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2018-11-11

梅奥诊所:脊髓刺激使截瘫5年的患者重新行走

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《Nature Medicine》最近报告称,一项梅奥诊所和加州大学洛杉矶分校(UCLA)合作的研究显示,脊髓刺激和物理治疗成功帮助一位瘫痪了5年多的患者重新恢复了站立能力,并在其他设备辅助下行走。

脊髓刺激通过植入刺激器而实现。植入刺激器打开后,该患者能够在前轮助行器的辅助下和康复训练人员的偶尔协助下自主步行。在近一年多的时间里,这名患者总共进行了113次的康复治疗,并在康复过程中取得了里程碑式的成绩:

■ 总距离:111 码(102米)——约为一个足球场长度

■ 总步数:331步

■ 在协助下步行的总分钟数:16分钟

■ 步行速度:13 码/分(0.20m/s)

“这项研究告诉我们,脊髓损伤处以下的神经元网络在肢体瘫痪后仍可以继续发挥作用。” 该研究的联合总研究员、神经外科医生、梅奥诊所神经工程实验室(Mayo Clinic's Neural Engineering Laboratories)主任Kendall Lee说。

在该研究中,患者体内植入的电极通过刺激脊髓,使脊髓内的神经元能够接收到患者想要站立或步行的信号。

“我认为真正的挑战才刚刚开始,我们要了解这种效果是如何产生的?为什么会产生这样的效果?以及这种电极刺激对于哪些患者会有效?”该研究的联合总研究员、梅奥诊所辅助和修复技术实验室(Mayo Clinic's Assistive and Restorative Technology Laboratory)主任Kristin Zhao博士说。

目前,作为安全预防的保障,患者仅可以在研究团队的监管下尝试步行。

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初期发现


患者现年29岁。2013年,他在一起雪地摩托车事故中伤到了背部中段的胸椎,被诊断为脊髓受伤部位以下功能完全丧失。这意味着患者完全不能移动或感知到自己躯干中段以下的部分。

研究始于2016年。在研究期间,患者先接受了22周的物理治疗,随后接受了由Lee 医生和梅奥诊所神经外科团队主刀的电极植入手术。

电极被植入在患者脊髓受伤区域以下硬膜外腔(椎管最外层)的特定位置。电极连接患者腹部皮肤下的一个脉冲发生装置,并与外部控制器进行无线连接。目前,梅奥诊所已经获得美国食品和药物管理局(FDA)许可,可以在一些未获FDA批准的特定情况下使用该设备。

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后续进展


在植入电极后,研究团队试图确定患者能否自主站立,并在辅助仪器协助下行走。在113次的康复训练单元中,研究人员调整了各种设定,包括电极刺激的设置、康复训练师的辅助、是否使用背带支撑和跑步机速度,以使患者可以最大程度上独立站立或行走。

研究显示,当电极刺激患者时,其可以借助前轮助行器在地面行走,还可以通过将手臂放在支撑杆保持平衡的情况下,独立迈上跑步机。然而,当刺激停止时,患者仍旧维持截瘫的状态。


第1周训练时,为了防止跌倒,患者使用安全带来保持上肢的平衡。康复训练师在患者膝盖和臀部辅助发力来帮助患者站立,摆动腿以改变重心。由于患者的肢体感觉并没有恢复,所以在最开始训练时,患者需要通过镜子来观察腿部。同时,康复训练师通过描述腿部位置、动作和平衡来使患者更好的完成动作。

到了第25周,患者便不再需要安全带,康复训练师也只是偶尔提供一些肢体辅助。


在研究的最终阶段,患者已经学会使用整个身体的力量来改变身体重心、维持平衡并向前迈步。此时康复训练师只需要偶尔观察一下患者腿部的状态,并口头提示一下患者。




关于该项研究

该研究由Grainger基金会、明尼苏达州再生医学、奇迹基金会Jack Jablonski BEL13VE、梅奥诊所生物医学科学研究生院、梅奥诊所再生医学中心、梅奥诊所康复医学研究中心、梅奥诊所转变实践、明尼苏达办事处、高等教育脊髓损伤和创伤性脑损伤研究资助计划、Craig H. Neilsen基金会、Dana和Albert R. Broccoli慈善基金会、Christopher和Dana Reeve基金会,以及Walkabout基金会共同资助。




关于梅奥诊所

梅奥诊所是一家非盈利医疗机构,致力于临床实践、教育和研究,为每一位需要治疗的患者提供专业医生以及全面治疗。


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