兩個(gè)獨(dú)立的研究團(tuán)隊(duì)在不同雜志同時(shí)發(fā)表研究:讓截癱患者重新獨(dú)立行走!
幫助癱瘓患者重新行走是許多研究者鍥而不舍的目標(biāo),近日有幾項(xiàng)報(bào)道帶來(lái)了這個(gè)領(lǐng)域激動(dòng)人心的進(jìn)展。
一篇發(fā)表在《自然》子刊《Nature Medicine》上的論文描述了梅奧診所(Mayo Clinic)和加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的研究者利用脊髓刺激和物理治療,幫助一名癱瘓患者恢復(fù)了站立和行走的能力。
這位男性患者現(xiàn)年29歲,他在2013年一起雪地摩托車事故中傷到背部中段的胸椎,并被診斷為脊髓損傷處以下的功能完全喪失,這意味著患者無(wú)法移動(dòng)或感覺(jué)到自己軀干的中間部分。
在這項(xiàng)開(kāi)始于2016年的研究中,患者參加了22周的物理治療,然后由Kendall Lee博士及梅奧診所神經(jīng)外科團(tuán)隊(duì)手術(shù)植入電極。Lee博士是研究聯(lián)合負(fù)責(zé)人之一,神經(jīng)外科醫(yī)師以及梅奧診所神經(jīng)工程實(shí)驗(yàn)室主任。植入物位于硬膜外腔受傷區(qū)域下方的特定位置。電極連接到患者腹部皮膚下的脈沖發(fā)生器裝置,并能與外部控制器進(jìn)行無(wú)線通信。利用這些設(shè)備,患者的脊髓可以受到植入電極的刺激,使神經(jīng)元能夠接收他想站立或步行的信號(hào)。
然后,研究小組測(cè)試了患者是否可以站立并在協(xié)助下行走。在上百次康復(fù)訓(xùn)練期間,研究人員調(diào)整了刺激設(shè)置,訓(xùn)練師輔助,背帶支撐和跑步機(jī)的速度,以使患者達(dá)到程度地獨(dú)立。在第1周,患者采用安全帶降低跌倒風(fēng)險(xiǎn)并提供上半身平衡。訓(xùn)練師在他的膝蓋和臀部發(fā)力幫助他站立,移動(dòng)他的腿并改變重心。因?yàn)榛颊哕|干并沒(méi)有恢復(fù)感覺(jué),最初需要使用鏡子來(lái)觀察腿部,訓(xùn)練師也需要描述腿部位置,運(yùn)動(dòng)和平衡狀態(tài)。到第25周,患者已經(jīng)不需要安全帶,訓(xùn)練師只提供偶爾的幫助。在研究期結(jié)束時(shí),該男子學(xué)會(huì)了使用他的整個(gè)身體來(lái)調(diào)整重心,保持平衡并前進(jìn),訓(xùn)練師只需要極少的口頭提示和周期性的掃視。患者在一年多的時(shí)間里在梅奧診所進(jìn)行了113次康復(fù)治療,并在一些訓(xùn)練期中取得了里程碑式的成績(jī):總距離:111碼(102米);總步數(shù):331;在協(xié)助下步行的總分鐘數(shù):16分鐘;步速:每分鐘13碼(每秒0.20米)。目前,出于安全預(yù)防的考慮,患者僅在研究團(tuán)隊(duì)的監(jiān)督下步行。
Lee博士評(píng)論說(shuō):“這項(xiàng)研究告訴我們,脊髓損傷之下的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)仍然可以在癱瘓后發(fā)揮作用。”
研究聯(lián)合負(fù)責(zé)人,梅奧診所的輔助和修復(fù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(Assistive and Restorative Technology Laboratory)主任Kristin Zhao博士說(shuō):“我認(rèn)為現(xiàn)在真正的挑戰(zhàn)才開(kāi)始,也即要了解這種情況是如何發(fā)生、為什么會(huì)發(fā)生,以及哪些患者會(huì)出現(xiàn)緩解。”
另一項(xiàng)研究來(lái)自于路易斯維爾大學(xué)(University of Louisville, UofL)的肯塔基脊髓損傷研究中心(Kentucky Spinal Cord Injury Research Center),研究結(jié)果發(fā)表在著名醫(yī)學(xué)期刊《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志(NEJM)》上。在這項(xiàng)研究中,患有創(chuàng)傷性、運(yùn)動(dòng)性完全脊髓損傷(motorcomplete spinal cord injury)的四名患者中有兩名能夠在接受硬膜外刺激后并與每日運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練配合后,在接受硬膜外刺激的情況下行走。此外,所有四名參與者在接受這種刺激時(shí)實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立站立和軀干穩(wěn)定,并能維持**注意點(diǎn)。
這一突破是UofL近年來(lái)一系列成果的最新進(jìn)展,建立在2011年發(fā)表在《柳葉刀》雜志上的初步研究基礎(chǔ)上,那篇論文記錄了第一例接受硬膜外刺激的患者的成功,他通過(guò)干預(yù)恢復(fù)了許多運(yùn)動(dòng)功能。UofL后來(lái)的研究表明,硬膜外刺激脊髓這項(xiàng)技術(shù)改善了血壓調(diào)節(jié)。
在這次的研究中,四名患者的脊髓損傷被根據(jù)美國(guó)脊髓損傷協(xié)會(huì)的損傷量表(AIS)進(jìn)行分類。當(dāng)他們加入研究時(shí),至少受傷2.5年。他們無(wú)法站立,行走或自行移動(dòng)腿。在植入硬膜外刺激器之前8 - 9周,他們開(kāi)始每天進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,也即在協(xié)助下練習(xí)跑步機(jī)行走,每周五天,每天兩小時(shí)。盡管在植入刺激器前他們的運(yùn)動(dòng)能力沒(méi)有變化,但在植入刺激器并進(jìn)行硬膜外刺激之后,參與者能夠在刺激器開(kāi)啟并且自身有行走意愿時(shí)走動(dòng)。其中有兩名參與者不光能在跑步機(jī)上行走,還能在實(shí)際地面行走,不過(guò)他們?nèi)孕枰褂幂o助設(shè)備協(xié)助平衡。
“這項(xiàng)研究表明,患者在脊髓損傷后幾年內(nèi)可以恢復(fù)一些腦 - 脊柱連接。利用硬膜外刺激器并保持專注,這些本來(lái)完全麻痹的患者能夠行走、站立、恢復(fù)軀干活動(dòng),并在沒(méi)有身體輔助的情況下恢復(fù)許多運(yùn)動(dòng)功能,”UofL肯塔基脊髓損傷研究中心教授兼副主任Susan Harkema博士評(píng)價(jià)說(shuō):“我們必須擴(kuò)大這項(xiàng)研究,以期能改進(jìn)刺激技術(shù),讓更多的患者了解到我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中看到的進(jìn)步,以及它能為120萬(wàn)脊髓癱瘓患者帶來(lái)的巨大潛力。”
“雖然必須對(duì)更大的隊(duì)列進(jìn)行更多的臨床研究,但這些研究結(jié)果證實(shí),如果能合理搭配硬膜外刺激、每日訓(xùn)練以及每個(gè)患者獨(dú)立步行的決心,脊髓是有能力恢復(fù)行走能力的,”資深研究員,UofL肯塔基脊髓損傷研究中心助理教授Claudia Angeli博士評(píng)價(jià)說(shuō)。
“我們看到越來(lái)越多的人對(duì)利用神經(jīng)調(diào)節(jié)手術(shù)和技術(shù)感興趣,包括硬膜外刺激治療脊髓損傷,以恢復(fù)運(yùn)動(dòng)、心血管和尿動(dòng)力學(xué)功能,”UofL肯塔基脊髓損傷研究中心臨床主任Maxwell Boakye博士評(píng)價(jià)說(shuō):“硬膜外刺激很可能會(huì)在進(jìn)一步改進(jìn)后成為一種標(biāo)準(zhǔn)治療方法,以針對(duì)更具體的神經(jīng)回路。”
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