本研究由Thomas S. Riis（犹他大学生物医学工程系）、Daniel A. Feldman（犹他大学放射科与精神病学系）、Brian J. Mickey（犹他大学精神病学系）等共同完成，发表于Biological Psychiatry期刊2025年4月刊（第97卷，825-834页）。
科学领域：本研究属于精神病学与神经工程交叉领域，聚焦于难治性抑郁症（Treatment-Resistant Depression, TRD）的神经调控治疗。
研究动机：既往研究表明，胼胝体下扣带回皮层（subcallosal cingulate cortex, SCC）过度活跃与重度抑郁症相关，而侵入性深部脑刺激（Deep Brain Stimulation, DBS）虽能缓解症状，但存在手术风险高、费用昂贵等问题。非侵入性神经调控技术（如经颅磁刺激）因物理限制无法精准作用于深部脑区。
目标：开发一种新型低强度聚焦超声（Focused Ultrasound, FUS）技术，通过非侵入方式直接调控SCC活动，验证其靶点参与度及抗抑郁效果。
研究对象：22名符合DSM-5诊断标准的难治性抑郁症患者（18-65岁），随机分为真实刺激组（n=10）与假刺激组（n=12），采用双盲交叉设计（图1）。
关键技术：
- 超声设备：采用定制化相控阵超声发射器，通过头骨畸变校正算法（Riis et al., 2024）实现精准聚焦，靶向SCC区域（焦点尺寸20.4×2.4×3.6 mm）。超声强度严格遵循FDA安全标准（峰值强度<190 W/cm²）。
- 靶点定位与验证：
- MRI引导：T1加权成像定位双侧SCC，个体化调整靶点坐标（图S2）。
- 功能磁共振（fMRI）：通过血氧水平依赖（BOLD）信号实时监测SCC活动变化，采用10分钟块设计范式（5次1分钟刺激交替5次静息）。
实验流程：
1. 靶点验证阶段：在fMRI同步监测下，进行单次10分钟超声刺激（参数：1 mPa压力，30 ms脉冲，1.4秒间隔），评估SCC活动抑制效果。
2. 治疗阶段：MRI后立即进行1小时超声治疗，依次刺激SCC前、中、后三个亚区（各4 mm间距），累计39-41分钟刺激。
3. 临床评估：
- 即时情绪：使用PANAS-X（Positive and Negative Affect Schedule）悲伤子量表。
- 抑郁症状：采用6项汉密尔顿抑郁量表（HDRS-6）评估24小时及7天后的变化。
数据分析：
- fMRI：SPM12软件分析BOLD信号，SCC区域采用小体积校正（small-volume correction）评估个体水平神经调控效果。
- 临床数据：意向性分析（ITT）与符合方案集（PP）分析比较真实与假刺激组的差异。
靶点参与度：
- 群体水平：超声显著降低SCC活动（t15=-2.43, p=0.028）。
- 个体水平：16名参与者中，7名显示显著SCC调控（5名抑制，2名激活；表S2）。
临床效果：
- 即时情绪改善：PP分析显示，真实刺激组悲伤评分降低更显著（d=-1.15, p=0.027；图4）。
- 抑郁症状缓解：真实刺激组HDRS-6评分在24小时后显著改善（d=-1.08, p=0.031；图5a），7天后趋势持续但未达显著性（p=0.22）。响应率（评分降低≥50%）在真实组达67%，假刺激组仅20%-30%。
安全性：
- 未发生严重不良事件，但2名真实刺激组患者出现延迟性情绪波动（24-72小时后抑郁加重），提示需延长监测周期。
科学价值：
- 首次证明非侵入性超声可精准调控SCC活动，并快速改善抑郁症状。
- 突破性技术：相控阵超声结合头骨畸变校正算法，为深部脑区研究提供新工具。
应用价值：
- 为难治性抑郁症提供无创、可逆、可重复的治疗选择，未来或可优化为个体化神经调控方案。
- 推动针对其他精神疾病（如焦虑症、成瘾）的神经环路治疗开发。
本研究为精神病学与神经工程领域里程碑式进展，为开发基于神经环路的精准治疗奠定基础。