曾被医生视为风险的超声波气泡，如今被工程师驯服，用来直接“粉碎”肿瘤。HistoSonics 正在把这种无创技术推向胰腺癌，这可能改变最致命癌症之一的治疗方式。
HistoSonics的Edison系统使用一种充满水的膜将聚焦超声传输到体内。由此产生的气泡在肿瘤内膨胀和塌陷，产生机械应力，破坏癌细胞并使肿瘤变小。
很多年里，做医学超声的医生和技师都对“气泡”心存警惕。当声波在组织中传播时，压力变化会让微小气泡形成并瞬间塌陷，这种现象叫空化。它不可控，还可能伤到正常组织，一直被当成副作用。
2001年，密歇根大学的一组研究人员换了个思路。他们开始思考，能不能反过来利用这些气泡，专门用来摧毁肿瘤和其他异常组织。
难题很快出现。制造和控制空化往往会产生热量，热会扩散，连带伤害靶区之外的健康组织。当时正在攻读生物医学工程博士的 Zhen Xu，在水槽里用超声波轰击猪心脏组织时，找到了突破口。
关键在于“够强，但够短”。她使用极高强度的超声波，产生超过20兆帕的负压，每次只持续微秒级时间，但两次脉冲之间留出毫秒到1秒的间隔。这样一来，气泡迅速生成又崩塌，像微型爆破一样撕裂细胞，把组织搅成浆状，同时又避免了热量积累。
结果是一种真正的无创手术。不用手术刀，不用放射线，也不靠高温，直接用声波把肿瘤“抹掉”。
“实验成功了，”如今已是密歇根大学教授的 Xu 回忆说，“但我也把当时最强的超声设备给弄坏了。”2009年，她联合创办了 HistoSonics，目标是做出更强的设备，把这种被称为组织碎解术的技术推向临床。
到目前为止，它最重要的应用是抗癌。2023年，HistoSonics 的 Edison 系统获得美国食品药品监督管理局批准，用于治疗肝脏肿瘤。2026年，针对肾癌的关键性研究将结束，并申请监管批准。同一年，团队还将启动一项大规模胰腺癌临床试验。
胰腺癌是最致命的癌症之一，5年生存率只有13%。如果这种技术能在这里奏效，意义将非常重大。
HistoSonics 并不是唯一研究组织碎解术的团队，但它是第一家推出专用商用设备的公司。美国国立卫生研究院的介入放射学专家 Bradford Wood 表示，这套系统像一场技术交响乐，把物理、生物学和生物医学工程结合在一起，通过机器人和计算机引导，把纯粹的物理力转化为治疗效果。
过去十多年，研究人员还发现了更多优势。通过精确调校，像血管这样的纤维组织，即使在靶区内也可以被保留下来。和其他无创方法不同，组织碎解术不会留下明显瘢痕，被液化的组织碎屑会被身体自然清除。
在针对胰腺癌的早期试验中，医生用聚焦超声脉冲，直接消融位于胰腺深处的肿瘤。华盛顿大学的医学超声研究员 Tatiana Khokhlova 认为，证明胰腺肿瘤可以被安全消融，本身就是这个领域的重要进展。
但她也指出，真正发挥潜力的关键，可能在于联合治疗。把肿瘤消融和其他疗法结合，既能对付复发和微小病灶，也能利用一个意外的好处。
组织碎解术似乎会激活免疫反应。肿瘤被机械性破坏后，会留下清晰的癌细胞蛋白“碎片”，帮助免疫系统学会识别并攻击身体其他地方的同类细胞。Wood 解释说，这让它有机会与免疫治疗形成协同效应，目前研究人员正在探索这种组合。
HistoSonics 首席执行官 Mike Blue 表示，随着资源增加，公司探索新适应症的能力还会提升。2025年8月，一个新的投资方收购了 HistoSonics，其中包括亿万富翁 Jeff Bezos，公司估值达到22.5亿美元。
工程师已经在测试一种新的引导系统，使用类似X射线的成像方式，而不是传统超声成像，这将拓展使用场景。团队还在开发实时反馈系统，通过分析治疗超声的回波，判断组织是否被破坏，并把结果直接显示给医生。
如果这些技术成熟，组织碎解术的舞台将不再局限于肝脏、肾脏和胰腺。最初只是对气泡的好奇，或许正在演变成无创医学的新支柱，一个用声波而不是手术刀的未来。
本文译自 IEEE Spectrum，由 BALI 编辑发布。
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