哥伦比亚大学研究人员首次证明，聚焦超声——一种利用声波增强药物进入大脑的非侵入性技术——可以安全地用于治疗脑癌的儿童。
这项由哥伦比亚大学工程师开发的聚焦超声技术已在三名患有弥漫性中线胶质瘤的儿童身上进行了测试，这种罕见且侵袭性的脑癌通常致命。该研究发表在《科学转化医学》杂志上。
研究发现，聚焦超声成功地在所有三名患者中打开了血脑屏障，使化疗药物能够到达肿瘤，从而改善了患者的行动能力。（这三名患者最终都因疾病或COVID并发症而死亡。）
"现在我们已经确立了聚焦超声在儿童中的安全性和可行性，我们为更多试验打开了大门，可以更早地在疾病过程中尝试这项技术，并使用更低的全身剂量但更高的脑部剂量。
"我们希望这项技术能够改善脑癌儿童的生存率，"研究负责人、哥伦比亚大学瓦杰洛斯医学院儿科副教授、纽约长老会摩根士丹利儿童医院儿科肿瘤学家斯特吉奥斯·扎查鲁利斯说。
哥伦比亚大学已经启动了一项后续试验，将聚焦超声与依托泊苷（一种经FDA批准对脑癌细胞有活性的化疗药物）联合使用。
治疗脑癌的挑战
尽管新疗法正在改变胰腺癌和黑色素瘤等侵袭性肿瘤患者的生活，但脑癌的预后几十年来一直难以改善。起源于脑干深处的中线胶质瘤患儿，确诊后生存期通常不到一年。
改善脑癌患者生存率的主要障碍是物理性的：血脑屏障保护大脑免受血液中病毒、细菌和毒素的侵害，但也阻止几乎所有化疗药物以足够浓度到达脑肿瘤。在实验室中，哥伦比亚大学生物医学工程教授埃莉萨·科诺法古已持续证明，该屏障可以安全地放松，允许药物渗透大脑，之后又能恢复。
许多抗癌药物能够杀死脑癌细胞，这表明允许更多药物分子穿过屏障并靶向肿瘤细胞的技术有可能改变治疗。
聚焦超声的工作原理
聚焦超声通过使用声波振动屏障内的微小脂质包被气体气泡来打开血脑屏障。当振动的气泡膨胀和收缩时，它们会撬开药物可以通过的通道。
大多数聚焦超声技术需要使用MRI机器将声波引导到大脑的特定位置。
"MRI对一些人来说可能是压力很大的体验，尤其是对儿童，他们在手术过程中很难在机器中保持静止，"开发这项技术的科诺法古说。"在哥伦比亚大学，我们的创新是将聚焦超声治疗移出MRI机器，并在对孩子友好的环境中进行治疗，治疗过程中家属可以陪在房间里。"
使用哥伦比亚大学设计的设备，可以在使用手持引导设备进行聚焦超声治疗前获取用于导航规划的MRI图像。
"患者可以在治疗期间将头部放在按摩床上，使用平板电脑或阅读书籍，该手术完全无创、无痛，仅需几分钟，"科诺法古说。
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