历史沿革
超声药物治疗，临床称之为超声介导药物靶向递送技术。在临床上属于新兴的透皮给药技术，是指通过低频超声波的作用将药物送达皮肤以下病灶部位，完成对疾病的治疗。
历史背景：虽然利用超声波的机械振动作用来治疗软组织损伤可以追溯到上世纪五十年代，但是传统的超声波也仅仅应用于利用其物理性质刺激按压软组织。
超声透皮给药的最早文献报道于1954年, Fellinger 和Schmidt利用超声成功导入氢化可的松药膏治疗手指关节的多发性关节炎。1995年，美国马萨诸塞州理工大学（麻省理工大学）罗伯特·兰格教授率先发现低频超声波作用在皮肤角质层时，可以迫使脂肪液化，进而增加角质层的含水量，以帮助水溶性药物的吸收。这一实验标志着肌肉组织给药－即注射以后，第三种给药途径的出现——即第三代给药方式。从此，标志着超声波治疗由物理理疗向药物治疗转化的一个方向。
20世纪80年代，体外研究证明，超声波能够促进多种药物经皮吸收。自美国麻省理工学院三位科学家在1995年8月美国《科学》第11期上首次报道了利用低频超声波成功地将胰岛素透入皮内的试验后, 利用低频超声透皮给药的研究引起广泛重视。随着对超声透入研究的加深，超声药物透入疗法被广泛应用于临床。
在此基础上，历时九年时间，美国FDA于2004年批准两款透皮给药产品上市，这两款透皮给药产品分别含有利多卡因和胰岛素，用于皮肤麻醉和治疗Ⅱ型糖尿病。
2008年，日韩等国发现，低频超声波最适用于导入水溶性药物，同时采用电脉冲脂质制孔法（电致孔法）结合，能大幅度提升药物通过率，因此采用以上两种方式的复合式导入，使超声给药方式向药效更明确、分布更具体的复合时代发展，同时由于电子机械工业的发达，也更快的实现了实验室技术向临床应用的转化。由于该方法无需损伤皮肤，药物浓度集中，不依赖静脉血液循环而分布，且临床药物副反应发生率大幅降低，因此在欧洲及日韩等国家率先被认可普及。
2009年，超声治疗被列为国家基本收费，全国统一项目编号为340100017。
综上所述：超声介导药物靶向递送技术，最开始是单一的，单纯利用了超声波的方式与方法，通过改变皮肤的生物性能而提高药物吸收率。随着研究的深入，科技的进步，人们发现可以利用脂质层制孔法及电致孔法，在表皮增加亲水性生物孔道的数量，进而增加单位面积内药物的“临时通道”，同时利用两个介质信号源（治疗头）之间的电压差进行皮肤下电泳促渗（即离子促渗法）。巧妙的活化了表皮器官，使药物“通路”更加畅通。因此复合技术不是单一的增强低频超声波的垂直渗透能力，而是使皮肤“通路”更多更通畅，这是提高药物吸收的根本原因。这种复合式的导入方式是对超声介导的更全面的诠释，它实现了超声波治疗由物理理疗向药物治疗的发展趋势。
作用原理
前言：
经皮给药系统（transdermal drug delivery systems，TDDS）是指能促进具治疗量的药物透过皮肤，进入体循环发挥系统作用的控释药物系统。经皮给药系统可避免胃肠道pH、酶、食物及其他药物的相互作用而引起的胃肠道吸收困难；避免首过效应；避免注射给药带来的不便；延长单次给药后的疗效；通过药物贮库和控释特性控制半衰期短的药物的治疗时间；并可随时中止给药；且可用于紧急情况下无应答、无知觉的昏迷患者。经皮给药系统是现代药剂学研究的热点。在进行经皮给药系统研究时，应综合考虑各相关因素，选择合适的药物、辅料和透皮促渗方法。
① 低频超声波：
超声介导药物导入法是指利用超声波的空化作用、声波微流的对流转运作用和辐射压作用，使皮肤、组织膜形成或扩大已形成孔道，使其通透性增加，同时可使药物粒子获得定向运动的动能，使药物分子沿着声波方向运动，从而实现局部经皮给药的一种新型给药技术。
超声导入法作用基础:
1.空化效应 是指存在于软组织和液体中的微小泡核在超声波作用下，经历超声的稀疏相和压缩相，多次周期性震荡，最终高速度崩裂的动力学过程。超声波空化作用在组织中产生空泡，在空泡高速撞击下，皮肤角质层、棘细胞层和各组织细胞的间隙迅速扩大，有利于药物进入体内。空化效应是超声导入法的主要作用机制。
2.超声作用于组织细胞时，在细胞内产生声流，由于声流的作用，细胞结构发生相位转变，呈现新的酶的中心，使催化过程的趋向性发生改变，细胞对药物的敏感性因而发生变化。
3.超声的机械效应和热效应,声波能量作用于介质，会引起质点高速细微的振动，产生速度、加速度、声压、声强等力学量的变化，从而引起机械效应。利用超声的机械效应，引起细胞的摩擦，增强细胞的弥散作用，促进新陈代谢。但高强度超声引起的振动效应，有可能超过组织材料的弹性极限，使之破裂，造成损伤。由于生物组织对超声有吸收作用，一部分声能转化为热能，使生物组织产生温升。利用超声的温热效应，能使局部血管扩张力加快血液循环，促进病理产物的吸收消散。但施加过大的功率，会将组织材料烧伤，所以超声的强度和功率应控制在适宜范围。
4.超声作用下引起的振动电位，使细胞膜通透性增加，是促进药物透入皮肤的又一因素。
② 电穿孔技术lectroporation, EP)：
电穿孔技术lectroporation, EP)也称为脂质层穿孔技术或电致孔技术，是指在瞬间高电压脉冲电流作用下，皮肤角质层脂质分子的定向排列发生改变，使脂质双分子层的无序结构增加，形成短暂、可逆的亲水性孔道，从而提高细胞及组织膜的渗透性，促进药物分子透皮吸收的一种方法。电致孔过程中的电泳和电脉冲结束后的扩散也是电致孔增渗的原因。
近年来，国内外对电致孔给药技术的研究发展十分迅速，己引起国内外透皮给药领域的高度关注。研究资料表明，许多化学药物，如化学小分子、大分子、中性分子及带有不同电荷的离子型分子等都可以通过电致孔技术进行透皮给药，促进其透皮吸收。
③ 离子促渗法：
又称为离子导入法，通过荷电粒子在电场中可向某一极泳动的原理，在药物和组织之间施加特定的电场，在电流的驱动下产生定向运动，可使药物粒子电趋向性加大，活化能提高，电中性分子也可以通过电渗作用透过皮肤。应用离子导入法促进药物经皮吸收的物理方法，近年来已较多地应用在可电离的分子药物给药方法的研究。当电离脉冲加于人体时，电流对人体组织将产生如下的作用:
1.热效应，即组织的电阻性发热，人体的皮肤不是电流的良好导体，在电极和皮肤、人体组织之间形成等效皮肤接触阳抗和等效电容，当电流通过人体组织时电流的损耗将会产生热量，使组织温度升高，低频电的热效应主要表现为电损耗，高频电除电损耗外，还有等效电容的介质损耗。
2.电刺激效应：人体通电时，在细胞膜的两端会产生电势差，当电势差达到一定阈值后，会使细胞膜电位去极化，从而产生兴奋。比如对于肌肉细胞，则发生肌肉抽搐等与意志无关的力与运动; 对于神经细胞则产生电刺激的痛觉。实验证明，电流频率与刺激效应有直接关系，当频率高于100 Hz时，刺激效应随着电流频率增加而减弱；当频率高于1 MHz时，刺激效应完全消失，只有生热作用。刺激效应最强的是50-60 Hz的交流电，比50Hz更低的频率，其刺激效应也减弱。
3.化学效应：人体通电后，人体组织液中的离子将分别向异性电极移动。直流电的化学效应除电解作用外还有电泳和电渗现象，这些现象可能改变局部代谢过程，也可能引起渗透压的变化。
应用进展
目前应用研究最集中的是各种方法作用于基因药物、免疫药物、抗肿瘤化学药物及放射性药物对肿瘤的治疗，大量的实验（包括动物实验和人体实验）及临床应用取得了可喜的成果。Mir[11]撰文回顾了电致孔在生物工程和药物学研究中将无透膜能力的成份导入离体活细胞中的成果。同时重点介绍了可将药物或DNA导入活体组织细胞内的方法，展示了临床治疗的应用，特别是抗肿瘤药物细胞内渗透和活体DNA基因治疗的结合己成为最令人振奋的领域。指出活体组织细胞内渗透方法将成为高效的无病毒介导的基因治疗技术。Tomigawa[12]在美国肿瘤杂志撰文介绍，低功率超声可强力促进抗肿瘤基因的药物敏感性。通过实验认为超声作为一种物理治疗，增进化学药物治疗的敏感性，通过进一步的研究将达到超声介导的基因传递作用。Cuschieric[13]在《腹腔镜外科研究》中撰文，认为在众多肝肿瘤治疗手段的临床选择中，新的治疗手段如超声电导导入基因药物治疗成为主要的手段之一。Yamashita等[14]，用电致孔方法透入白细胞介素12基因治疗肝细胞肿瘤模型，成功解决了无病毒介导基因活体施药表达水平太低，致使对这类活体试验受到限制的问题。
用硼中子夺获( BSH)对乳腺癌透入同位素放射治疗，存在一个细胞内BSH有效浓集的问题，是影响疗效的重要原因，斯洛文尼亚Cemagar用电致孔方法进行的在体实验对乳腺癌和黑色素瘤进行治疗，实现了瘤体细胞内有效10B浓集[15]。
Allegretti[16]用电渗透协同疗法(EPT)治疗头颈部包括颈动脉侵害的肿瘤，对病变部位进行博来霉素电致孔渗透治疗，治疗14例病人，6例肿块完全消失，6例部分消退，2例无反应，消退率达到85.7%，在未进行手术治疗、放疗、化疗的情况下，生存率均在2年以上。无明显的副作用，认为EPT是一种操作简便适合门诊治疗的新技术。
意大利的Montorsi-F[17]用一种新的药物释放系统（电透仪EMDA）联合用药治疗纤维性海绵体炎40例，联合药物为：奥古蛋白，地塞米松，利多卡因，每次20分钟，每周3次，每疗程3周，结果在局部疼痛，损伤（小结硬块）、变形，强硬度等方面均得到明显改善，认为电导透药是一种最新的技术，可以安全达到局部药物治疗目的，并且不增加病人的心理负担，也避免了手术的风险。
展望
靶位透皮给药技术是一类新兴的技术，二十世纪已成为医药界最热门的学科分支，2003年国际学术刊物发表相关论文5100余篇。2000年美国FDA在“今后十年发展最快的医疗新技术展望报告”中，已将此类技术放在重要位置，一些学者和官员在《健康报》和《中国医药报》撰文向医疗界推荐和介绍此技术。临床应用方面已得到越来越广泛的采用。随着科学技术水平的提高和新材料、新方法的采用，其在医疗方面的地位会逐步得到确立。抗凝药物溶栓治疗，经颅脑内给药已取得突破性进展，越来越多令人振奋的成果不断的涌现。不久将出现替代或部分替代传统给药方法的局面，二十一世纪在药物治疗方面，将是透皮给药称雄的世纪。
参考文献
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