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为改善意识障碍（DOC）治疗，研究人员探究经颅聚焦超声（tFUS），初现成效，意义重大。
在临床神经学领域，意识障碍（DOC）如同一块难啃的硬骨头，一直是困扰医学界的重大难题。它涵盖了昏迷、植物状态和微意识状态等多种情况，尽管在诊断和支持性护理方面不断取得进步，但有效的治疗手段却极为有限，无数患者和家庭深陷痛苦与无助之中。
在这样的困境下，经颅聚焦超声（tFUS）技术崭露头角，为意识障碍的治疗带来了新的希望。此次研究由河南中医药大学第五临床医学院（郑州人民医院）神经内科以及南方医科大学珠江医院康复科的研究人员共同开展，相关成果发表在《Critical Care》上。
tFUS 是一种非侵入性的神经调节技术，它利用低强度超声（0.25 - 0.5MHz），通过单元素换能器或多元阵列，精准聚焦于大脑深部特定区域，尤其是丘脑，为治疗意识障碍提供了独特的优势。与其他神经调节技术相比，它既避免了深部脑刺激（DBS）需要进行侵入性手术的风险，又克服了经颅磁刺激（TMS）和经颅直流电刺激（tDCS）主要影响大脑浅层皮质区域，无法精准作用于丘脑等深部脑结构的局限。
研究人员为了探究 tFUS 治疗意识障碍的潜力，开展了多方面的研究。在作用机制方面，虽然 tFUS 调节神经活动的精确机制尚未完全明确，但目前有多个假说。一种观点认为，超声波会引起神经元细胞膜的机械变形，改变膜电容，促使电压门控离子通道打开，进而改变神经兴奋性和放电模式；另一种假说提出，超声可在细胞膜的脂质双分子层中诱导空化现象，影响膜的性质和细胞信号传导。同时，tFUS 似乎对丘脑 - 皮质连接有显著影响，而这一连接对于意识的调节至关重要。研究还发现，tFUS 能增强纹状体中多巴胺的释放，提示它可能调节与觉醒和意识相关的神经递质系统。此外，临床前研究显示，tFUS 还可通过增加脑血流量、减轻神经炎症和促进脑水肿清除等机制，改善神经功能。
在临床证据方面，2016 年 Monti 等人进行的一项开创性病例报告开启了 tFUS 在意识障碍治疗中的临床应用。他们对一名 25 岁的急性意识障碍男性患者的丘脑进行 tFUS 治疗，患者在治疗后出现了显著改善，昏迷恢复量表修订版（CRS - R）评分提升，语言理解和交流能力恢复，甚至尝试行走。此后，Cain 及其同事进行了一系列研究，从对 3 名慢性意识障碍患者的试点研究，到纳入 11 名急性意识障碍患者的研究，再到对 10 名慢性意识障碍患者的队列研究。这些研究均以左侧中央丘脑为靶点，结果表明，部分患者在接受 tFUS 治疗后，CRS - R 评分显著提高，诊断类别也有所改善，同时功能磁共振成像（fMRI）分析发现，行为改善与丘脑功能连接的特定变化相关。
不过，tFUS 在意识障碍治疗的应用中仍面临诸多挑战。目前临床研究样本量较小，已发表的仅有 4 项临床研究，共涉及 24 名患者，这限制了研究结果的可靠性和普遍性。患者对 tFUS 治疗的反应存在差异，影响治疗效果的因素尚未完全明确，这给患者选择标准的制定和个性化治疗方案的设计带来困难。在技术层面，最佳刺激参数难以确定，不同研究采用的频率、强度和持续时间各不相同，而且个体颅骨厚度和密度的差异会影响超声波传播，导致治疗效果不稳定。此外，虽然 tFUS 总体被认为安全性较高，但目前对其长期安全性的评估还不够充分，缺乏针对意识障碍患者的严格安全标准。
为了推动 tFUS 在意识障碍治疗中的临床转化，研究人员指出未来的研究方向。首先，应开展大规模、多中心的随机对照试验，严格控制研究方法，确保结果的可靠性和可比性。其次，要优化 tFUS 治疗方案，根据患者的病因、意识障碍持续时间和神经解剖特征等制定个性化治疗方案，并寻找可靠的生物标志物或临床特征来预测治疗反应。此外，探索 tFUS 与其他治疗方式（如药物治疗和康复计划）的联合疗法，可能会为意识障碍患者提供更有效的治疗策略。同时，随着研究的推进，还需重视 tFUS 应用中的伦理、法律和社会问题，制定相关指南，保障患者权益。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是通过脑电图（EEG）和功能磁共振成像（fMRI），来监测 tFUS 治疗前后大脑神经活动和功能连接的变化；二是采用临床评估量表，如昏迷恢复量表修订版（CRS - R），对患者意识状态进行量化评估。
综上所述，tFUS 在意识障碍治疗领域展现出了巨大的潜力，早期临床研究已取得令人鼓舞的成果，为改善患者意识水平和功能连接带来了新的可能。然而，要使 tFUS 成为意识障碍治疗的常规手段，还需要进一步深入研究，克服当前面临的各种挑战。相信在研究人员的不断努力下，tFUS 不仅能够在意识障碍治疗中发挥更大的作用，还可能为其他神经系统疾病的治疗开辟新的道路，为广大患者带来更多的希望。
