从1998年到现在已经大约经历了近二十年的发展,脑深部神经电刺激技术(DBS)在中国已经从完全依靠从国外进口到现在已经可以自行研发,取得了巨大的突破。据不完全统计,在我国几十家研究的机构已经开展了对植入式神经刺激器的研究。其中在这方面研究比较成功的是:第三军医大学生物医学工程、清华大学的航天航空学院、重庆大学重庆大学生物工程学院等等。这其中清华大学航天航空学院李路明教授的团队在2004年研制成功了脑深部刺激器,并且他们于2009年开始了临床试验,到目前来说北京天坛医院和北京协和医院据统计大约已经成功地完成数十例临床试验,临床实验的效果很好[8-9]。

目前脑深部神经刺激器多为开环型设计,实际的手术案例中出现的一些许多问题也比较明显。例如,神经刺激器的参数不能够实时根据人体病情的变化而变化,神经刺激器的作用效果不是很明显,同时也会带来许多副作用等。这些出现的挑战需要对脑深部神经刺激器进行更加深入的研究,闭环型神经刺激器的研究迫在眉睫。

如今,在闭环型脑深部神经刺激器设计领域处于领先地位的还是一些欧美国家,他们设计的脑深部神经刺激器能够通过体内的传感器可以及时的检测出病情的变化,反馈给MCU,这样就能及时地根据病情需要改变神经刺激器的实时参数。美国的许多医疗器材的公司也加大了对脑深部神经刺激器研究的投入,都希望自己可以处于领头羊的地位。其中许多公司设计的产品已经完成了临床试验阶段,开始大规模生产脑深部神经刺激器。我国清华大学的技术公司目前也处于这种技术的领先地位,面向不同人群设计的神经刺激器也开始了临床试验阶段[7]。图1-3是清华大学设计的不同种类的神经刺激器。

图1-3不同种类的脑深部神经刺激器

(a单通道型、b加强型单通道型、c双通道型、d可充电型)

未来的脑深部神经刺激器产品趋向微型化设计和智能控制方向发展。选用更加适合人体的生物材料生产的神经刺激器也是一个重要的课题。脑深部神经刺激器也会进入蓬勃发展的时期,人工智能和生物材料是脑深部神经刺激器发展的大方向。

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