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脊髓損傷不再終身癱瘓?經皮電刺激動作訓練

脊髓損傷後,不再是終身癱瘓? 新的研究結果帶來希望。
脊髓損傷後,不再是終身癱瘓? 新的研究結果帶來希望。Credit: [email protected] CC BY-2.0

能不要開刀嗎?

「如果不要開刀,是不是有其他方法?」這大概是臨床人員常聽到患者或家屬和醫生的對話。的確,非侵入式的診斷或者治療,若能和侵入式的治療有同樣的成果,那絕對是醫療方法的理想狀態。然而,很多時候侵入式方法的確提供較明確的成果。這幾年,以脊髓植入物提供電和化學刺激,幫助癱瘓的脊髓損傷患者自主運動,成果讓人振奮,但是高昂的手術費用和植入物帶來的各種風險考量,一直讓這項突破性的成果難以擴展出去。所以試問,「如果不要手術,改以經皮電刺激的方式,能有同樣的效果嗎?」

經皮電刺激脊神經

對應上述的問題,最近美國「加州大學洛杉磯分校」(UCLA)的研究員,對於脊髓損傷的治療,進行了一項研究,將原來需要做手術植入電刺激元件的方式,改以「經皮電刺激」的方式來進行,刺激患者的脊髓神經,搭配藥物服用,成功地讓五位下肢完全癱瘓的患者自主移動下肢。這樣突破性的成果,科學家認為電刺激和藥物的幫助,提供患者重新學習移動癱瘓的下肢。這項研究是延伸自去年的發現,研究團隊早在去年就成功讓四位已經多年癱瘓的患者,經過手術植入電刺激元件提供電刺激,可移動下肢、髖關節、腳踝和腳趾。另外,不久前也有研究證實,能透過非侵入式的刺激讓健康的人跨步移動,受試者不需要主動的跨步。以上兩項研究成果,讓研究團隊深信以「經皮電刺激」的方式來刺激脊髓神經,有希望讓癱瘓者重新學習移動下肢。

重新動作學習

這次的研究,受試者五名,年齡在19到56歲之間,都因為運動或者車禍而受傷,每位受試者皆完全癱瘓達兩年以上。每週接受45分鐘的訓練,為期共18週,訓練過程中,研究員會移動受測者的腿來動作,目的是希望電刺激搭配肢體訓練來觀察是否能夠讓患者自主動作。訓練的最後四週,受試者同時也每天服用兩次的藥物「丁螺環酮」(Buspiron),它是一種模擬「血清素」(Serotonin)的物質,已經證實能誘發脊髓損傷老鼠運動;此外,它也是一種常被用來治療憂鬱的藥物。電刺激的電極則放置在受測者的下腰部靠近尾椎,然後給予電流刺激,這時候受測者躺著,電流的刺激沒有造成任何不適。

癱瘓者能自主動作

在實驗初期,受測者需要很強的電刺激才能非自主地擺動下肢,然而,如果再搭配病患主動的意識去擺動,則能更增加擺動角度。四個星期後,擺動角度能在電刺激下變成兩倍。實驗完成後,受試者已經不需要電刺激了,但仍服用「丁螺環酮」的狀態下,自主性地移動下肢,其移動的角度和接受電刺激時的平均擺動角度相當。

脊髓損傷不再終身癱瘓

這項實驗告訴我們,脊髓損傷可能不再是終身的癱瘓,但真的是這樣嗎? 斷了的脊神經,能經由其他的腦神經學習來控制肌肉動作嗎? 這項初步的研究成果,研究團隊還不能完全確定是否能讓受測者在承受自己體重的狀況下自主控制腳步移動。除了電刺激,也有科學家找到受傷後,因為神經上的結痂阻擋了神經再連結的原因,所以研發藥物來阻斷促成結痂產生的酵素;另外也有應用3D列印技術,列印一個神經連結的導管,來引導神經的生長;也有科學家設計人造神經元,計畫未來要串接已經斷掉的神經。除了連結神經,世界各地的研究團隊,包括台灣,都在積極地設計電動體外骨骼,讓脊髓損傷患者能夠穿著並幫助行走站立。

醫療科技整合

科學家以不同的角度切入,目的在讓脊髓損傷患者能夠有一天站起來。如果將上述醫療科技整合,有一天,下肢完全癱瘓的患者能再度行走,似乎很有希望。(例如:在藥物或人工串接神經之外,電動體外骨骼,搭配電刺激訓練來使用,能減少患者行走時外力的幫助嗎?)

文章參考:NIH
影片來源:parag gad
圖片來源:yasuoogle@Flickr  CC BY 2.0
文章來源:Journal of Neurotrauma

【作者簡介】 BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章要有邏輯,藉由報導、解析生醫領域的創新和應用來傳播知識。

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