作者:于邦坤 姚易琪 来源:澎湃新闻 发布时间:2023/12/8 17:09:18
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5名创伤性脑损伤患者经DBS治疗认知得到改善

 

·在微调和安全检查期之后,五名参与者每天接受12小时的DBS治疗,并进行与大脑执行功能相关的测试。研究人员预先设定的有临床意义的改善阈值是测试评分增加10%,结果,五个参与者都超过了期待,最终的改善阈值在15%-52%。

创伤性脑损伤能恢复了吗?

当地时间12月5日,据《自然》(Nature)杂志报道,在一项一期临床试验中,5名中度至重度创伤性脑损伤患者在接受脑深部电刺激术(Deep Brain Stimulation, DBS)后,认知和生活质量都有了实质性的改善。

这项研究由美国威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)、美国哈佛医学院(Harvard Medical School)等研究团队共同完成。研究结果表明,针对人体大脑中丘脑的DBS有可能显著提高许多中度至重度创伤性脑损伤患者的认知功能和生活质量。论文合著者、美国斯坦福大学(Stanford University)的神经外科医生Jaimie Henderson表示:“对受伤多年的参与者来说,这些改善是变革性的。”

脑深部电刺激术(DBS)是将电极插入患者的大脑中,通过电流刺激,调节局部异常的神经活动,常常用于强迫症、癫痫等疾病的治疗。中度至重度创伤性脑损伤通常由头部伤口或身体外伤引起,导致神经元死亡和脑回路断开,产生长期认知困难。

多学科合作助力治疗

“针对大脑的特定部位进行治疗是很复杂的,因为每个人受到创伤的影响方式不同。”美国克利夫兰医学中心(Cleveland Clinic)神经学研究所主席、神经外科医生Andre Machado博士说,“这项研究能够成功要归功于多机构、专业合作和团队联合,好的科学研究就是这样产生的。”

在研究中,Jaimie Henderson博士和他的外科团队在每个受试者身上植入DBS电极,以刺激丘脑的中央外侧核(Central Lateral Nucleus,大脑其他区域连接的中继点),以及相关的神经纤维束。引导植入的核磁共振成像是用斯坦福大学Brian Rutt博士团队开发的一种新算法处理的,测算DBS电极如何与CL神经元和神经纤维相互作用的计算机模型则是由美国犹他大学(University of Utah)的生物医学工程师Christopher Butson博士及其同事开发的。

每位试验参与者都存在着3-18年的中度至重度创伤性脑损伤。“我什么都不记得了,”某位参与者在2001年的一场车祸中遭受了创伤性脑损伤,“我的左脚耷拉着,所以我总是被东西绊倒。我总是出车祸,很容易被激怒。”

在植入手术后的两至三个月,研究小组对每位参与者进行DBS测试,微调刺激信号并检查不良反应。在测试阶段之前,最初的六名参与者有一人出现头皮感染,随后她移除了DBS电极并退出研究。但其他五人在手术或DBS测试中几乎没有出现不良反应。

在微调和安全检查期之后,五名参与者每天接受12小时的DBS治疗,并进行与大脑执行功能相关的测试。研究人员预先设定的有临床意义的改善阈值是测试评分增加10%,结果,五个参与者都超过了期待,最终的改善阈值在15%-52%。虽然治疗效果各不相同,但参与者及其家人的生活得到了改变。一位参与者的母亲告诉研究团队:“我找回了女儿,这是一个奇迹,对我们来说意义深远。”

目前,研究团队计划招募25到50名参与者进行二期临床试验,以优化治疗手段、确认其安全性和有效性,并更好地了解哪种类型的创伤性脑损伤患者最适合这种治疗。如果试验进展顺利,接下来将进行更大规模的第三阶段临床试验。

论文共同作者、美国威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)神经科学教授Nicholas Schiff说:“前面还有很长的路要走,但至少我们有了一条路。”

探索更广阔的DBS治疗领域

DBS开始出现于20世纪50-70年代,最先应用于治疗慢性疼痛,之后也尝试用于痉挛、小脑麻痹、癫痫等疾病的治疗,但当时由于定位手段落后、缺乏客观疗效评价标准、伦理道德方面存在争论等原因使得DBS的进一步应用受到限制。

1980年,DBS首次被报道用于治疗神经系统症状,包括肌张力障碍、震颤和语言障碍。1996年,A.L. Benabid等人的研究首次成功地在丘脑腹侧中间核(VIM,DBS治疗震颤常用的治疗靶点)植入慢性电极,用于治疗特发性震颤和帕金森病,随后这一治疗手段于1997年获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准。

DBS在中国的发展始于1998年,北京天坛医院神经外科王忠诚院士指导实施了国内首例DBS治疗帕金森病。从那时起,国内DBS的技术水平和应用领域开始蓬勃发展。近年来,随着目标立体定位设备和刺激电极的发展,DBS变得更加精确和安全,逐渐成为治疗神经精神疾病的潜力手段。

2022年初,世界首例脑机接口抑郁症患者吴晓天,在上海交通大学医学院附属瑞金医院成功完成了DBS手术。吴晓天在接受澎湃科技采访时说:“它(DBS)就像我的‘打狗棒’,让我赶走‘抑郁’这条狗。从接受手术到现在,一年多过去了,我觉得也许这次——好景会长。”(详见澎湃科技报道《口述|世界首例脑机接口抑郁症患者:我从未获得超越界限的快乐》

2023年11月,上海市精神卫生中心开展了在中国大陆精神专科医院进行的第一例精神外科手术,为难治性强迫症领域增添新的治疗手段。上海市精神卫生中心院长赵敏表示:“除了难治性强迫症外,未来,我们还将会在物质成瘾症、精神分裂症、抑郁症等方面不断探索DBS治疗方式,尝试用神经调控技术,来治疗现有的一些用药物和心理治疗等手段无法起到很好疗效的难治性精神疾病。”

在DBS应用逐步扩展的同时,也有人对DBS伦理及安全问题表示担忧。与其他有植入设备的手术不同,DBS手术需要同时在颅内植入电极且在体表植入脉冲发生器,必须启动脉冲发生器并完成程序设置才能发挥作用。而“黑客”有可能劫持DBS设备,获取患者的隐私病情信息、改变程控参数或者靶点、影响治疗效果甚至导致患者的情绪和行为失控。目前,尚未有DBS设备被劫持的报道,但已有研究者在实验室证实劫持这种智能设备是可行的。

中南大学湘雅二医院神经外科主任医师蒋宇刚曾写道:“没有设备和技术安全就谈不上治疗的安全。与其他植入设备的靶器官不同,DBS的治疗器官在脑。治疗效果需要程控调节实现。设备的安全运行不仅关系到治疗效果,还可能影响人的行为和情感。所以设备生产商应在提高设备性能时对设备安全给予足够重视,在研发时设置防止非授权性程控的保护措施。医疗器械审批机构在审核时应充分考虑到这一问题,以应对这一新技术可能面临的信息安全风险。”

(原标题  《自然》:5名中重度创伤性脑损伤患者经DBS治疗认知得到改善)

 
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