声动力学疗法的局限性

第四节　声动力学疗法的局限性

声动力学疗法是指利用超声穿透生物组织，超声声场作用于细胞，使细胞表面产生应力改变，或激活细胞内的声敏剂而产生具有高氧化活性的单线态氧等自由基，或从而导致细胞不可逆性损伤的新型疗法。声动力学疗法不仅能有效抑制过度增生细胞的生长而且能诱导其凋亡。

自1968年超声造影剂进入我们的视线以来，最受到学者们关注的即其安全性的问题。用于临床诊断的超声频率高、强度低，对人体的组织细胞不会产生损害，已广泛应用于临床。而超声靶向微泡破裂技术所要求的超声参数则不同，为高声强、低频率。高强度的超声会引起组织细胞不可逆的损伤，且超声联合微泡所产生的击破作用，即在微泡破裂的瞬间所释放出巨大的声能与高温，都会使得组织细胞受到损伤的风险大大增加。并有学者认为超声靶向微泡破裂还能通过局部产生自由基和微射流，引起血管内皮损伤，进一步损害细胞和组织。

低频超声与微泡对细胞的影响主要有两个方面，即直接的力学影响和激活声敏剂产生的体液调节。当液体中的微小气泡受到超声声场作用时，将不断地产生压缩和膨胀（即微泡共振期）。在低声压时，这种压缩和膨胀是线性的；在高声压时，这种压缩和膨胀呈为非线性特征。含有气体的微泡剂在超声的作用下将声的能量高度集中在气泡中，产生压缩和膨胀，当声能达到一定强度时，可导致微泡破裂，甚至导致气泡崩裂，瞬间释放出高温、高压、光、微波、机械等大量能量，包括生成强大的射流和冲击波，使周围组织遭到破坏，这就是所说的超声击破效应。微泡崩溃时将形成局部的高温、高压、放电和声致发光等，不仅可使微血管破裂、内皮细胞间隙增宽，还可损伤胞膜，使胞膜产生微小的声孔，导致胞膜的通透性大大增加。在相同的声辐照条件下，造影剂浓度低，即气泡与细胞的距离大，表现为可修复性。当辐照时间延长，或造影剂浓度增大，气泡与细胞间距离缩小，使胞膜上发生的声孔无法修复时，即转化为致死性效应。声孔效应可使胞膜出现“暂时”的或“永久”的微孔，从而导致组织细胞通透性增加，毛细血管损伤等。

使用超声微泡造影剂时血液温度升高和溶血等不良反应始终是研究中所面临的问题。从目前的研究来看，超声辐微泡造影剂技术相对较为安全，不良反应较低，但是如果对微泡浓度和辐照剂量控制不当，也可产生不良反应。另外，如何使目标基因定向在靶器官安全、稳定的表达同样是需要解决的问题。利用微泡作为载体运载药物是一项具有发展前景的技术，但如何降低对细胞、组织和器官水平的不良反应，仍需进一步研究和攻克。