一项通货膨胀创新可以为慢性疼痛患者提供一种简单的方法，让他们绕过止痛阿片类药物，获得有效的治疗。
任何坐在电脑前阅读这篇文章的人都可能经历过背痛。但是，虽然短暂的伸展或散步可以缓解轻微的疼痛，但对于世界各地数百万人来说，包括成年人占美国人口的8%在美国，简单的解决方案并不能解决问题。这些人患有顽固性背痛，止痛药，如非甾体抗炎药(NSAIDs)，不再起作用。
对于这些人，建议的治疗方案包括可能上瘾的阿片类药物，或电刺激方法，破坏脊髓神经和大脑之间的疼痛信号;但是最佳的刺激方法是有代价的。最有效的设备包括侵入性手术，其中刺激电极“桨”被植入脊髓。虽然这些设备产生的信号可以缓解疼痛，但对许多患者来说，这样的手术太过了。
现在，一种新的电刺激设备可以通过一个更简单的程序提供桨式刺激器的好处，可以为更多的疼痛患者提供基于刺激的治疗。
脊髓刺激器在临床上用于疼痛管理已有50多年的历史Christopher Proctor博士他是剑桥大学工程系仿生系统小组的组长，也是一项新研究的合著者，该研究展示了该原型设备。
慢性疼痛的解决方案
目前可用的刺激器分为两类——上面提到的桨形刺激器，或者使用侵入性较小的锁孔手术的更细的丝形刺激器。这些电线电极以一种不那么有针对性的方式释放电信号，并且存在位移问题，植入后设备会四处移动，降低了它们的有效性。
虽然划片式刺激器可以提供更有效的解决方案，但它们不适合一些最脆弱的患者——患有慢性疼痛和其他合并症(如糖尿病或帕金森病)的老年人。Proctor说:“这些患者中的许多人实在是太虚弱了，无法接受植入桨状电极的侵入性手术。”
该装置在插入硬膜外间隙后充气成桨形。图源:Woodington et al
由于这些问题，尽管全球负担沉重，但每年只有10万人寻求基于刺激的解决方案。这包括患有其他疼痛情况的患者，可以通过刺激缓解，包括心绞痛。普洛克特指出:“全球大约有10亿人遭受疼痛的折磨。”
这种新设备仍处于实验阶段，将通过门诊手术进行植入。“植入物进入硬脑膜(一种保护脊髓和脊柱的皮肤状鞘)之间的腔内(称为硬膜外间隙)，”Proctor解释道。
该设备本身非常微小，只有60微米厚，由薄膜电子设备和流体系统组合而成。后一种特性允许设备通过注入空气和水的混合物来“膨胀”。这使得它在硬膜外腔内扩张成桨状，比导线刺激器覆盖更大的脊髓区域。然后将空气和水从装置中吸出，使其紧贴硬膜外空间的组织。“我们试图将这两个世界的优点结合起来，”Proctor说，“通过微创手术得到一个像桨一样的设备，可以提供最好的治疗，而且最不可能出现移位问题。”
临床之旅
与其他刺激器一样，该设备将经历一段试验期，在此期间，患者将与医生合作，以确定缓解疼痛的最佳刺激水平。试验结束后，电池组被单独植入，通常位于患者臀部附近。这种电池可以充电，有些型号在需要更换之前可以提供10年的刺激。普洛克特说，这种充气装置的一个妙处是，它可以像植入时一样取出来，这意味着即使病人在试验期后更喜欢另一种治疗方法，也不需要进行严重的手术。
“我们的目标是在三年内为首次人体临床试验做好准备，”Christopher Proctor博士说。
在他们的论文中，Proctor和他的团队研究了该设备的工程原理，表明它可以成功地在空气中充气体外模型并且通过使用人体尸体来验证这项技术，它可以成功地植入真正的脊髓。这是一段旅程的开始，研究人员将在临床前动物模型中证明其安全性和有效性，然后在人类患者中证明。Proctor希望这方面的进展能够迅速，他说:“我们的目标是在三年内为首次人体临床试验做好准备。”
Proctor意识到这项任务的规模——资金和专业知识将需要从团队的实验室环境转移到适合医疗设备生产的规范空间，并且需要更多的证据来证明设备的价值，但对疼痛患者的潜在好处使其值得。
“脊髓刺激不会解决10亿人的问题，但它可以解决比现在更多的人的问题，它可以极大地改善许多患者的生活。我认为我们的创新将使更多的患者获得这种高效的治疗。”
参考:伍丁顿BJ, Curto VF, Yu, Y等，电子与形状驱动的微创脊髓刺激。科学。睡觉。2021: 7。
