很多年裡，做醫學超聲的醫生和技師都對「氣泡」心存警惕。當聲波在組織中傳播時，壓力變化會讓微小氣泡形成並瞬間塌陷，這種現象叫空化。它不可控，還可能傷到正常組織，一直被當成副作用。
2001年，密西根大學的一組研究人員換了個思路。他們開始思考，能不能反過來利用這些氣泡，專門用來摧毀腫瘤和其他異常組織。
難題很快出現。製造和控制空化往往會產生熱量，熱會擴散，連帶傷害靶區之外的健康組織。當時正在攻讀生物醫學工程博士的 Zhen Xu，在水槽里用超聲波轟擊豬心臟組織時，找到了突破口。
關鍵在於「夠強，但夠短」。她使用極高強度的超聲波，產生超過20兆帕的負壓，每次只持續微秒級時間，但兩次脈衝之間留出毫秒到1秒的間隔。這樣一來，氣泡迅速生成又崩塌，像微型爆破一樣撕裂細胞，把組織攪成漿狀，同時又避免了熱量積累。
結果是一種真正的無創手術。不用手術刀，不用放射線，也不靠高溫，直接用聲波把腫瘤「抹掉」。
「實驗成功了，」如今已是密西根大學教授的 Xu回憶說，「但我也把當時最強的超聲設備給弄壞了。」2009年，她聯合創辦了 HistoSonics，目標是做出更強的設備，把這種被稱為組織碎解術的技術推向臨床。
到目前為止，它最重要的應用是抗癌。2023年，HistoSonics的 Edison系統獲得美國食品藥品監督管理局批准，用於治療肝臟腫瘤。2026年，針對腎癌的關鍵性研究將結束，並申請監管批准。同一年，團隊還將啟動一項大規模胰腺癌臨床試驗。
胰腺癌是最致命的癌症之一，5年生存率只有13%。如果這種技術能在這裡奏效，意義將非常重大。
HistoSonics並不是唯一研究組織碎解術的團隊，但它是第一家推出專用商用設備的公司。美國國立衛生研究院的介入放射學專家 Bradford Wood表示，這套系統像一場技術交響樂，把物理、生物學和生物醫學工程結合在一起，通過機器人和計算機引導，把純粹的物理力轉化為治療效果。
過去十多年，研究人員還發現了更多優勢。通過精確調校，像血管這樣的纖維組織，即使在靶區內也可以被保留下來。和其他無創方法不同，組織碎解術不會留下明顯瘢痕，被液化的組織碎屑會被身體自然清除。
在針對胰腺癌的早期試驗中，醫生用聚焦超聲脈衝，直接消融位於胰腺深處的腫瘤。華盛頓大學的醫學超聲研究員 Tatiana Khokhlova認為，證明胰腺腫瘤可以被安全消融，本身就是這個領域的重要進展。
但她也指出，真正發揮潛力的關鍵，可能在於聯合治療。把腫瘤消融和其他療法結合，既能對付復發和微小病灶，也能利用一個意外的好處。
組織碎解術似乎會激活免疫反應。腫瘤被機械性破壞後，會留下清晰的癌細胞蛋白「碎片」，幫助免疫系統學會識別並攻擊身體其他地方的同類細胞。Wood解釋說，這讓它有機會與免疫治療形成協同效應，目前研究人員正在探索這種組合。
HistoSonics執行長 Mike Blue表示，隨著資源增加，公司探索新適應症的能力還會提升。2025年8月，一個新的投資方收購了 HistoSonics，其中包括億萬富翁 Jeff Bezos，公司估值達到22.5億美元。
工程師已經在測試一種新的引導系統，使用類似X射線的成像方式，而不是傳統超聲成像，這將拓展使用場景。團隊還在開發實時反饋系統，通過分析治療超聲的回波，判斷組織是否被破壞，並把結果直接顯示給醫生。
如果這些技術成熟，組織碎解術的舞台將不再局限於肝臟、腎臟和胰腺。最初只是對氣泡的好奇，或許正在演變成無創醫學的新支柱，一個用聲波而不是手術刀的未來。
HistoSonics的Edison系統使用一種充滿水的膜將聚焦超聲傳輸到體內。由此產生的氣泡在腫瘤內膨脹和塌陷，產生機械應力，破壞癌細胞並使腫瘤變小。
