作為人體內(nèi)最精細(xì)且結(jié)構(gòu)和功能最為復(fù)雜的系統(tǒng)之一，神經(jīng)系統(tǒng)一旦受損，后果往往不堪設(shè)想。近年來，原本多用于治療疼痛的脊髓電刺激術(shù)，對(duì)神經(jīng)損傷治療的潛力被逐漸挖掘開發(fā)。
近期，相關(guān)臨床案例在全國(guó)各地“多點(diǎn)開花”：中國(guó)康復(fù)研究中心針對(duì)腦出血偏癱、脊髓損傷截癱、小腦性共濟(jì)失調(diào)和構(gòu)音障礙、腦損傷后痙攣等疾病患者實(shí)施該療法，取得良好效果；山東省滕州市中心人民醫(yī)院利用該療法促醒昏迷患者，患者肌張力、對(duì)外界刺激反應(yīng)有所好轉(zhuǎn)；湖南省岳陽市中醫(yī)醫(yī)院通過該療法使腦外傷患者日?；顒?dòng)能力得到改善……
脊髓電刺激術(shù)的原理是什么？有哪些優(yōu)勢(shì)？未來能否為眾多神經(jīng)損傷患者打開一扇“希望之窗”？帶著上述問題，記者專訪了中國(guó)康復(fù)研究中心神經(jīng)外科主任醫(yī)師、神經(jīng)調(diào)控團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人孫煒。
重構(gòu)新的傳導(dǎo)回路
神經(jīng)系統(tǒng)包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括腦和脊髓。脊髓就像是連接大腦和周圍神經(jīng)的電纜，將身體各部的感覺傳遞給大腦，再將大腦的指令傳遞給身體各部。
脊髓電刺激術(shù)通過對(duì)脊髓的電刺激達(dá)到神經(jīng)調(diào)控目的。具體來講，就是將微小電極芯片植入患者的椎管硬膜外腔，再利用體外或植入體內(nèi)的脈沖發(fā)生器使該電極芯片上的觸點(diǎn)發(fā)出電脈沖信號(hào)，刺激脊髓背側(cè)、脊神經(jīng)根等。以往，脊髓電刺激術(shù)多用于阻斷或抑制神經(jīng)疼痛信號(hào)，治療疼痛。后來人們發(fā)現(xiàn)，它對(duì)于神經(jīng)損傷導(dǎo)致的功能障礙亦有療效。它可通過電流直接刺激脊髓內(nèi)的神經(jīng)元或通過脊髓神經(jīng)傳導(dǎo)纖維激活腦相關(guān)功能區(qū)，促使大腦中的神經(jīng)信號(hào)“繞過”受損的、無法正常工作的神經(jīng)元，重構(gòu)新的傳導(dǎo)回路和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
孫煒指出，脊髓電刺激術(shù)在神經(jīng)功能障礙治療中體現(xiàn)出三大優(yōu)勢(shì)。一是相對(duì)安全。由于電極片植入于椎管硬膜外腔，不直接接觸脊髓，且植入手術(shù)也非腦部手術(shù)，因此安全性相對(duì)較高。二是可“個(gè)性化定制”。醫(yī)生能根據(jù)不同患者的具體情況選擇不同型號(hào)的電極、放置在特定的部位、設(shè)置不同的程控參數(shù)調(diào)節(jié)電刺激信號(hào)，以達(dá)到精準(zhǔn)治療。三是可進(jìn)行多觸點(diǎn)刺激。以往用脊髓電刺激術(shù)治療疼痛時(shí)，只需阻斷疼痛信號(hào)傳導(dǎo)即可，因此往往僅需布控一個(gè)或幾個(gè)電極觸點(diǎn)。如今在治療神經(jīng)功能障礙時(shí)，治療理念從以往的阻斷信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榇碳ず图ぐl(fā)信號(hào)傳導(dǎo)，因此電極片可布控幾十個(gè)觸點(diǎn)，刺激脊髓的不同位置，以增強(qiáng)激發(fā)能力。
“目前國(guó)內(nèi)外都有開展脊髓電刺激術(shù)研究的報(bào)道，但總體上其向神經(jīng)功能障礙領(lǐng)域的擴(kuò)展還處于探索階段，尚缺乏系統(tǒng)性的臨床研究。”孫煒說。
需突破個(gè)性化治療難點(diǎn)
孫煒說，要實(shí)現(xiàn)脊髓電刺激術(shù)的個(gè)性化治療并非易事。
在臨床方面，電極片放置在椎管硬膜外腔的什么位置，用多大頻率、多高幅度刺激，后續(xù)如何調(diào)整電刺激參數(shù)等，這些都與患者的病種、損傷程度和臨床癥狀息息相關(guān)。
“這一過程需要醫(yī)師和有經(jīng)驗(yàn)的康復(fù)師協(xié)作，全程參與。”孫煒舉了個(gè)例子，腦損傷患者往往伴隨肌張力升高的痙攣癥狀，專業(yè)的康復(fù)師可根據(jù)患者肌肉群的類型、肌張力等級(jí)等實(shí)際情況對(duì)電極片放置位置、刺激強(qiáng)度給出重要建議，并在后續(xù)長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月甚至幾年的療程中，通過評(píng)估患者肌張力改善情況與醫(yī)師協(xié)作，給出科學(xué)的刺激參數(shù)調(diào)整方案。
在硬件方面，未來如何在微小的電極片上添加更多觸點(diǎn)，如何在多觸點(diǎn)、高功率的基礎(chǔ)上保障體內(nèi)電極片的電源供給，如何利用多層套筒等技術(shù)讓原本的開放手術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槲?chuàng)式手術(shù)……這些都有賴于工科研究和制造行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)電極片的迭代、微創(chuàng)術(shù)式的進(jìn)一步革新等。
在孫煒看來，脊髓電刺激術(shù)前景廣闊，但也面臨重重挑戰(zhàn)。今后應(yīng)加強(qiáng)神經(jīng)損傷與康復(fù)的基礎(chǔ)研究，在醫(yī)工結(jié)合方向持續(xù)發(fā)力，使其未來能為更多腦損傷、脊髓損傷患者的神經(jīng)功能障礙康復(fù)帶來希望。
作為人體內(nèi)最精細(xì)且結(jié)構(gòu)和功能最為復(fù)雜的系統(tǒng)之一，神經(jīng)系統(tǒng)一旦受損，后果往往不堪設(shè)想。近年來，原本多用于治療疼痛的脊髓電刺激術(shù)，對(duì)神經(jīng)損傷治療的潛力被逐漸挖掘開發(fā)。
近期，相關(guān)臨床案例在全國(guó)各地“多點(diǎn)開花”：中國(guó)康復(fù)研究中心針對(duì)腦出血偏癱、脊髓損傷截癱、小腦性共濟(jì)失調(diào)和構(gòu)音障礙、腦損傷后痙攣等疾病患者實(shí)施該療法，取得良好效果；山東省滕州市中心人民醫(yī)院利用該療法促醒昏迷患者，患者肌張力、對(duì)外界刺激反應(yīng)有所好轉(zhuǎn)；湖南省岳陽市中醫(yī)醫(yī)院通過該療法使腦外傷患者日常活動(dòng)能力得到改善……
脊髓電刺激術(shù)的原理是什么？有哪些優(yōu)勢(shì)？未來能否為眾多神經(jīng)損傷患者打開一扇“希望之窗”？帶著上述問題，記者專訪了中國(guó)康復(fù)研究中心神經(jīng)外科主任醫(yī)師、神經(jīng)調(diào)控團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人孫煒。
重構(gòu)新的傳導(dǎo)回路
神經(jīng)系統(tǒng)包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括腦和脊髓。脊髓就像是連接大腦和周圍神經(jīng)的電纜，將身體各部的感覺傳遞給大腦，再將大腦的指令傳遞給身體各部。
脊髓電刺激術(shù)通過對(duì)脊髓的電刺激達(dá)到神經(jīng)調(diào)控目的。具體來講，就是將微小電極芯片植入患者的椎管硬膜外腔，再利用體外或植入體內(nèi)的脈沖發(fā)生器使該電極芯片上的觸點(diǎn)發(fā)出電脈沖信號(hào)，刺激脊髓背側(cè)、脊神經(jīng)根等。以往，脊髓電刺激術(shù)多用于阻斷或抑制神經(jīng)疼痛信號(hào)，治療疼痛。后來人們發(fā)現(xiàn)，它對(duì)于神經(jīng)損傷導(dǎo)致的功能障礙亦有療效。它可通過電流直接刺激脊髓內(nèi)的神經(jīng)元或通過脊髓神經(jīng)傳導(dǎo)纖維激活腦相關(guān)功能區(qū)，促使大腦中的神經(jīng)信號(hào)“繞過”受損的、無法正常工作的神經(jīng)元，重構(gòu)新的傳導(dǎo)回路和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
孫煒指出，脊髓電刺激術(shù)在神經(jīng)功能障礙治療中體現(xiàn)出三大優(yōu)勢(shì)。一是相對(duì)安全。由于電極片植入于椎管硬膜外腔，不直接接觸脊髓，且植入手術(shù)也非腦部手術(shù)，因此安全性相對(duì)較高。二是可“個(gè)性化定制”。醫(yī)生能根據(jù)不同患者的具體情況選擇不同型號(hào)的電極、放置在特定的部位、設(shè)置不同的程控參數(shù)調(diào)節(jié)電刺激信號(hào)，以達(dá)到精準(zhǔn)治療。三是可進(jìn)行多觸點(diǎn)刺激。以往用脊髓電刺激術(shù)治療疼痛時(shí)，只需阻斷疼痛信號(hào)傳導(dǎo)即可，因此往往僅需布控一個(gè)或幾個(gè)電極觸點(diǎn)。如今在治療神經(jīng)功能障礙時(shí)，治療理念從以往的阻斷信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榇碳ず图ぐl(fā)信號(hào)傳導(dǎo)，因此電極片可布控幾十個(gè)觸點(diǎn)，刺激脊髓的不同位置，以增強(qiáng)激發(fā)能力。
“目前國(guó)內(nèi)外都有開展脊髓電刺激術(shù)研究的報(bào)道，但總體上其向神經(jīng)功能障礙領(lǐng)域的擴(kuò)展還處于探索階段，尚缺乏系統(tǒng)性的臨床研究。”孫煒說。
需突破個(gè)性化治療難點(diǎn)
孫煒說，要實(shí)現(xiàn)脊髓電刺激術(shù)的個(gè)性化治療并非易事。
在臨床方面，電極片放置在椎管硬膜外腔的什么位置，用多大頻率、多高幅度刺激，后續(xù)如何調(diào)整電刺激參數(shù)等，這些都與患者的病種、損傷程度和臨床癥狀息息相關(guān)。
“這一過程需要醫(yī)師和有經(jīng)驗(yàn)的康復(fù)師協(xié)作，全程參與。”孫煒舉了個(gè)例子，腦損傷患者往往伴隨肌張力升高的痙攣癥狀，專業(yè)的康復(fù)師可根據(jù)患者肌肉群的類型、肌張力等級(jí)等實(shí)際情況對(duì)電極片放置位置、刺激強(qiáng)度給出重要建議，并在后續(xù)長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月甚至幾年的療程中，通過評(píng)估患者肌張力改善情況與醫(yī)師協(xié)作，給出科學(xué)的刺激參數(shù)調(diào)整方案。
在硬件方面，未來如何在微小的電極片上添加更多觸點(diǎn)，如何在多觸點(diǎn)、高功率的基礎(chǔ)上保障體內(nèi)電極片的電源供給，如何利用多層套筒等技術(shù)讓原本的開放手術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槲?chuàng)式手術(shù)……這些都有賴于工科研究和制造行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)電極片的迭代、微創(chuàng)術(shù)式的進(jìn)一步革新等。
在孫煒看來，脊髓電刺激術(shù)前景廣闊，但也面臨重重挑戰(zhàn)。今后應(yīng)加強(qiáng)神經(jīng)損傷與康復(fù)的基礎(chǔ)研究，在醫(yī)工結(jié)合方向持續(xù)發(fā)力，使其未來能為更多腦損傷、脊髓損傷患者的神經(jīng)功能障礙康復(fù)帶來希望。
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