在线额外内容:“为其他人准备的‘起搏器’ - 彭博社
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在接下来的几年里,患有癫痫和中风后瘫痪等严重疾病的人们可能会有一种新的治疗方法:神经刺激。当用精确校准的微电流冲击心脏时,起搏器和除颤器已被证明能够恢复正常的心脏节律。很快,类似的设备可能会被植入以恢复大脑和其他器官的正常功能。
这已经等了很久。美敦力公司(MDT)在45年前推出了第一个可植入的起搏器。随着这些设备变得更加熟练——得益于微电路技术的进步——并且被更广泛地接受,研究人员开始调查它们是否也可以通过刺激脊髓或大脑来发挥作用。毕竟,肌肉并不是唯一对电击反应的组织。神经细胞也是。
早期探索。
美敦力心脏节律管理业务的总裁斯蒂芬·H·马赫尔回忆说,当他在1972年入职时,公司位于明尼阿波利斯的总部的实验室技术人员已经在测试脊髓刺激作为治疗疼痛和运动障碍(如足下垂,一种使人走路时绊倒的疾病)的潜在方法。他们还在实验通过刺激胃来抑制饥饿,以及刺激甲状腺以增加其激素分泌。
他们的一些工作从未取得很大进展。例如,美敦力的研究人员了解到,虽然脉冲发生器可以激活一个有缺陷的甲状腺,但患者可以通过每天服用一次的合成甲状腺素(Synthroid)来同样有效地治疗,而无需手术的费用和风险。
但其他实验最终取得了成功。1997年,美国食品和药物管理局批准了美敦力首次非心脏使用心脏起搏器的申请,以刺激丘脑——一个控制运动的双叶大脑部分——以阻止帕金森病引起的颤抖。同年,美敦力还获得了销售一种设备的许可,该设备通过刺激从下脊髓出来的骶神经来收缩膀胱,以防止失禁。
失聪治疗。
大约在同一时间,初创公司也开始获得FDA对新植入物的批准。在经过十年的研究后,Cyberonics Inc.(CYBX)于1997年获得批准,商业化一种激活颈部迷走神经以控制癫痫发作的设备。先进的生物技术公司也获得了市场销售其耳蜗植入物的许可,这是一种微处理器,可以从外部麦克风接收声波,并将其转化为内耳中的电信号,使一些失聪的人能够听到声音。
自那时以来,FDA已允许美敦力、先进生物技术和先进神经调节系统公司(ANSI)各自销售可植入的脊髓刺激器以缓解疼痛。
在最初一波批准之后,一系列新的治疗方法可能即将到来。Cyberonics计划在明年五月开始销售其迷走神经刺激器以治疗抑郁症。这将是首个获得批准用于治疗心理疾病的电植入物。这家总部位于休斯顿的公司还计划招募患者进行阿尔茨海默病、头痛、焦虑症和贪食症的试点研究,目标是在十年末之前获得最终批准。
偏头痛到肥胖。
美敦力也可能正在接近多种新疗法。其产品正在进行临床测试,以脉冲丘脑治疗癫痫;脉冲枕神经治疗偏头痛;脉冲大脑内部胶囊治疗抑郁症和强迫症;脉冲颈部舌下神经治疗睡眠呼吸暂停;脉冲骶神经治疗肠道疾病;以及脉冲胃部治疗肥胖。
美敦力神经科学部门的高级科学家马克·赖斯解释了该设备的多功能性,他将其比作螺丝刀。“你可以用螺丝刀修理很多不同的东西,”他说。“同样,我们可以让神经刺激器做很多不同的事情。”美敦力高管表示,他们可能在两到三年内推出用于癫痫的深脑治疗产品。
全新的公司也在竞争中。位于加利福尼亚州山景城的NeuroPace公司正在测试一种设备,通过脉冲大脑中的热点来控制癫痫发作。根据实验结果,该植入物可能在2007年上市。Transneuronix公司正在进行其自有肥胖胃起搏器的最后阶段研究,该公司位于新泽西州的Mt. Arlington,公司的高管希望医生能在2008年植入其产品。
调整脑细胞。
位于西雅图的Northstar Neuroscience公司正在考虑在2007年推出一种神经刺激器,该设备似乎有助于中风患者恢复手臂和腿部的运动。例如,在2004年的一次测试中,西北纪念医院的12名患者在胸部植入了该设备,电线穿过他们的大脑,连接到因中风而失去功能的细胞附近。随后,他们在起搏器以低剂量电流刺激大脑的同时,进行了为期六周的严格物理治疗。
为了评估治疗的有效性,医生对一组12名没有接受植入物的中风患者进行了相同的治疗方案。许多人在治疗后也提高了手臂和手的活动能力。然而,在接下来的六个月中,除了一个人外,所有人都失去了大部分恢复的能力,而接受刺激的12名患者中有一半保持了他们恢复的能力,负责该研究的西北纪念医院神经外科医生罗伯特·莱维博士说。Northstar的高管认为,这种治疗也可能帮助因头部受伤或脑瘫而瘫痪的人。
技术应该会激发神经刺激的更多应用。先进生物技术公司(Advanced Bionics),现在是波士顿科学公司的子公司(BSX),以及先进神经调节公司(Advanced Neuromodulation)都刚刚推出了带有可充电电池的脊髓刺激器。这些电池不再需要在一次充电中持续多年,因此设备可以小得多。
由于患者不必担心通过过快耗尽电池来缩短植入物的使用寿命,他们还可以将刺激器调高,以克服更强烈的疼痛。当电池电量低时,患者只需佩戴一个通过皮肤发射无线电波来为电池充电的电源包。美敦力计划在今年春季推出一款可充电的疼痛缓解神经刺激器。
药物导管。
更广泛的应用正在进行中,因为研究人员将这些设备与微型药物泵结合,以直接将药物输送到最有效的部位。这项技术可能并不遥远。美敦力已经销售一种能够感知患者肺部液体积聚并通过无线电信号向监测站发送警报的除颤器。它还有一系列可植入的药物泵。
指导公司(GDT)的研究人员也对前景感到兴奋,该公司还制造心脏设备。“技术的融合可能提供最大的机会,”指导公司心脏节律管理业务的首席医疗官约瑟夫·史密斯博士说。“如果你能将设备治疗的已证实好处与生物制剂的新兴潜力结合起来,你可能能够完全重新思考我们对疾病治疗的看法。”
如今,每年有数百万人因心脏病而安装起搏器和除颤器。也许不久之后,这么多人也会获得电气植入物,以修复我们身体其他部位出现的问题。
作者:迈克尔·阿恩特在芝加哥