微型外置供电迷走神经刺激器(MEPS)的临床植入经验:缩短手术时间与提升安全性的创新突破

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:Neurotherapeutics 5.6

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  本研究针对传统迷走神经刺激(VNS)设备存在的手术复杂、植入时间长等问题,开发了微型外置供电刺激器(MEPS)。通过三项临床试验证实,MEPS手术时间缩短50%至38分钟,无术中并发症,累计完成48万次刺激。该设备兼容MRI,为癫痫、卒中康复等疾病提供更安全高效的神经调控方案。

  

迷走神经刺激(Vagus Nerve Stimulation, VNS)作为治疗癫痫和难治性抑郁症的成熟疗法,近年来在卒中后运动康复等领域展现出广阔前景。然而传统VNS设备体积庞大,需植入胸部的脉冲发生器和颈部电极,手术时间长达76分钟,且存在导线断裂、电池耗尽等风险。更棘手的是,这些设备与MRI的兼容性有限,而神经疾病患者常需影像学检查。

针对这些临床痛点,美国德克萨斯大学达拉斯分校等机构的研究团队开发了革命性的微型外置供电刺激器(Miniature Externally Powered Stimulator, MEPS)。这项发表在《Neurotherapeutics》的研究,通过三项涉及卒中、脊髓损伤和创伤后应激障碍(PTSD)的临床试验,系统评估了MEPS的临床价值。

研究采用的关键技术包括:1)微型化神经接口技术,将设备体积缩小至传统VNS的1/50;2)无线供电系统,通过颈部佩戴的电源通讯模块(PCM)实现能量传输;3)新型硅胶袖带电极设计,适应2-6mm直径的迷走神经;4)基于α纤维激活的神经功能验证方法;5)多中心临床试验设计,纳入49例患者进行安全性评估。

【手术效果与恢复】数据显示,MEPS植入手术仅需38.1±1.3分钟,较传统VNS缩短50%。96%患者实现当日出院,术后仅需非处方止痛药。关键突破在于单切口设计和免除电池植入,使手术步骤从7步简化为3步。

【安全性】481,995次刺激中仅1例出现体位依赖性通讯中断。不良事件发生率显著低于传统设备,特别是未出现声音改变等典型VNS副作用。值得注意的是,设备在1.5T/3.0T MRI下仅产生微小伪影,不影响诊断。

【设备性能】MEPS在1.0-4.5cm植入深度和47-145kg体重范围内表现稳定。通过增加脉冲宽度至250μs可增强α纤维激活,证实神经调控效果。CT影像清晰显示设备定位,为术后评估提供新手段。

【讨论与意义】这项研究首次证实:1)MEPS可安全用于PTSD和脊髓损伤等新适应症;2)无线供电设计消除电池更换手术;3)袖带电极避免传统螺旋电极的瘢痕问题。其局限性在于4cm最大植入深度可能限制肥胖患者使用。

该技术代表神经接口领域的重大进步,为靶向可塑性治疗(Targeted Plasticity Therapy, TPT)提供理想平台。未来可通过优化通讯距离、扩展适应症进一步发挥其临床价值,特别是在需要精准时序刺激的康复场景中。

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