超聲波長期以來一直被用於幫助醫生觀察體內情況，但聚焦高頻聲波正在為癌症治療提供新的途徑。
如果徐珍沒有惹惱她的實驗室同事，她可能永遠不會發現一種突破性的肝癌治療方法。
21世紀初，徐珍還是美國密歇根大學生物醫學工程專業的博士生，她一直在努力尋找一種無需侵入性手術就能破壞和切除病變組織的方法。她萌生了利用高頻聲波——超聲波——機械地破碎組織的想法，並在豬心髒上驗證了她的理論。
超聲波本來是人耳無法聽到的，但徐珍在實驗中使用了如此強大的放大器，以至於與她共用實驗室的其他研究人員開始抱怨噪音。“反正什麽都不起作用，”她說。於是，她決定取悅同事，提高超聲脈衝的頻率，使聲級超出人耳的聽覺範圍。
令她震驚的是，增加每秒脈衝數——這意味著每個脈衝的時長縮短至一微秒——不僅對周圍人的幹擾更小，而且對活體組織的療效也比她之前嚐試的方法更好。她觀察發現，超聲波作用不到一分鍾，豬心髒組織上就出現了一個洞。“我當時以為自己在做夢，”如今已是密歇根大學生物醫學工程教授的徐教授說道。
幾十年後，徐教授的這項偶然發現，即組織碎裂術，是開啟先進癌症治療新時代的幾種超聲方法之一，它為醫生提供了一種非侵入性的方法，利用聲音而非手術來清除患者的癌性腫瘤。
羅格爾癌症中心/密歇根醫學院
每秒產生的超聲脈衝數量越多，該設備破壞活體組織的能力就越強（圖片來源：Erica Bass/羅格爾癌症中心/密歇根醫學院）
2023年10月，美國食品藥品監督管理局（FDA）批準組織碎裂術用於治療肝腫瘤。次年，由HistoSonics公司（該公司旨在將徐的技術商業化）資助的一項小型研究發現，該方法在治療95%的肝腫瘤方麵取得了技術成功。雖然可能出現從腹痛到內出血等副作用，但研究表明並發症很少，而且該方法總體上是安全的。
今年6月，英國成為首個批準組織碎裂術的歐洲國家。該療法在英國國家醫療服務體係 (NHS) 的創新設備獲取途徑試點階段提供，旨在滿足尚未滿足的臨床需求。
“人們認為超聲波隻是成像，”西班牙拉蒙-卡哈爾健康研究所生物標誌物和個性化癌症治療小組的首席研究員朱莉·厄爾 (Julie Earl) 說道，她曾研究過這項技術。但她表示，越來越多的研究表明，超聲波還可以摧毀腫瘤、抑製轉移性疾病（已擴散到身體其他部位的癌症）並增強其他癌症治療的療效——所有這些都無需動刀。
超聲波的工作原理
對許多人來說，“超聲波”這個詞會立即聯想到懷孕期間的超聲波檢查。為了創建像超聲波檢查這樣的醫學圖像，手持式換能器會將高頻聲波發射到體內，聲波會在體內組織上反彈。設備中的傳感器會拾取反彈回來的聲波，將其活動轉換為電信號，然後利用這些電信號來創建皮下組織的圖像。
在癌症治療中，超聲波會被集中到腫瘤的一小塊區域來摧毀它。
這些脈衝會產生微小的微泡，這些微泡會在幾微秒內膨脹然後坍塌，從而分解腫瘤組織。
在肝癌治療中，組織碎裂裝置會將超聲波引導到一個約2 x 4毫米的聚焦區域——“基本上就像你的彩色筆尖一樣”，徐醫生說道。然後，機械臂會引導換能器越過腫瘤，瞄準正確的區域。
超聲波以快速爆發的方式發射。這些脈衝會產生微小的“微泡”，這些微泡會在幾微秒內膨脹然後坍塌，從而分解腫瘤組織。患者的免疫係統隨後就能清除殘留的腫瘤組織。
