该设备大小与一颗小种子相当,被注射入体内并放置在特定神经附近。一旦就位,它会发送经过精心控制的电信号来改变神经的活动。电力由体外无线供应,允许医生或患者实时调整刺激。
这项发表在《科学进展》(Science Advances)上的研究结果,描述了一种提供精确神经刺激的潜在微创方法。该技术并非取代包括药物治疗和外科植入设备在内的现有疗法,而是可以提供另一种根据个人医疗需求量身定制的选项。
“这项工作代表了我们在思考治疗神经相关疾病方式上的转变,”纽约大学阿布扎比分校和纽约大学坦顿工程学院生物工程助理教授、该研究的资深作者Khalil Ramadi教授说。“通过创造一种可以注射而非外科植入的设备,我们使这些疗法变得更简单、更安全、更易获得,同时仍能保持对神经活动的精确控制。”
无需手术的无线神经刺激
该设备的关键优势之一是医生可以使用熟悉的成像技术(包括超声和计算机断层扫描(CT))对其进行定位和监测。这些方法有助于引导其放置在目标神经附近,并允许事后检查设备的位置。
该植入物还提供可编程的电刺激。这意味着它传递的信号可以进行调整以适应患者的需求,有可能为医疗保健提供者在管理涉及异常或不必要神经活动的疾病方面提供更大的灵活性。
“与纽约大学阿布扎比分校的这项合作反映了我们致力于推进创新的、与临床相关的研究,并将其转化为患者护理方面有意义的改善,”克利夫兰诊所阿布扎比分校的首席学术官Sawsan Abdel-Razig博士说。“通过汇聚多学科专业知识,这项工作突显了学术合作如何能够加速开发更安全、微创的疗法,并扩大患者获得先进治疗的机会。”
慢性疼痛治疗前景广阔的早期结果
研究人员通过实验室实验和临床前测试对该技术进行了评估。结果表明,这种微型设备能够提供精确的神经刺激,同时在旨在模拟真实世界使用的条件下保持稳定的性能。
研究团队还证明,该设备能够在体内(即在活生物体内,而不仅仅是在孤立的实验室环境中)成功激活神经。这一发现代表了在确定该技术最终能否用于医疗保健方面迈出的重要早期一步。
“这项技术有潜力弥合非侵入性疗法与传统植入物之间的差距,”纽约大学阿布扎比分校研究员、该研究的第一作者Mohamed Elsherif博士说。“它为既有效又易于实施的治疗打开了大门,这可能会显著改善患者护理。”
尽管该设备在早期测试中显示出了有希望的结果,但其缓解人类患者慢性疼痛或改善运动障碍的能力尚未得到证实。
如果进一步的研究证实了其安全性和有效性,该技术可以减少对更具侵入性手术的需求,同时使先进的神经刺激治疗更容易实施。避免外科植入也有助于降低与手术相关的风险并缩短恢复时间,从而有可能扩大这些疗法的适用范围。
来自纽约大学阿布扎比分校的该研究的其他贡献者包括Salma Mansour、Zhansaya Makhambetova、Fotoon Aldhanhani、Batoul Khlaifat、Mahmoud Elbeh、Vega Pradana Rachim和Sohmyung Ha。克利夫兰诊所阿布扎比分校的合著者是Hicham Abada、Juan S. Barajas-Gamboa和Carlos M. Abril Vega。