学术报告：聚焦超声神经调控治疗物质使用障碍中的脑损伤案例研究

作者及发表信息
本研究由西弗吉尼亚大学Rockefeller神经科学研究所的Ali Rezai团队主导，合作者包括Manish Ranjan、Aniruddha Bhagwat等多名研究人员。论文发表于期刊*Brain Stimulation*（2025年，第18卷，2050-2053页），开放获取，遵循CC BY-NC-ND许可协议。

学术背景
物质使用障碍（Substance Use Disorder, SUD）是当前医学领域的重大挑战，尤其针对阿片类和甲基苯丙胺等成瘾性物质。既往研究表明，伏隔核（Nucleus Accumbens, NAc）作为大脑奖赏通路的核心节点，是神经调控治疗SUD的潜在靶点。深部脑刺激（Deep Brain Stimulation, DBS）已在该领域取得初步成效，但侵入性手术限制了其广泛应用。

低强度经颅聚焦超声（Focused Ultrasound, FUS）是一种新兴的非侵入性神经调控技术，此前已用于抑郁症、慢性疼痛等神经精神疾病的探索性治疗。本研究团队自2021年起，使用以色列Insightec公司的Exablate Neuro 220 kHz设备，开展了NAc-FUS治疗SUD的开放标签试验（35例患者）和阿尔茨海默病的小规模试验（3例患者），并观察到SUD患者对物质渴求和使用行为的显著改善。2024年3月，团队启动了首个随机双盲假手术对照临床试验（NCT06218706），旨在进一步验证NAc-FUS的安全性与有效性。

研究流程与案例细节
本研究报告了上述对照试验中第8例受试者发生的意外不良设备事件（UADE）。该患者为44岁男性，长期患有治疗抵抗性SUD（阿片类20年、甲基苯丙胺10年），曾多次戒毒失败并经历过量用药。患者随机分配至假手术组后复发，后交叉至主动治疗组。

治疗过程：
1. 术前准备：患者接受常规评估（包括尿液毒理学筛查阴性）、镇静（丙泊酚和右美托咪定）及立体定向头架固定，颅骨密度比（0.41）正常。
2. FUS参数：采用Insightec 220 kHz系统，结合MR测温技术监测靶区温度。每次治疗包含双侧NAc超声发射（单次持续300秒，最多6次），功率上限100W，脉冲持续时间100毫秒，有效脉冲重复时间3秒，占空比3.3%。
3. 术中监测：包括生命体征、神经行为状态、MR热成像及声学反馈信号。若声学反馈超过安全阈值（制造商设定），系统自动终止发射。

不良事件：
- 首次90W发射因声学反馈超阈值于89秒中断，MR测温未显示靶区升温，患者无异常反应。
- 第二次90W发射持续300秒后，患者突发意识丧失（GCS评分E1M5V1）。MRI显示靶区内外多发点状微出血，但无明确颅内血肿。
- 术后患者转入ICU，存在高碳酸血症（PCO2 52-58 mmHg），经无创通气缓解。24小时后意识逐渐恢复，但伴间歇性意识模糊。5个月随访显示其生活可自理，但存在记忆力减退及尿失禁。

机制分析与改进措施
团队联合制造商、FDA及神经放射学专家审查认为：
1. 损伤机制：第二次发射期间声学反馈模式异常，提示惯性空化（inertial cavitation）导致脑组织损伤，但未发现静脉微气泡或术中吸氧等因素的直接证据。
2. 改进方案：
- 优化声学反馈监测标准，按子靶点动态调节功率；
- 增加术中MRI扫描频率；
- 采用功率调制模式以实时响应空化风险。

研究意义与亮点
1. 科学价值：
- 首次报道FUS神经调控中由惯性空化引发的脑损伤案例，填补了该技术安全性数据的空白。
- 提出声学反馈阈值标准化和设备间参数可比性的需求，为后续研究提供参考框架。

1. 临床意义：

   • 尽管发生UADE，患者未出现药物渴求，提示NAc-FUS对SUD的潜在疗效仍需进一步验证。
     
   • 改进的安全协议（如动态功率调节）已获FDA批准，可为未来FUS临床试验提供更严格的安全保障。
     

2. 技术创新：

   • 本研究首次将MR热成像与声学反馈实时整合用于FUS安全性监控，为技术优化提供实证依据。
     

结论
本案例揭示了FUS神经调控中惯性空化的潜在风险，强调了声学反馈监测标准化的紧迫性。尽管存在挑战，FUS仍有望成为SUD等神经精神疾病的革新性治疗手段，但需通过严格的安全协议和技术迭代确保其临床转化可行性。