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剑桥团队研发出一种可充气脊柱植入物,可助治疗顽固疼痛!

 来源:科技日报  2021-07-07

据近日发表在《科学进展》杂志上的论文,英国剑桥大学的研究人员结合软机器人制造技术、超薄电子学和微流体技术,开发出一种超薄充气设备,可以治疗最剧烈的肢体疼痛,如无法通过止痛药治愈的腿部和背部疼痛,无需再进行侵入性手术。该设备或成为治疗全球数百万人顽固性疼痛的有效、长期解决方案。

每个人都会经历疼痛,对绝大多数人来说,它是暂时的、可治疗的。而对一些人来说,疼痛会使他们变虚弱,对健康带来威胁。在英国,背部疼痛是导致残疾的主要原因,每年造成约120亿英镑的经济损失。在美国,据疾病控制和预防中心估计,每12名美国人中就有1人患有顽固性背痛。非类固醇抗炎药,如布洛芬、阿司匹林等,或阿片类药物,如可卡因、吗啡等,对于这类疼痛的常规治疗是不起作用的。

被称为“神经痛的终极治疗手段”的脊髓电刺激(SCS)是顽固性背痛或其他类型神经性疼痛的一种治疗选择,尽管有效,但使用受限。目前,全球每年只有约5万病例可进行SCS手术。因此,每天仍有数百万人在与慢性疼痛作斗争。此次研发的新装置非常薄,大约只有一根头发的厚度,约60微米,可卷成一个小圆柱插入针头中,然后植入脊柱的硬膜外间隙——与无痛分娩针打的是同一部位。

一旦定位正确,由于微流体通道,该装置就会被水或空气充满,像一个小小的空气床垫一样展开,覆盖脊髓的大范围区域。当连接到脉冲发生器时,超薄电极开始向脊髓发送小电流,从而干扰疼痛信号。

研究人员在设备中加入了一些铋颗粒,这样即使设备很薄,也可通过X射线观察到。他们在体外和人体模型上验证了这种设备。早期测试表明,它除了能有效治疗多种形式的疼痛之外,还可能被改造成一种针对潜在的瘫痪或帕金森氏症的治疗方法。

该论文资深作者之一、剑桥大学临床神经科学系的达米亚诺·巴隆博士说:“我们制造设备的方式意味着还可以增加更多的电极,或者把它做得更大,以便更精确地覆盖更大范围的脊柱。”

研究人员表示,希望开展更进一步的临床试验,在两到三年内开始在患者身上测试该设备。


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