Xu教授实验室使用的包含260个组件的700kHz组织粉碎超声阵列。（图片来源：Marcin Szczepanski，密西根工程学系）
密西根大学（University of Michigan）开发的一种非侵入式超声技术粉碎了大鼠的肝脏肿瘤，杀死癌细胞并通过激活免疫系统防止肿瘤扩散，这一进展有可能帮助改善人类癌症的治疗效果。
声波只摧毁肝脏肿瘤体积的50%到75%，但这足以让大鼠的免疫系统清除剩余的肿瘤，同时80%的大鼠并未出现肿瘤复发或转移的证据。
密西根大学生物医学工程教授、发表在《癌症》（Cancers）杂志的研究通讯作者Zhen Xu说：“我们虽然没有将整个肿瘤作为靶标，但仍然能导致肿瘤减小，还能减少将来发生转移的风险。”
肝细胞癌 （图片来源：Wikipedia）
研究结果还表明，超声波疗法激活了大鼠的免疫反应，这有可能引起肿瘤未被击中的部分最终消退，并阻止癌症进一步扩散。
该项名为组织粉碎术的疗法非侵入式地聚焦超声波，以毫米级的精度机械性摧毁目标组织。研究人员目前正在美国和欧洲对这项相对较新的技术进行人体肝癌临床试验。
肝细胞癌（箭头所示）的CT扫描 （图片来源：Wikipedia）
在许多临床实践中，多种原因都可能导致在治疗过程中无法直接靶向整个肿瘤，比如肿块的大小、位置和分期。为了探索超声波部分摧毁肿瘤的效果，该研究只损毁每个肿瘤的一部分，留下一小块不受影响的存活的肿瘤。这也让研究团队（包括密西根医学院和安娜堡退伍军人医院的研究人员）能够展示非理想情况下超声疗法的效果。
生物医学工程的博士生Tejaswi Worlikar说：“组织粉碎术是一种有前景的选择，它克服了目前使用的消融疗法的局限性，提供了一种安全有效的非侵入式肝脏肿瘤消融的方法。我们希望从该研究中获取的认识能推动将来组织粉碎术的临床前和临床实验研究，最终的目标是在临床上为肝癌病人实施组织粉碎治疗。”
肝癌导致的死亡排在美国和世界癌症相关死亡的前十位。即便有了多种治疗选择，肝癌的预后仍然不佳，肝癌在美国5年生存率小于18%。肝癌首次治疗后的高复发率和高转移率突出了临床上对于改进肝癌治疗的必要性。
医院检查使用的超声设备 （图片来源：Mick Haupt，Unsplash）
超声波通常用于人体内部的成像，然而密西根大学的工程师开创性地将超声波用于治疗疾病。并且与目前的疗法相比，如放疗和化疗，他们的超声波技术并不会产生有害的副作用。
Xu教授说：“我们在密西根大学设计并建造的换能器能发出高振幅、微秒级的超声波脉冲，产生声空化效果，聚焦并特异性摧毁肿瘤。不同的是，传统的超声设备使用低振幅的脉冲来成像。”
密西根大学设计的换能器产生的微秒级脉冲能在目标组织内产生微小空泡，这些空泡快速扩张并塌陷。于是，这些强大但极度局限的机械压力会杀死癌细胞并瓦解肿瘤的结构。
2001年以来，Xu教授在密西根大学的实验室就率先开始探索组织粉碎术在癌症治疗中的应用，随后进行了临床试验#HOPE4LIVER（肝脏的希望），该临床试验由密西根大学关联的公司HistoSonics赞助。到如今，研究团队用于大脑治疗和免疫治疗的组织粉碎术已经给出了有前景的研究结果。
翻译：陈振翀
审校：郭晓
引进来源：密歇根大学（University of Michigan）
本文来自：中国数字科技馆
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