2017年,一场摩托车事故,导致米歇尔·罗卡蒂的下半身完全瘫痪。在一个瑞士研究团队的帮助下,罗卡蒂现在不仅重新站了起来,甚至还能像正常人一样走路、爬楼梯、骑车、游泳。
“我可以站起来,想到哪里就能走到哪里,我还可以爬楼梯——这几乎是一种正常的生活。”罗卡蒂说道,“我想要训练的一切,都可以在这种刺激下完成。”
罗卡蒂所说的“刺激”,来自一种具有突破性的脊髓植入物。据外媒8日报道,这项由瑞士联邦理工学院神经学家格雷瓜尔·库尔蒂纳及洛桑大学医院的神经外科医生乔斯林·布洛赫领导的研究,成功帮助多名脊髓被完全切断的人重获行走能力,也是全球首次。
“这是第一次,我们获得了立竿见影的效果,那些没有知觉、没有任何行动能力的人也能够完全恢复站立和独立行走,”库尔蒂纳称。
7日,相关研究已在《自然医学》杂志上发表。
激活后几分钟便能迈出第一步
康复训练数月就能骑车、游泳
据介绍,此项研究建立在该团队一个利用电脉冲改善脊髓损伤患者生活质量的长期研究基础上。2018年,研究团队曾成功完成了一项帮助下肢部分瘫痪患者重新行走的研究,并登上了全球各国的头条。
那是库尔蒂纳和布洛赫的团队首次证明,在病人身上用电刺激来重新激活脊髓神经元的方法是有效的。而在此次的研究中,研究团队对此前的技术进行了改善升级。
通常,正常人依靠脊髓中的神经将大脑信号发送到腿部来控制行动。但像罗卡蒂这样的瘫痪患者,由于脊髓被切断,他的腿无法接收神经信号。研究团队将一个6厘米长的植入物植入健康的脊髓部分,模仿大脑的动作向腿部肌肉发送电脉冲信号,从而帮助严重脊髓损伤的人站立、行走和锻炼。
该研究团队在罗卡蒂的步行器上安装了两个小型电子装置,研究人员用平板电脑通过无线网络与其连接,将信号传递至罗卡蒂腹部的起搏器。随后,起搏器会将信号传递给植入的脊髓导线,刺激特定的神经元,让罗卡蒂进行移动。
布洛赫解释道:“我们的突破是,植入电极比此前的更长、更宽,其排列方式与脊髓神经根完全一致。得益于这项新技术,我们能够精确控制调解特定肌肉的神经元。”
3名完全丧失自主活动能力有一年之久的患者参与了本次试验,罗卡蒂正是其中之一。“这是一个非常激动人心的经历,”罗卡蒂在接受采访时回忆道。当电脉冲第一次被激活的几分钟后,他很快便迈出了自己的第一步。
不过,虽然刺激很快就产生了效果,但想要像正常人一样走路活动,仍需要患者进行长期的康复训练。2020年8月手术后10天左右,罗卡蒂开始了康复训练,在三、四个月的训练后,他可以在不需要辅助的情况下行走。
现在,罗卡蒂每天能够站立两个小时,还能时不时推着步行器在街上闲逛。这位意大利人说,多亏了这种植入物,他又可以站着与客户的交谈、站在酒吧喝酒、像正常人一样淋浴洗澡。不仅如此,他和其他参加试验的患者还能爬楼梯、游泳和划独木舟。
布洛赫表示,罗卡蒂的康复速度之快让她也感到惊讶。库尔蒂纳则解释道:“这要归功于我们为每种类型的活动编写的特定刺激程序。患者可以在平板上选择所需的活动,并将相应的方案传递给腹部的起搏器。”
将启动大规模实验
距实现商业化还需3至4年
据研究团队透露,到目前为止,已有9名患者接受了植入手术,在这套设备的帮助下恢复了行走能力。其中有两名患者如今可以在没有电脉冲的情况下轻微地活动肌肉,但仅限于最低限度的活动。
不过,他们也强调,这还不能成为一种治疗脊髓损伤的方法,且这项技术仍太过复杂,不能用于日常生活。此外,这种植入物目前只适用于从颈部到腹部的胸下脊髓以上部位的损伤,因为需要患者仍保有6厘米长的健康脊髓。
库尔蒂纳表示,要将这一植入物应用到帮助瘫痪者行走的日常生活中,还有很长的路要走。他解释道,想要彻底治愈,完成脊髓神经再生,还需要用到干细胞疗法,但这一疗法目前仍处于非常早期的研究阶段。一旦神经再生技术成熟,他们的植入技术可以与神经再生疗法结合使用。
“他们做了一些史无前例的事情。我还没有听说过有任何研究将植入物(植入完全切断脊髓的病人体内),展示肌肉运动和改善平衡,足以站立和行走。”英国谢菲尔德北部综合医院顾问拉姆·哈里哈兰博士表示。
杜克大学神经外科医生拉德说,这项“非常令人兴奋的工作为成千上万绝望的脊髓损伤患者提供了一种新的治疗选择。”
库尔蒂纳表示,这项最新研究进一步证明了这一方法的有效性。研究团队正在与ONWARD Medical合作,将这一方法转化为真正的治疗方法,改善全球成千上万人的生活。
他们表示,下一步的计划是将控制装置小型化,装入智能手机或智能手表之中,这一目标预计将在今年实现。此外,该团队还计划在美国及欧洲进行一项涉及50至100名患者的大规模试验,并启动一项将该技术用于严重帕金森氏症的研究。
研究团队估计,距离这一技术商业化,还需要三到四年的时间。据外媒报道,美国食品和药物管理局(FDA)已批准了这项“突破性器械”的批号,以加快这一过程。“我们相信神经刺激技术有一个光明的未来,我们会尽快实现它。”库尔蒂纳表示。
红星新闻记者 徐缓
编辑 郭宇