研究人员展示了脊髓损伤前所未有的恢复速度。具有不完全脊髓损伤的个体安全地接受了颈部神经刺激与渐进性、个性化康复相结合的治疗。这种方法称为闭环迷走神经刺激(CLV),在这些个体中产生了手臂和手功能的显著改善。
在一项新的临床研究中,德克萨斯大学达拉斯分校的德克萨斯生物医学设备中心(TxBDC)研究人员展示了脊髓损伤前所未有的恢复率。
在这项于5月21日发表在《自然》杂志上的研究中,不完整脊髓损伤的个体安全地接受了颈部神经刺激与渐进性、个性化康复的结合治疗。这种方法称为闭环迷走神经刺激(CLV),在这些个体中产生了手臂和手功能的显著改善。
前所未有的结果使得德克萨斯大学达拉斯分校的科学家们能够进行关键试验——这是FDA潜在批准迷走神经刺激治疗脊髓损伤导致的上肢功能障碍的最后一道障碍。
这种方法基于德克萨斯大学达拉斯分校研究人员十多年来在神经科学和生物工程领域的努力。该疗法采用微型设备植入颈部,通过电脉冲发送到大脑,并在康复锻炼期间进行时机控制。德克萨斯大学达拉斯分校的研究表明,在物理治疗期间刺激迷走神经可以重塑因中风而受损的脑区,并导致康复改善。
神经科学教授、行为与脑科学学院的玛格丽特·丰德·约翰森教授及通讯作者迈克尔·基尔加德博士解释说,使用CLV治疗脊髓损伤与早期研究中的目标条件不同。
他说:“在中风中,单纯进行治疗的人可能会改善,而添加CLV会使这种改善成倍增加。这个研究是不同的:单纯的脊髓损伤治疗对我们的参与者没有任何帮助。”
该试验涉及19名慢性不完全颈脊髓损伤的参与者。每个人进行了为期12周的治疗,通过玩简单的视频游戏来触发特定的上肢运动。植入装置在成功完成运动时被激活,产生了手臂和手部力量的显著好处。
神经科学教授、德克萨斯仪器生物工程杰出讲座教授罗伯特·伦纳克博士表示:“这些活动使患者能够恢复力量、速度、运动范围和手功能,从而简化日常生活。”
该研究同时作为1期和2期临床试验,并在其第一阶段中包含随机安慰剂对照,其中19名参与者中的9名在前18次治疗中接受了假刺激,而在后18次治疗中接受了CLV。
参与者年龄从21岁到65岁不等, lesión 后时间在1到45年之间。这些因素,以及任何手部运动的功能障碍的严重程度,均未影响对治疗反应的程度。
研究共同作者、TxBDC的医学博士和首席医疗官简·威金顿博士表示:“此方法在不受这些因素影响的情况下产生结果,而这些因素通常会导致其它类型治疗的成功率显著差异。”
她说:“从医学角度来看,这非常显著。”威金顿博士规划了试验的临床互动和患者保护。
TxBDC一直致力于利用CLV治疗各种病症,经过13年的研究,FDA已批准使用迷走神经刺激治疗中风患者的上肢运动障碍。
威金顿表示,最新结果特别令人兴奋,因为它们为尚无现有解决方案的人群提供帮助。
“这项研究中的人们现在获得了在生活中具有意义和影响的能力。”
由伦纳克设计的最新一代植入式CLV装置约为三年前版本的50倍小。它不会阻止患者接受MRI、CT扫描或超声检查。
3期关键试验将包含70名参与者,来自多家专注于脊髓损伤的美国机构。
共同作者、生物工程副教授、尤金·麦克德莫特杰出教授的塞斯·哈耶斯博士,自早期研究以来就参与了CLV项目。
他说:“在这项研究之前,没有脊髓损伤患者接受过CLV。这是首次证据表明可以获得改善。现在我们将着手确定如何使其优化有效。”
哈耶斯警告说,治疗在下一次试验后不一定能转化为患者的治疗结果。
他说:“我们还有很长的路要走。由于财务、监管或科学等多种原因,这可能仍会夭折。但我们已为成功铺平了道路。”
研究团队强调了参与该工作的数十人的重要性——包括患者和TxBDC与贝勒大学医学中心、贝勒·斯科特·怀特研究所和贝勒·斯科特·怀特康复所的合作伙伴。
威金顿说:“这是最勤奋、最无私的专业人士团队,这一点非常有影响力。”
伦纳克补充道,考虑到即使是门诊手术对于行动不便者也很复杂,“这些患者说,‘把那个设备放进我的体内’——这是重大承诺。他们值得因为为他人铺平道路而获得赞誉。”
其他德克萨斯大学达拉斯分校相关的共同作者包括约瑟夫·埃珀森(BS’20, PhD’24, TxBDC研究助理)、认知与神经科学博士生艾曼纽·阿德哈努劳阿(MS’23)、爱米·波特(MBA’20, TxBDC运营总监)、霍尔·凯瑞·加拉韦(MBA’23, TxBDC研究生物医学工程师)和大卫·普鲁伊特(MS’14, PhD’16)。
基尔加德在MicroTransponder Inc.公司拥有经济利益,该公司市场营销迷走神经刺激疗法用于中风。伦纳克是XNerve的创始人兼首席执行官,该公司开发了本研究中使用的装置。
该研究得到了国防高级研究计划局(DARPA)的一项拨款(N66001-17-2-4011)的资助,该机构隶属于国防部,以及Wings for Life加速转化项目的支持。