治愈瘫痪:首位临床病人正在测试脊椎植入装

一位脊柱受伤致局部瘫痪的病人正在测试一款脊椎植入装置,希望可以帮助他再次行走。


在瑞士的一家医院里,永久瘫痪的病人正在学习使用植入脊椎的刺激电极,以期能够再次行走。Grégoire Courtine是瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)神经义肢技术的教授,他等待这一天已经很久了。“从治疗瘫痪的大鼠,到让病人真的迈出一步,我们整整花了15年。”他说,“也许十年之内,我们的技术就能用于临床了。”

 

治愈瘫痪也是《麻省理工科技评论》2017年的十大突破技术之一。


Courtine一直将治愈瘫痪视为自己的使命。早在十五年前,他就已经把微电极植入瘫痪大鼠的脊椎中,用电流刺激神经纤维。打开电源后,经过一定的训练,大鼠就能够在保护带的帮助下重新向前行走。“经过两个月的训练,一只完全瘫痪的大鼠就能慢慢走向面前的瑞士巧克力了。”Courtine回忆说。

 

但Courtine并没有将这一技术局限在大鼠上。他在瘫痪的猴子上优化这项技术。现在,他的研究走到了一个新的里程碑——第一位临床试验的病人在洛桑大学医院已经开始使用这套脊椎植入装置了。在德克萨斯州奥斯汀举行的SXSW Interactive上,Courtine描述了新的实验流程以及过去的研究历史。

 


在临床试验中,病人会使用一套索具——大鼠用的保护带的升级版,来辅助向前行走。“索具拉着他们,就像孩子学走第一步时,家人挽着他们一样。”Courtine解释道。

 

第一位接受脊椎植入的病人五年前因为脊柱受伤而导致局部瘫痪。在植入之前,他可以在一定的帮助下行走,但是,当刺激装置打开后,他的步态显著改善了。“刺激一打开,他的动作就明显协调多了。”Courtine说。本次临床试验共有八位病人参加,之后还会有瘫痪更严重的病人加入。

 

这次试验是一个概念验证型的研究,用来确定脊椎植入装置的安全性和刺激的基本功效。外科医生会将刺激装置植入到病人下背部的腰椎表层。植入物体是来自Medtronic公司的商用装置,已被批准用于慢性痛的治疗。手术中,研究人员需要准确定位植入物,这样21根电极就能同时刺激让腿部肌肉收缩和舒展的神经纤维。这刺激装置还连着一个在病人躯干上安置着的电脉冲装置。

 

谈到刺激器,Courtine说他也可以选择使用他同事、同为瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)神经义肢技术的教授Stéphanie Lacour发明的弹性电极装置。Lacour开发的弹性植入式电极模仿了脊膜的工作原理,可以同时用于脊髓和大脑。但是她也承认,她的装置离临床试验和商业化还有一定的距离。


这次临床试验不但会观察病人的即时反应,也会跟踪病人在五个月内的持续变化。Courtine希望神经系统的强大可塑性可以让病人真的大步行走起来。“在大鼠和非人灵长类动物中,我们不只观察到受伤部位的组织发生了改变,实际上,整个神经系统都发生了变化。”Courtine解释,“大脑会和受伤部位以下的脊椎建立新的连接和交流。”