通過PMA路徑，批準了一款磁共振引導聚焦超聲系統用于原發性震顫的治療。它采用了一個獨特設計的磁共振兼容頭部波源，在不對傳導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，對其熱毀損，從而減少患者震顫癥狀。一個包括76位患者的隨機雙盲臨床試驗支持其PMA批準，治療12月后患者的運動功能相對于基線改善40%。

該產品最重要的創新之處在于其獨特設計的頭部波源。腦神經損傷特別是大腦皮層的損傷會對行為和認知功能產生重大影響，本產品能夠毀損顱內靶點而不傷及正常腦組織，至少解決了3個關鍵技術：小焦點范圍，高定位精度，頭皮—顱骨—腦“軟硬軟”組織的聲學耦合問題。
三、用于神經外科的聚焦超聲技術研究進展
有了這種新型波源，研究人員開始探索聚焦超聲技術在神經外科領域中其他可能的應用，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膠質母細胞瘤。
腦腫瘤消融，原理與前面提到的特發性震顫治療相同，是將超聲能量精確定位于腫瘤進行熱毀損。與常規聚焦超聲用于實體腫瘤的研究路徑類似，研究人員針對各類腦腫瘤逐一驗證其實際臨床效果。
血腦屏障打開是一項全新的研究。血腦屏障是指血液與腦細胞，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小分子和所有大分子由血液進入腦組織。由于血腦屏障的存在，科學家們通過離體或動物上研究出的各種藥物（主要是抗腫瘤和阿茲海默癥藥物）無法到達腦神經。醫學界一直希望找到能夠暫時可逆打開血腦屏障的方法，從而能夠直接在人體上驗證藥物療效。
有報道稱在老鼠和猿類上進行的研究已經驗證了聚焦超聲配合微泡打開血腦屏障的可行性。研究人員通過一系列實驗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閉。在此過程中，可觀察到標志物在屏障打開時進入了血腦屏障，在關閉后沒有繼續進入。采用的實驗方法包括活體測定標志物在血腦屏障內外的濃度，和解剖觀察腦切片病理等。據悉，人體試驗也已開始，目前已完成病例較少，尚未發現安全性問題，但也無法評價有效性。
這兩類目標疾病尤其是阿茲海默癥，是腦神經疾病研究的熱點，世界各國均高度重視，每年投入巨額研究經費。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，后續研究就獲得了將藥物直接作用于腦神經的技術解決方案，有助于腦神經藥物研發。然而目前研究進展非常緩慢，科研人員異常謹慎，我們期待未來能看到好的結果。
審評二部 劉梟寅 供稿