随着人们生活水平的日益提高，居民饮食结构逐渐向高糖高脂转变，“三高”(高血脂、高血压、高血糖)患者不断增多，使得血栓栓塞性疾病成为当代严重威胁人类生命健康的重大疾病。特别是冠状动脉和脑血管栓塞所引起的心肌梗死和脑梗塞的发病率和死亡率均高居各种疾病之首，是目前临床上亟待解决的重点和难点^[1-3]。虽然临床上经静脉药物溶栓、经皮冠状动脉介入(PCI)等治疗措施已经挽救了大多数病人的生命，但仍然存在着适应证相对狭窄、时间窗较短、严重出血性并发症、价格昂贵等诸多不足。因此，研究者正不断努力寻找更有效的治疗方法。近几年来，大量研究表明^[4-6]，超声具有溶栓和增效药物溶栓的功能，特别是与微泡造影剂联合使用增强超声微泡靶向破坏(ultrasound-targeted microbubble destruction, UTMD)效应，在物理溶栓机制的基础之上，还可以促进溶栓基因或药物对血栓的助溶作用，是一种有显著效果的辅助溶栓疗法。本文回顾并总结超声联合微泡溶栓在心血管血栓栓塞性疾病治疗中的应用及其研究进展。

超声微泡造影剂的发展可以追溯到20世纪60年代，Gramiak等^[7]向心腔内注入振荡的生理盐水，观察到心腔和主动脉根部出现云雾样对比增强效果。这种现象的产生机制主要是因为振荡后的生理盐水中出现不稳定空气泡，在经过超声能量辐照之后破裂，出现声阻抗差异，从而增强了超声显像效果。超声微泡造影剂一般由内部核心及外壳两个部分组成，内核一般为二氧化碳、氧气、空气或惰性气体(多为氟烷气体)等构成，壳膜由磷脂类、白蛋白、糖类、非离子表面活性剂或可生物降解的高分子多聚物等材料组成^[8]。根据微泡外壳成分的不同分为四大类：①白蛋白微泡造影剂。这种造影剂对温度敏感，且容易失活，性质不稳定。②磷脂膜超声微泡造影剂。安全性高，稳定性好，造影效果明显，且易于靶向修饰，可以用于药物或基因载体研究等。③高分子微泡造影剂。其外壳是可生物降解的高分子聚合物如聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)等，根据制备方式的不同能够改变微泡粒径、电位等生物学特性，同时还是良好的药物控释载体，为疾病的诊疗一体化提供了更多的可能性。④表面活性剂。如Span60和Tween80复合微泡，稳定性差，应用较为局限。微泡造影剂目前已广泛应用于临床疾病的超声诊断，不仅如此，微泡通过其特殊的声学特性结合超声辐照作用，在治疗上也有着巨大的潜力，为超声微泡的溶栓治疗提供了基础。

超声联合微泡助溶血栓的作用机制主要有空化效应、机械效应、热效应和声孔效应四个方面。①热效应：超声波能量可使局部血管内升温，提高纤维蛋白溶解酶活性，有利于纤维蛋白溶解酶加快其催化降解血栓内纤维蛋白。②机械效应：当微米甚至纳米级粒径大小的微泡渗透入血栓内部及表面时，可在超声能量的激发下瞬时爆破，产生较强的冲击射流和剪切力，将血栓和硬化斑块物理性击碎，成为可以被降解代谢的微小颗粒并随着血液运输被机体清除。同时可使血栓内紧密的纤维蛋白结构受到物理性切割力，从而变得松散，出现较多细小空隙，充分暴露纤维蛋白溶解酶结合位点，加快体内纤溶酶对其溶解作用。③空化效应：超声可使制备液产生大量的微小空泡样结构，超声辐照下崩解，瞬间产生高压剪切力对血栓产生物理剪切效果。当声压大于100 kPa时，低声强场中即可达到谐振状态(稳定空化)，空化核周围液体产生湍流黏滞应力的动力学改变^[9]。④声孔效应。超声击破微泡可短暂性增强细胞膜通透性，同时增加内皮细胞间隙，这也是外源性溶栓基因更易进入细胞的主要原因，使药物或基因在靶组织部位高度聚集从而达到精确的靶向治疗目的。

自1976年Trubestein等首次采用血管内高频超声成功溶解血管内血栓以来，对于超声溶栓的研究就在不断地探索当中。国内学者贾如意等^[10]成功经皮冠状动脉内超声溶栓治疗了犬急性心肌梗死，验证了其治疗的有效性和安全性。目前超声溶栓主要包括了导管介入和经体表溶栓两种方式^[11]。前者是将低频超声探头通过导管插入到血管内的血栓内部，对血栓直接进行靶向超声辐照，高效溶解血管内血栓，但其操作复杂，且存在一定风险和适应证。后者是将超声探头靶向置于栓塞血管的体表部位，经皮发射超声，使其聚焦于血栓局部，无创性地进行溶栓操作，且可通过超声成像实时监测溶栓效果，具有简便、无创、实时动态的优点，但溶栓效率不如超声介入溶栓。超声的频率与溶栓效果成反比，频率越低，超声波对血栓的物理破坏力更强，溶栓效果越好，且对周围组织的损伤性也越小。

在超声辐照的基础之上，联合应用微泡不仅能够溶解血管内血栓，还可明显增强溶栓药物的助溶作用，同时不造成周围组织血管的损伤^[12]。华兴等^[13]进行了脂质体微泡促进超声溶栓的体外实验。以2 MHz、1.8 W/cm²、占空比为95%的脉冲波对不同组成人静脉血栓进行超声辐照10 min，结果显示微泡+超声组的溶栓效率明显高于单纯微泡或超声组，最高效率可达(51.48±6.63)%，进一步验证了超声联合微泡溶栓的高效性。Hagisawa等^[14]制备血栓靶向微泡联合低强度超声溶栓治疗，结果显示血栓靶向微泡组溶栓效果均显著优于非靶向组。此外，靶向微泡在谐波模式下可清晰显示血栓轮廓，动态监测溶栓效果。血栓靶向微泡大量聚集在血栓及硬化斑块周围，在强烈的机械力和空化效应的作用之下，使血栓表面撕裂并“孔穴化”，从而使更多微泡通过这些裂隙所形成的通道样结构进入血栓内部，增强空化并破裂，如此协同作用使血栓得到高效溶解和消散。

为了获得更好的溶栓效果，微泡可作为溶栓药物的载体，借助靶向机制，在栓塞的靶血管内产生持续、稳定的作用，于血栓内部形成“定向爆破”，增强微泡液成份中溶栓药物向血栓内部渗透，促进血栓降解产物的清除，靶向释放溶栓药物，从而高效疏通阻塞血管。Kudo等^[15]通过采用低频超声与溶栓药物相结合的方式发现增加单位时间内的超声强度和溶栓药物浓度可以增加治疗效果的结论，而单独应用超声破坏血凝块的效果不如与微泡联用。Svennerholm等^[16]在猪血栓动物模型上进行溶栓效果观察，结果显示包载组织型纤溶酶原激活因子(t-PA)的微泡在超声辐照下可增强溶栓效果，与无药物包载微泡和无超声辐照组相比，其溶栓效果显著提高。有研究^[17]将尿激酶结合在MRX-408微泡的外壳上，制备了血栓MRX-408靶向载药微泡，特异性识别血管内血栓，在超声微泡作用之下破裂靶向释放尿激酶，协同药物更加有效、精准地进行溶栓治疗，结果显示低剂量的溶栓药物酶微泡溶栓效果与高浓度单纯药物溶栓组治疗效果相当。Cintas等^[18]微泡联合t-PA助溶研究也进一步证明t-PA联合微泡靶向破坏能大大加速血凝块的溶解，提高溶栓效率。

此外，超声对局部血管的升温热效应可提高溶栓药物活性，大多溶栓药物均是蛋白酶类，超声波热效应可加快分子运动，从而增强药物酶活性，加快其溶栓作用。有学者^[19]经体表给予低频超声辐照血栓栓塞区域，并联合一定剂量的尿激酶或t-PA，结果发现血栓疏通时间和程度均得到显著提高，证明了体外低频超声能加速纤溶酶对凝血块的溶解作用，并发现溶栓效果随超声功率的增大而显著增强，在频率2.2 MHz时可以达到峰值。

虽然在实验结果上提高了溶栓效率，但治疗效果的个体差异较大。分析原因主要是受药物浓度活性、微泡性能、超声参数、栓龄等因素的影响。微泡性能主要取决于微泡膜成分、内核气体以及微泡粒径与稳定性等，其中微泡膜与内核材料是微泡粒径及稳定性的决定因素。而粒径均一的重要性体现在微泡谐振频率随弹性参数增大而逐渐增大，微泡形变则可能使其适应较宽的谐振频率，产生更强烈的空化作用，从而最大程度发挥增强溶栓效果。

一定强度的超声辐照载基因微泡，在UTMD机制的作用下，可以促使微泡破裂和细胞膜通透性增加，使基因局部释入细胞内高表达，从而靶向激活体内溶栓系统，对基因治疗发挥重要的作用^[20]。近几年来研究发现^{[21, 22]}，组织因子途径抑制物基因(tissue factor pathway inhibitor, TFPI)和组织纤溶酶原激活物(Histological plasminogen activator, t-PA)基因是体内高表达的溶栓基因。Wang等^[23]以损伤家兔颈动脉血管内皮为模型，超声联合微泡将TFPI-2基因靶向递送至颈动脉受损区，结果显示微泡转染动脉内膜高表达TFPI-2基因，有效抑制家兔损伤动脉区血栓形成和预防动脉再狭窄，同时超声能量和UTMD均对动脉壁无明显损伤，安全性好。t-PA是一种含527个氨基酸的蛋白水解酶，可激活纤溶酶原形成纤溶酶，高效水解血栓内的纤维蛋白，达到特异性溶栓的目的。Ji等^[24]构建了载t-PA基因的白蛋白纳米粒转染实验，在1 MHz, 1.5 W/cm², 10 min的超声辐照参数介导下，靶向转染心肌，结果显示超声介导靶向转染t-PA基因可在局部心肌和血管组织高表达t-PA抗原并伴有外周循环血t-PA和D-二聚体含量增高，对心脏机械瓣膜置换术后预防血栓形成起到了有效的预防作用。

为保证溶栓的安全性，目前采用的超声能量范围多为0.25-2 W/cm²之间。Nilsson等学者^[25]认为，有辅助溶栓作用的超声频率范围在0.5-2.3 MHz之间；声强低于0.5 W/cm²时无明显助溶作用，但当超声强度过大时，虽可达到更高的溶栓效率，但由于高强度超声损伤血管内皮，同时激活血液中凝血因子引起血小板聚集和纤维蛋白沉积，使得血栓易在辐照区域复发。目前国外研发的Acolysis system超声消融仪已成熟应用于临床溶解冠状动脉内斑块和血栓，对心肌梗死和动静脉血栓栓塞疾病具有良好的治疗效果。

本文综述了超声微泡对于心血管血栓治疗的前沿实验研究，这些研究在超声辐照的基础上，探索通过微泡的声学特性和微泡载药、载基因递送系统的在体传输优势，实现心血管内的高效溶栓。在这些实验研究中，所采用的超声微泡溶栓治疗方法开创了心血管血栓治疗的全新方向，具有较大的临床应用潜力及价值。

虽然超声微泡溶栓具有靶向定位、实时观测、无创治疗等优势，但仍然存在一定的问题。①人体内环境复杂，微泡在体内的稳定性、配体靶向性和载药微泡的包封率仍有待改进，能否在体内高剪切力环境下保持稳定和高效的靶点结合率还有待进一步研究。②由于超声仪品牌型号不同等因素而使最佳超声溶栓参数缺乏统一标准，重复性较差。③微泡制备方法多样，如何改善制备工艺，精准调控微泡理化性质，保证其稳定性，以避免引起体内微循环的再栓塞是亟待解决的问题。④由于针对血栓的多种配体(如肽类、抗体等)存在一定的免疫原性，因此能够安全应用于所有人体，仍需进一步探索和优化。

基于以上存在的问题，如何将超声微泡更加精准地应用于微血管、提高微泡应用的靶向高效性和安全性、溶栓治疗参数的规范化是未来研究当中面临的重要挑战，而超声靶向微泡与药物的联合运用是超声溶栓最具前景的应用方向。相信随着研究的深入和技术的进步，超声微泡溶栓会朝着高效与安全的方向不断发展，为心血管血栓疾病的诊断和治疗开辟新的途径。