摘要：英国研究团队成功开发出一种革命性的超声波头盔设备，能够在无需手术的情况下精确刺激大脑深层区域，其精度比传统超声设备提高了1000倍。这项发表在《自然通讯》杂志上的突破性研究为帕金森病、抑郁症等神经系统疾病的治疗提供了全新的非侵入性选择，有望彻底改变现有的脑部疾

信息来源：https://www.myscience.org/en/news/2025/new_ultrasound_helmet_enables_deep_brain_stimulation_in_people_without_surgery-2025-ucl

英国研究团队成功开发出一种革命性的超声波头盔设备，能够在无需手术的情况下精确刺激大脑深层区域，其精度比传统超声设备提高了1000倍。这项发表在《自然通讯》杂志上的突破性研究为帕金森病、抑郁症等神经系统疾病的治疗提供了全新的非侵入性选择，有望彻底改变现有的脑部疾病治疗模式。

伦敦大学学院和牛津大学的联合研究团队通过创新的经颅超声刺激技术，首次实现了对大脑深层特定结构的精确调节，为神经科学研究和临床治疗开辟了前所未有的可能性。

技术创新解决精准定位难题

长期以来，神经科学界一直面临着如何安全、精确地调节大脑深层功能的挑战。传统的深部脑刺激技术虽然有效，但需要进行侵入性手术，将电极植入大脑特定区域，这不仅存在手术风险，还限制了治疗的可及性和灵活性。

经颅超声刺激作为一种新兴的非侵入性技术，通过发送温和的机械脉冲来影响神经元的信号传递方式，从而调节神经活动。然而，现有TUS系统的主要局限性在于难以精确到达大脑深层区域，往往影响范围过大，无法实现精准的靶向治疗。

新开发的超声头盔设备通过创新设计完美解决了这一技术瓶颈。该设备配备了256个精密排列的超声换能器，能够将聚焦的超声波束精确发送到大脑的特定部位。更重要的是，设备还包含一个柔软的塑料面罩，通过保持头部的稳定位置，进一步提高了超声波定位的精确度。

研究团队负责人、伦敦大学学院医学物理和生物医学工程系的布拉德利·特里比教授表示，这一技术进步使得靶向区域比以前的深部脑超声设备小30倍，比传统超声设备小约1000倍。这种精度的提升为精确调节特定大脑回路提供了可能，而这些回路在神经和精神疾病中发挥着关键作用。

临床验证展现治疗潜力

研究团队在七名健康志愿者身上进行了严格的概念验证实验，实验目标锁定在丘脑的外侧膝状体核。丘脑位于大脑中心，负责传递感觉和运动信息，而LGN则专门参与视觉信息的处理，是验证精确刺激效果的理想靶点。

第一项实验采用了巧妙的实验设计：参与者观看闪烁的棋盘图案，这种视觉刺激会通过视觉通路向大脑发送特定的神经信号。在超声设备进行刺激的同时，研究人员使用功能性磁共振成像技术实时监测大脑活动。结果显示，参与者的视觉皮层活动显著增强，确认了对LGN的精确定位和有效刺激。

更为重要的是，第二项实验揭示了这种刺激效果的持久性。超声波刺激结束后，参与者的视觉皮层活动持续下降了至少40分钟，这表明该系统能够引发大脑功能的持久性改变。虽然参与者在实验过程中没有感受到视觉上的任何变化，但脑部扫描清楚地显示了神经活动的显著变化。

研究的共同第一作者、牛津大学纳菲尔德临床神经科学系的伊万娜·格里戈拉斯博士强调，这种精准定位深层脑结构的能力代表了一个重大突破，为那些深层脑区受影响的神经系统疾病，特别是帕金森病等疾病的治疗带来了令人兴奋的临床应用前景。

临床应用前景与产业化进展

这项技术的临床意义远超学术研究范畴。目前，帕金森病、特发性震颤、抑郁症等多种神经精神疾病的治疗主要依赖于深部脑刺激手术。虽然这种手术治疗效果显著，但其侵入性特点意味着患者需要承担手术风险，包括感染、出血和设备故障等并发症。

新型超声头盔技术提供了一种革命性的替代方案。它不仅具有与传统手术相当的精确度，还完全避免了手术风险。更重要的是，这种非侵入性方法具有可逆性和可重复性，临床医生可以在正式治疗前测试不同脑部区域的刺激效果，为个性化治疗提供了可能。

伦敦大学学院医学物理和生物医学工程系的埃莉诺·马丁博士指出，该系统与同步功能磁共振成像的兼容性为闭环神经调节和个性化治疗开辟了令人兴奋的可能性。这意味着未来的治疗可以根据患者的实时大脑反应进行动态调整，实现真正的精准医疗。

认识到这一技术的巨大商业潜力，研究团队的几位核心成员已经成立了NeuroHarmonics公司，这是一家从伦敦大学学院分拆出来的初创企业。该公司致力于开发便携式可穿戴版本的超声头盔，目标是使精准、非侵入性的深部脑治疗技术既能用于临床治疗，也能适用于更广泛的健康管理应用。

未来发展方向与挑战

尽管这项研究取得了令人瞩目的成果，但研究人员也坦承仍有许多工作需要完成。首先需要深入了解TUS诱导神经调节的具体机制，这对于优化治疗参数和提高治疗效果至关重要。

安全性评估也是未来研究的重点。虽然超声波刺激被认为是相对安全的，但长期反复使用对大脑组织的潜在影响仍需要通过大规模临床试验来验证。此外，不同患者对超声刺激的敏感性可能存在显著差异，这需要开发个性化的治疗方案。

技术层面的挑战同样不容忽视。如何进一步提高设备的便携性、降低成本，以及如何简化操作流程以便于临床推广，都是产业化过程中需要解决的关键问题。

监管审批也将是一个复杂的过程。作为一种全新的医疗技术，超声头盔需要通过严格的安全性和有效性评估才能获得监管机构的批准。这个过程可能需要数年时间，并需要大量的临床数据支持。

特里比教授表示，无需手术即可精确调节深层大脑结构的能力代表了神经科学的范式转变，为理解大脑功能和开发靶向疗法提供了一种安全、可逆和可重复的方法。随着技术的不断完善和临床验证的深入进行，这种革命性的治疗方式有望在未来几年内惠及广大神经系统疾病患者。

来源：人工智能学家