腦起搏器:按下健康“重啟鍵”
大家都知道帕金森病,我國著名數(shù)學家陳景潤、世界拳王阿里都是帕金森病患者。帕金森病的患病與大腦中間的黑質(zhì)紋狀體有關,當這個區(qū)域的神經(jīng)細胞死去60%~80%時,人就控制不住自己的肢體,會出現(xiàn)震顫、僵直或者運動遲緩。
這時,我們可以采取這樣一種方法:在這個系統(tǒng)中的特定靶點,也就是大腦中間特定的區(qū)域,置入一個電極,用一個電信號去調(diào)控它,讓神經(jīng)系統(tǒng)的滑動恢復正常狀態(tài),這種方法就叫深腦刺激方法,用到的設備就是腦起搏器。
發(fā)現(xiàn):一次靈感的迸發(fā)
1987年的一天,法國醫(yī)生本納比在給一名震顫患者做毀損手術。他打算選擇導致震顫的丘腦的一個區(qū)域進行毀損。像往常一樣,他只對患者進行了局部麻醉,患者的大腦仍保持清醒。為了測試毀損靶點的準確性,本納比將一根探針插入希望毀損的區(qū)域,先給了一次50赫茲的電刺激,患者沒有任何不良反應,基本可以確定對這一區(qū)域進行毀損不會產(chǎn)生不良效果。
這是長期以來的做法,一般這時就可以拔出探針準備進行毀損了。但本納比突然靈光一閃:如果提高電刺激頻率,會怎么樣呢?于是他沒有拔出探針,而是將儀器的電刺激頻率往上調(diào)。剛剛調(diào)到100赫茲,意想不到的事情發(fā)生了——患者的震顫停止了!患者安靜得異乎尋常,本納比覺得他可能讓患者產(chǎn)生了無意識的肌肉收縮,于是趕緊關掉電刺激并為自己的錯誤向患者道歉?;颊邊s告訴他根本不需要道歉,這是他患病以來第一次體驗到?jīng)]有震顫的感覺!
本納比重復了一遍這個過程,結果完全相同。而且他還發(fā)現(xiàn),只要100赫茲的電刺激一被關掉,震顫很快就又出現(xiàn)了,這是一個可逆的過程。這一刻,本納比意識到他經(jīng)歷了一次激動人心的發(fā)現(xiàn)。
在本納比發(fā)現(xiàn)高頻電刺激可以治療震顫之后,不少研究機構和公司開始進行產(chǎn)品研發(fā)。于是,腦起搏器應運而生。
如今,腦起搏器已成為眾多疾病的治療方法,比如已經(jīng)批準的帕金森病、突發(fā)性震顫、癲癇、強迫癥等。值得關注的是,未來,將有39種疾病都可以用這種方法治療,比如抑郁癥、阿爾茨海默病等。
獲獎:自主研發(fā)的榮譽
腦起搏器被譽為神經(jīng)外科醫(yī)療器械的“大飛機”。2013年,清華腦起搏器獲得國家藥品監(jiān)管部門頒發(fā)的注冊證,這不僅使我國成為世界上第二個掌握這一尖端技術的國家,還使得系列腦起搏器的價格大幅度降低。
這枚重量僅為37克的腦起搏器,由58種加工方法、182套制造模具、406個工藝包、891套工裝卡具、1821種物料器件和3000份以上控制文件凝結而成,在近乎“一張白紙”狀態(tài)的有源植入醫(yī)療器械領域開拓了“中國制造”的版圖。
從2000年開始研發(fā),歷經(jīng)18年不懈努力,目前清華腦起搏器已經(jīng)形成包括單通道、雙通道、雙通道可充電在內(nèi)的系列化腦起搏器產(chǎn)品,共有6個三類醫(yī)療器械注冊證和4個二類醫(yī)療器械注冊證,在全國超過180家醫(yī)院完成逾1.3萬例次植入,國內(nèi)市場占有率超過60%,平均為每位患者節(jié)省10萬元。
2016年全系列清華腦起搏器獲得權威CE認證后,開始沿“一帶一路”走出國門——2017年在巴基斯坦、孟加拉國和印度尼西亞等國實現(xiàn)臨床植入,2018年在英國實現(xiàn)植入,成功進入歐洲發(fā)達國家市場。
截至目前,擁有完全自主知識產(chǎn)權的清華腦起搏器項目獲得97項國內(nèi)外授權專利,榮獲5項國內(nèi)外發(fā)明金獎、最佳獎、特別獎。發(fā)表論文115篇,其中SCI檢索43篇,EI檢索50篇。