瑞士脊柱植入物幫助晚期帕金森病患者流暢行走!

瑞士脊柱植入物帮助晚期帕金森病患者流畅行走!

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健康 Health


要点:
瑞士研究人员开发了一种脊柱植入物,可以向脊髓输送电刺激,极大地改善了一名晚期帕金森病患者的活动能力,使其可以流畅地行走。目前,由于该试验只对一个人进行了测试,尚不清楚这种方法是否适用于其他帕金森病患者,这个领域迫切需要更大规模的研究。

科技正以前所未有的速度和规模发展,引发多个领域的变革,塑造了新的商业模式,甚至重塑了全新社会结构。我们一起,从科技创新中洞察社会转型和升级的机遇。

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帕金森病/Parkinson′s Disease,简称PD是第二常见的神经退行性疾病,在中国65岁以上老年人中的患病率为1.7%,并预测直至2030年中国患病人数或达500万。其临床特征包括以运动迟缓、静止性震颤、肌强直和姿势平衡障碍为主的运动症状,和嗅觉减退、自主神经功能障碍、睡眠障碍、抑郁和认知障碍等非运动症状。随着帕金森病患者年龄的增长与疾病的进展,其运动症状与非运动症状会逐渐加重,可致患者残疾,给患者和社会带来极大的负担。

2023年11月6日,自然医学/Nature Medicine发布的一项研究显示,瑞士洛桑联邦理工学院/ Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne ,简称EPFL的研究人员开发了一种脊柱植入物,可以向脊髓输送电刺激,极大地改善了一名晚期帕金森病患者的活动能力,使其可以流畅地行走,这种治疗效果已经持续了两年。但目前该试验只对“一个人”进行了测试,尚不清楚这种方法是否适用于其他帕金森病患者。英国帕金森氏症防治协会/Parkinson's UK研究主任戴克斯特/David Dexter表示,“这可能是一项具颠覆性的技术,有助帕金森症晚期患者恢复活动。”

植入“神经假体”后行走无需搀扶
此次参与试验的患者名为马克·高蒂尔/Marc Gauthier,现年62岁,已经与帕金森病共同生活近30年。 Gauthier以前是一名建筑师,还是法国波尔多/Bordeaux附近小镇的镇长。

过去,他接受过帕金森病的标准治疗方法,包括多巴胺替代疗法和脑深部电刺激/DBS疗法。 2004年,他接受了DBS治疗,帮助他减轻了一些帕金森病症状,如震颤和僵硬。最近,他患上了严重的行走障碍,DBS也无济于事。 “我几乎再也走不动了,每天都会摔倒好几次。在某些情况下,比如进入电梯,我会踩在原地,就像我在那里被冻住了一样。”Gauthier补充说。

两年前,EPFL的神经科学家格雷瓜尔•考廷/Grégoire Courtine团队在洛桑大学医院/CHUV为Gauthier尔进行了精密的“神经假体”植入手术,该“神经假体”由一个紧靠在脊髓上、控制行走的电极场和一个植入腹部皮肤下的电脉冲发生器组成,可向脊髓的特定区域传递电脉冲,以激活功能障碍的神经元回路。植入的位置是高蒂尔的下背部,腰骶脊髓的上方。

为对Gauthier进行个性化刺激,Courtine在他的腿和脚上安装了传感器,收集他行走缺陷和模式的数据,然后配置电刺激来补偿他的功能障碍,包括膝关节伸展无力或臀部肌肉收缩等问题。通过针对性的脊髓刺激编程,该装置可以实时适应高蒂尔的运动。

令人意外的是,Gauthier的行走障碍在术后很快消失。目前,他每天约使用“神经假体”8小时,只有在长时间坐下或睡觉时才会关闭。 Gauthier说,“三年前我被迫停止工作,经常待在家里,不可能走进一家商店,现在这种情况不会再发生了。我早上打开它,晚上关闭。它让我走得更好,更稳定。现在,我什至不再害怕楼梯了。每个星期天我都会去湖边,步行约6公里。这太不可思议了。”Gauthier解释道,“不同于帕金森病的常规治疗,它们针对受到产生多巴胺的神经元丧失的直接影响的大脑区域,该'神经假体'针对负责在行走时激活腿部肌肉的脊柱区域,而这个区域似乎没有直接受到帕金森病的影响。”

需要更大规模的研究
专家表示,这种刺激器类似于几十年来用于治疗神经性疼痛的刺激器,尽管它必须精确定位,但植入手术很简单。困难的部分是在正确的时间和地点传递能量脉冲。 “如果你用错误的方式、错误的模式和错误的参数刺激,真的会扰乱步态。”洛桑大学医院神经调控专家爱德华多·马丁·莫罗德/Eduardo Martin Moraud补充说。

与DBS相比,该装置植入的位置比较浅,刺激量也不大,安全风险比较可控。但长期的电刺激会不会导致患者对其“麻痹”,需要长期的安全性评估。随着疾病的进展,Gauthier预计他们将不得不重新调整设备,以防止每个患者病情倒退。据相关资料显示,两名未参与这项工作的研究人员也表示,他们唯一担心的是,结果可能是可变的。他们想了解它是否对每个人都足够有效,或者是否需要更多的侵入性技术来获得每个患者所需的特定数据。

目前,由于该试验只对一个人进行了测试,尚不清楚这种方法是否适用于其他帕金森病患者。 “下一步将是进行随机对照试验。”美国路易斯维尔大学/University of Louisville神经科学家苏珊哈克玛/Susan Harkema表示,她主要从事脊髓损伤患者刺激疗法研究。 Harkema说,这篇论文中没有充分的数据证明这种方法将优于现有的标准疗法。过去已有数十项研究测试了脊髓刺激能否改善帕金森病患者的步态,但大多数研究只有少数参与者,因此疗效仍具有不确定性。 “这个领域迫切需要更大规模的研究。”她说。

Moraud也表示,其研究团队已在第2名帕金森病患者身上植入该装置,该患者显示出早期进展迹象,研究人员尚未写下结果。他们计划再对6名帕金森病患者进行脊髓刺激疗法,更好地了解患者对刺激的反应有何不同,以及有些人是否根本不会受益。

在这项研究中,专家团队还测试了单独的脊髓刺激疗法和脊髓刺激与DBS相结合的疗法,他们发现这两种刺激物的组合产生了最好的效果。更先进的DBS系统可以记录大脑活动,因此研究人员正在研究一种策略,利用这些记录来了解步态冻结的电信号特征。这些数据可以用于一种反馈模式,以便在腿部最需要的时候刺激脊髓。

针对这一项突破性的进展,中国的专家也表示“这种探索性的尝试非常值得做”。中国研究人员表示,“这种方法的发展前景是非常大的。如果脊柱上的神经中枢全部断掉了,现有的方法无法将它们重新连接。如果他们能够搭一座'桥'绕过去,是非常了不起的。这种探索性的尝试非常值得做,希望中国的神经外科也能跟上。”

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