瑞士脊柱植入物幫助晚期帕金森病患者流暢行走!

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發布日期:

健康 Health


要點:
瑞士研究人員開發了一種脊柱植入物,可以向脊髓輸送電刺激,極大地改善了一名晚期帕金森病患者的活動能力,使其可以流暢地行走。目前,由於該試驗只對一個人進行了測試,尚不清楚這種方法是否適用於其他帕金森病患者,這個領域迫切需要更大規模的研究。

科技正以前所未有的速度和規模發展,引發多個領域的變革,塑造了新的商業模式,甚至重塑了全新社會結構。我們一起,從科技創新中洞察社會轉型和升級的機遇。

狂呼科技研究所聚焦科技創新對當今世界的影響,以獨特、前瞻的科技視角,洞察科技時代下涌現的“創新革命”。

狂呼,以最具突破性的技朮塑造我們的未來,為大眾捕捉科技商業先機,探索當今人類社會面臨的重大挑戰。

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帕金森病/Parkinson′s Disease,簡稱PD是第二常見的神經退行性疾病,在中國65歲以上老年人中的患病率為1.7%,並預測直至2030年中國患病人數或達500萬。其臨床特徵包括以運動遲緩、靜止性震顫、肌強直和姿勢平衡障礙為主的運動症狀,和嗅覺減退、自主神經功能障礙、睡眠障礙、抑郁和認知障礙等非運動症狀。隨着帕金森病患者年齡的增長與疾病的進展,其運動症狀與非運動症狀會逐漸加重,可致患者殘疾,給患者和社會帶來極大的負擔。

2023年11月6日,自然醫學/Nature Medicine發布的一項研究顯示,瑞士洛桑聯邦理工學院/Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne,簡稱EPFL的研究人員開發了一種脊柱植入物,可以向脊髓輸送電刺激,極大地改善了一名晚期帕金森病患者的活動能力,使其可以流暢地行走,這種治療效果已經持續了兩年。但目前該試驗只對“一個人”進行了測試,尚不清楚這種方法是否適用於其他帕金森病患者。英國帕金森氏症防治協會/Parkinson's UK研究主任戴克斯特/David Dexter表示,“這可能是一項具顛覆性的技術,有助帕金森症晚期患者恢復活動。”

植入“神經假體”後行走無需攙扶
此次參與試驗的患者名為馬克·高蒂爾/Marc Gauthier,現年62歲,已經與帕金森病共同生活近30年。Gauthier以前是一名建筑師,還是法國波爾多/Bordeaux附近小鎮的鎮長。

過去,他接受過帕金森病的標准治療方法,包括多巴胺替代療法和腦深部電刺激/DBS療法。2004年,他接受了DBS治療,幫助他減輕了一些帕金森病症狀,如震顫和僵硬。最近,他患上了嚴重的行走障礙,DBS也無濟於事。“我几乎再也走不動了,每天都會摔倒好几次。在某些情況下,比如進入電梯,我會踩在原地,就像我在那里被凍住了一樣。”Gauthier補充說。

兩年前,EPFL的神經科學家格雷瓜爾•考廷/Grégoire Courtine團隊在洛桑大學醫院/CHUV為Gauthier爾進行了精密的“神經假體”植入手朮,該“神經假體”由一個緊靠在脊髓上、控制行走的電極場和一個植入腹部皮膚下的電脈沖發生器組成,可向脊髓的特定區域傳遞電脈沖,以激活功能障礙的神經元回路。植入的位置是高蒂爾的下背部,腰骶脊髓的上方。

為對Gauthier進行個性化刺激,Courtine在他的腿和腳上安裝了傳感器,收集他行走缺陷和模式的數據,然后配置電刺激來補償他的功能障礙,包括膝關節伸展無力或臀部肌肉收縮等問題。通過針對性的脊髓刺激編程,該裝置可以實時適應高蒂爾的運動。

令人意外的是,Gauthier的行走障礙在術後很快消失。目前,他每天約使用“神經假體”8小時,只有在長時間坐下或睡覺時才會關閉。Gauthier說,“三年前我被迫停止工作,經常待在家里,不可能走進一家商店,現在這種情況不會再發生了。我早上打開它,晚上關閉。它讓我走得更好,更穩定。現在,我甚至不再害怕樓梯了。每個星期天我都會去湖邊,步行約6公里。這太不可思議了。”Gauthier解釋道,“不同於帕金森病的常規治療,它們針對受到產生多巴胺的神經元喪失的直接影響的大腦區域,該‘神經假體’針對負責在行走時激活腿部肌肉的脊柱區域,而這個區域似乎沒有直接受到帕金森病的影響。”

需要更大規模的研究
專家表示,這種刺激器類似於几十年來用於治療神經性疼痛的刺激器,盡管它必須精確定位,但植入手朮很簡單。困難的部分是在正確的時間和地點傳遞能量脈沖。“如果你用錯誤的方式、錯誤的模式和錯誤的參數刺激,真的會擾亂步態。”洛桑大學醫院神經調控專家愛德華多·馬丁·莫羅德/Eduardo Martin Moraud補充說。

與DBS相比,該裝置植入的位置比較淺,刺激量也不大,安全風險比較可控。但長期的電刺激會不會導致患者對其“麻痺”,需要長期的安全性評估。隨着疾病的進展,Gauthier預計他們將不得不重新調整設備,以防止每個患者病情倒退。據相關資料顯示,兩名未參與這項工作的研究人員也表示,他們唯一擔心的是,結果可能是可變的。他們想了解它是否對每個人都足夠有效,或者是否需要更多的侵入性技朮來獲得每個患者所需的特定數據。

目前,由於該試驗只對一個人進行了測試,尚不清楚這種方法是否適用於其他帕金森病患者。“下一步將是進行隨機對照試驗。”美國路易斯維爾大學/University of Louisville神經科學家蘇珊哈克瑪/Susan Harkema表示,她主要從事脊髓損傷患者刺激療法研究。Harkema說,這篇論文中沒有充分的數據證明這種方法將優於現有的標准療法。過去已有數十項研究測試了脊髓刺激能否改善帕金森病患者的步態,但大多數研究只有少數參與者,因此療效仍具有不確定性。“這個領域迫切需要更大規模的研究。”她說。

Moraud也表示,其研究團隊已在第2名帕金森病患者身上植入該裝置,該患者顯示出早期進展跡象,研究人員尚未寫下結果。他們計划再對6名帕金森病患者進行脊髓刺激療法,更好地了解患者對刺激的反應有何不同,以及有些人是否根本不會受益。

在這項研究中,專家團隊還測試了單獨的脊髓刺激療法和脊髓刺激與DBS相結合的療法,他們發現這兩種刺激物的組合產生了最好的效果。更先進的DBS系統可以記錄大腦活動,因此研究人員正在研究一種策略,利用這些記錄來了解步態凍結的電信號特徵。這些數據可以用於一種反饋模式,以便在腿部最需要的時候刺激脊髓。

針對這一項突破性的進展,中國的專家也表示“這種探索性的嘗試非常值得做”。中國研究人員表示,“這種方法的發展前景是非常大的。如果脊柱上的神經中樞全部斷掉了,現有的方法無法將它們重新連接。如果他們能夠搭一座‘橋’繞過去,是非常了不起的。這種探索性的嘗試非常值得做,希望中國的神經外科也能跟上。”

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