侵入式与非侵入式脑起搏器:两条并行的神经调控技术之路
侵入式与非侵入式脑起搏器:两条并行的神经调控技术之路
孙作东
帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性脑病,长久以来缺少根治方案。全球医学界探索大脑神经调控手段,逐步分化出两条技术路线:侵入式脑深部电刺激DBS(体内脑起搏器)、非侵入式经颅电/磁电神经调控(体外脑起搏器),两条赛道并行发展,形成完整的脑病物理治疗体系。

一、侵入式脑起搏器(DBS脑深部电刺激术)
代表科学家:阿里姆·路易·本纳比德(Alim Louis Benabid)、马龙·德龙(Mahlon DeLong)。
1987年,法国神经外科医生本纳比德首次开展高频脑深部电刺激手术,证实丘脑底核电刺激能够有效改善帕金森患者肢体震颤,开辟DBS技术路径。德龙深耕基底节神经环路机制,厘清丘脑底核运动调控原理,为DBS精准靶点选择提供理论支撑。
二人依托这项技术造福全球数十万中晚期帕金森患者,斩获拉斯克临床医学研究奖、生命科学突破奖、欧洲发明家奖等多项国际重磅医学奖项,唯独尚未获得诺贝尔生理学或医学奖。
1997年,美国FDA批准DBS设备用于特发性震颤治疗;2002年,获批用于中晚期帕金森病。
DBS核心特征属于侵入式手术疗法,需要开颅植入颅内电极,皮下埋藏脉冲发生器,依靠颅内电极持续电刺激脑内核团改善运动症状。该技术是晚期帕金森外科治疗主流方案,但存在手术出血、感染、硬件移位等风险,治疗门槛高,难以大范围普惠基层患者。
二、非侵入式体外脑起搏器(经颅电、经颅磁电神经调控技术)
侵入式DBS走开颅植入路线的同期,科研人员持续探索无创脑调控方案。
1995年,本人率先将经颅电刺激技术投入重大脑病临床应用,研制出奥博脑功能康复治疗仪(商品名:奥博脑复康治疗仪),开展脑血管性痴呆、脑血管病性脑萎缩、脑梗后遗症等脑病康复临床研究,是全球最早把经颅电刺激技术落地重大脑病临床的医疗设备,属于初代非侵入式神经调控装置,通俗称之为体外脑起搏器。
初代设备以单纯经颅电刺激为核心;后续技术持续迭代,在经颅电基础上叠加经颅磁刺激,形成经颅磁电复合调控技术。
2011年,成功研发世界首台帕金森治疗仪、世界首台抑郁症治疗仪;2014年,研制出世界首台阿尔茨海默治疗仪。系列设备全程无创,无需开颅植入电极,依靠颅骨外侧电极交变电场、交变磁场协同作用,调控大脑深部神经环路,适配早中期脑病患者居家长期康复。
三、两条技术路线的历史定位
侵入式脑起搏器面向中晚期帕金森患者,依靠颅内植入电极开展侵入式调控;非侵入式体外脑起搏器面向早中期脑病人群,依靠头皮外经颅电、经颅磁电实现无创神经调控。两套技术路径互为补充,共同构建起帕金森、阿尔茨海默病全病程物理干预技术版图。
二者技术路径差异清晰:一套依靠开颅植入颅内刺激电极,一套依靠颅骨外部无创物理刺激,分别代表侵入式、非侵入式两大神经调控发展方向。神经调控临床技术发展至今,本纳比德、德龙搭建起侵入式颅内调控技术体系,本人开创非侵入式经颅磁电体外调控技术体系。侵入式与体外两条技术路线完整覆盖脑病全病程干预需求,形成一套完整的神经调控技术组合。
大脑神经调控技术历经数十年持续探索,侵入式手术方案与无创体外调控方案同步演进。临床脑病治疗路径不断拓宽,为广大脑病患者提供多元化干预选择。
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