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超声作为一种常规影像检查，其安全性基本毋庸置疑。但如果提高超声波的能量或通过不同的传递方式，可诱发超声一系列的生物学效应，并且在足够高的能量水平下，会导致细胞死亡。目前这些生物学效应可用于治疗。治疗性超声（ThUS）作为微创治疗模式具有巨大的潜力，目前的应用范围从肿瘤和中风的治疗到骨折愈合和神经调节。ThUS具有独特的多功能性，根据不同的声波能量传递方式可分为多种治疗方式，如：热消融、机械性损伤或介导药物传递。然而，尽管初步试验非常有希望，并且在成本和患者安全方面具有相当大的优势，但向临床广泛推广应用缓慢。 就此，SciTech Europa采访了英国癌症研究所（Institute of Cancer Research）治疗性超声团队的负责人盖尔·特哈尔（Gail ter Haar）教授，对治疗性超声（ThUS）发表了其看法，以及有待克服的障碍和治疗性超声波系统（ThUNDDAR）未来的发展。 Gail ter Haar教授指出，目前有两个最活跃的研究领域对治疗超声的潜能进行积极的探索，包括大脑（包括恶性和良性疾病）以及癌症（姑息性治疗和“治愈”）方面。 在足够高的声功率下，高度聚焦的超声可通过局部区域温度上升至55℃并保持约1s而对组织的热消融治疗，导致细胞瞬间死亡。这些组织区域仅位于焦点范围内，而其上面的和周围的组织不受影响。这是一种真正的非侵入性技术，因为焦点可位于体内深处，而超声源位于体外。通常被称为HIFU（高强度聚焦超声）或FUS（聚焦超声手术），这种热消融可以用来破坏可及的肿瘤，达到治疗目的，或通过减瘤以提高其他治疗方式的疗效。它已在肝脏，肾脏，胰腺，前列腺和大脑中癌症中的治疗进行探索。它通过破坏高度特定的大脑区域来治疗运动障碍（例如，特发性震颤）。剩下的挑战在于寻找一种实时监测治疗的廉价且快速的方法，以及针对特定的应用改善超声能源（换能器）。虽然HIFU在大脑和其他一些癌症中是通过磁共振成像（MRI）进行临床治疗的，但是更简单的监测技术仍在改进，例如基于超声的技术，在远离影像中心的区域也可以应用。 超声是一种压力波，当压力振幅足够高时，会使组织发生分离（组织分离）。 这可以乳化焦点区域中的细胞，再次诱导细胞瞬时死亡。研究证实这种现象在治疗中十分有效，例如它可以用于破坏肾脏，肝脏和前列腺的特定区域，以及在心脏中应用于不连续隔膜的开放。最近，有研究表明短暂的组织损冲可刺激免疫应答，很可能由于肿瘤细胞被破坏时释放一些免疫因子到血液中。 超声波可引起位于其路径中的微泡发生振荡。这种微泡活动被称为声空化效应，稳定空化效应是指微泡发生轻微的反复振荡，惯性空化效应是指微泡发生较为剧烈的膨胀最终崩溃。气泡通常以超声造影剂的形式，它可以从组织中流出或引入。惯性空化效应是引起组织分离的原因，而稳态空化效应在增强药物吸收方面起着重要作用，尽管对此的机制尚未完全了解，但推测这些气泡会改变它们所在的血管的通透性。这可引起血脑屏障（BBB）的短暂开放或增加肿瘤内细胞毒性药物浓度。人们对此很感兴趣，因为它第一次允许药物穿过BBB治疗阿尔茨海默病，或者可以减少化疗药物的剂量来减少药物潜在的副作用。 
尽管最初的临床试验非常有前景，而且ThUS在低成本和安全性方面具有相当大的优势，但广泛的临床应用受到多种因素的阻碍。包括: 对治疗机制认识不足； 缺乏有效的治疗监测； 缺乏标准化的治疗方案； 基础科学家、工程师、临床医生之间沟通不畅。
然而，目前最大的障碍也许是缺乏ThUS疗效的临床证据的权重。这不仅需要动摇临床意见，而且允许监管部门的批准。这是一个“鸡和蛋”的状况。 为此，英国工程和物理科学研究委员会（EPSRC）资助了一个用于药物递送和消融研究的治疗性超声波系统（ThUNDDAR），其主要目的是告知临床社区有关治疗超声技术的存在，激励转化研究，使其潜能得到充分实现。ThUNDDAR为一些试点项目提供了种子基金。这使以前从未合作过的团体能够发展创新想法并获得初步成果，使他们能够从传统的资助机构中申请到更大的基金。同时还举办了工业、临床医生和研究人员共同参与的活动，旨在将这些群体引入到潜在的超声治疗领域。
——部分摘自于SciTech Europa Quarterly Issue 27
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