超声波扫描查抄是人们最熟悉的一种妊娠期利用的非侵入性成像手艺。据英国《新科学家》杂志网站报导,科学家们正在开展多项临床试验,将超声波做为治疗各类疾病的强大新东西,从摧毁癌症肿瘤到消弭身体脂肪,从缓解背痛到匹敌抑郁等。

应用多多

超声波指20千赫以上的高频声波,被普遍用于医学成像,但它的潜能远不行于此。

早在20世纪40年代和50年代,美国伊利诺伊大学的威廉·弗莱和弗兰西斯·弗莱就发现超声波也可做为手术东西。兄弟俩开发了一种设备,可将超声波从多个标的目的聚焦到组织内某个点上,由此产生的部分热量毁坏了目的部位的细胞,同时使四周组织免受危险。

20世纪60年代初,弗莱兄弟等人起头利用高强度聚焦超声(HIFU)来靶向并毁坏人脑中不安康的组织,以治疗帕金森病相关症状,并获得了一些胜利。20世纪后期,研究人员起头摸索HIFU能否摧毁动物和人的肿瘤,并起头在眼科手术中利用它。

现在,除了用于治疗前列腺癌等各类癌症,还有证据表白HIFU可用于治疗背痛以及瘦削症。

治疗抑郁

HIFU长短侵入性的,可切确地击中目的,那种切确性使它能在大脑研究中“大显神通”。例如,靶向大脑边沿系统(在处置情感中阐扬感化)的HIFU可帮忙治疗强迫症。

20世纪50年代末,弗莱兄弟发现,调低超声波强度时,可在不毁坏细胞的情况下改动细胞的行为体例。如将低强度聚焦超声(LIFU)应用于猫的大脑中与视觉有关的区域,会暂时降低其对光的反响才能。2010年,美国亚利桑那州立大学威廉姆·泰勒团队发现LIFU可在不植入电极的情况下精准刺激大脑区域的神经元。

研究人员还操纵LIFU调整脑细胞的行为,开展了治疗抑郁、焦虑、癫痫等一系列疾病的临床试验。

匹敌脑癌

超声波不只可用来把持细胞,还可用来翻开血脑屏障。

血脑屏障会避免血液中的病原体进入神经组织,也会将约98%的药物挡在大脑之外,因而影响了癌症和阿尔茨海默病的治疗。

为此,研究人员将0.5到1微米宽的充满空气(或其他气体)的气泡注入血液,在气泡通过大脑血管时利用LIFU使其分裂,产生的冲击波会暂时毁坏血脑屏障,使药物等进入脑组织。

2015年,加拿大多伦多桑尼·布鲁克研究所尼尔·利普斯曼团队初次利用该手艺翻开了人体血脑屏障;美国亚利桑那州立大学杰夫瑞·科道尔团队正努力于利用LIFU和微气泡将基因疗法引入大脑,以治疗帕金森病。科学家暗示,一旦让基因疗法穿过血脑屏障,就有可能一劳永逸地治疗良多神经退行性疾病。

逆转衰老

科学家们认为,LIFU可恢复脑细胞的活力,并逆转身体其他部位的衰老迹象。高兹团队借助LIFU翻开小鼠的血脑屏障,发现了预期的效果,他们正在考虑在老年人身上试用那项手艺。

美国得克萨斯大学医学分院米歇尔·希茨团队也做出了同样有趣的发现:将衰老老鼠表露在低频超声波下,其会表示得更像年轻老鼠,一只驼背、动作未便的老鼠以至起头一般活动。

希茨指出,超声波似乎正在逆转那些动物的衰老,能否在人类身上起同样感化还有待察看。他方案开展一项涉及骨关节炎或糖尿病患者的试验,那两种疾病都可能与衰老的细胞有关。

仍待察看

即使如斯,研究人员仍然对LIFU以及更遍及的低频超声事实若何产生如斯显著的成果感应猜疑。

希茨认为机械力很重要。当低强度超声波“冲刷”细胞时,会在组织内引起细小的压力变革,那会影响脑细胞上的一些受体通道,改动细胞的行为和彼此交换体例。其别人则认为,衰老的一个次要因素是自噬被阻断,超声波似乎以某种体例激活了衰老细胞的自噬路子,使细胞能肃清碎片,恢复一般行为。

研究人员指出,超声波的治疗效果能持续多久也是一个问题。目前的许多研究表白,那种影响会持续一到两个小时,但要想应用于临床,需要更耐久的效果。

(原题目:科技日报:超声波疗法成医学范畴“多面手”)

来源:科技日报

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