超声药物导入疗法（Ultrasound-Mediated Drug Delivery, USDD）是一种利用超声波的物理特性促进药物经皮或局部组织吸收的靶向给药技术，其作用机制复杂且多维度，核心是通过超声波打破药物吸收的生理屏障，增强药物在靶组织的浓度和生物利用度。以下从物理机制和生物学效应两个层面详细解析：
超声波是频率高于 20kHz 的机械振动波，通过介质（如人体组织、耦合剂）传播时产生机械效应、热效应和空化效应，这些效应协同作用，为药物分子的渗透开辟通路。
1. 机械效应：打开皮肤 / 组织的 “物理通道”超声波的机械振动会对组织产生周期性的压力变化（压缩与拉伸），这种效应主要体现在两个层面：
对皮肤屏障的作用：皮肤zui外层的角质层是药物经皮吸收的主要屏障（其紧密的脂质双分子层结构阻止大多数药物分子渗透）。超声波的机械振动可使角质层细胞间的脂质排列紊乱、间隙增大，使细胞发生轻微的 “位移”，形成暂时性的 “微通道”，降低药物渗透的阻力。
对组织内药物的 “推动”：超声波的振动能量可直接作用于药物分子，增加其运动速率；振动产生的 “微流”（组织液的微小流动）会携带药物分子向组织深层扩散，加速药物从给药部位向靶组织的转运。
2. 热效应：增强药物分子的活性与扩散能力超声波在传播过程中，部分能量会被组织吸收并转化为热能（因组织分子摩擦、黏滞性耗散所致），使局部组织温度轻微升高（通常不超过 40℃，避免烫伤）。这种温和的热效应具有双重作用：
提高药物分子的流动性：温度升高可降低药物溶液的黏度，增加药物分子的动能，使其更容易突破角质层的脂质屏障，或在组织间隙中快速扩散。
扩张局部血管：温热作用可使靶组织的毛细血管扩张、血流加快，不仅能为药物分子提供更充足的 “运输通道”，还能促进药物与组织细胞的接触和吸收。
3. 空化效应：产生 “微气泡” 的爆破与冲击这是超声药物导入中关键的效应之一，指超声波在液体介质（如组织液、耦合剂）中引发的 “空化泡”（微小气泡）形成、生长、振荡及破裂的过程，可分为稳态空化和瞬态空化：
稳态空化：空化泡在超声波的作用下发生周期性的膨胀和收缩（不破裂），其周围会产生局部的高流速微流和剪切力。这种剪切力可破坏角质层的脂质结构，“搅动” 组织液，推动药物分子向深层渗透。
瞬态空化：当超声波强度足够高时，空化泡会在极短时间内（微秒级）迅速膨胀后突然破裂，产生局部的高温（可达数千℃）、高压（可达数百个大气压）和强烈的冲击波、射流。这种剧烈的物理作用能直接在角质层或组织中形成更明显的 “微通道”，甚至使细胞膜产生暂时性的 “孔隙”（即 “声孔效应”），让药物分子（尤其是大分子药物，如多肽、蛋白质）更容易进入细胞内发挥作用。
除了物理层面的 “通道开辟”，超声波还会通过调节组织的生物学特性，间接增强药物的吸收和疗效：
促进细胞吞噬作用：超声波的机械和空化效应可刺激靶组织的巨噬细胞等免疫细胞活化，增强其吞噬能力，对于局部感染性疾病（如皮肤细菌感染），可辅助抗生素类药物被细胞更有效地摄取。
调节细胞膜通透性：声孔效应不仅能在皮肤角质层形成通道，还能使靶细胞的细胞膜产生暂时性的 “微孔”，降低细胞膜对药物分子的选择性屏障作用，尤其适用于难以透过细胞膜的大分子药物（如基因药物、蛋白质药物）。
减少局部炎症与水肿：低强度超声波的机械和热效应可促进局部组织的淋巴回流和代谢废物排出，减轻炎症反应和组织水肿，为药物发挥作用创造更适宜的微环境（如在皮肤科治疗湿疹、皮炎时，可辅助抗炎药物起效）。
超声药物导入疗法的作用机制并非单一效应的独立作用，而是机械效应、热效应、空化效应与生物学效应的协同整合：
空化效应和机械效应打破角质层 / 组织屏障，形成药物渗透的 “通路”；热效应和机械振动加速药物分子的扩散与转运；zui后，生物学效应调节组织微环境，促进药物被靶细胞摄取。整个过程实现了药物的 “局部富集”（减少全身副作用）和 “高效渗透”（提高疗效），尤其适用于需要局部给药的疾病（如皮肤科、康复科、疼痛科疾病）。
