國產可穿戴設備治抑鬱 較傳統設備減重九成

●全球首款電池供電的可穿戴經顱磁刺激設備。香港文匯報北京傳真
●全球首款電池供電的可穿戴經顱磁刺激設備。香港文匯報北京傳真

  香港文匯報訊(記者 劉凝哲 北京報道)抑鬱症是當代社會常見精神類疾病,心理治療、藥物治療是臨床抑鬱症治療的一線療法,但藥物存在副作用,且對約30%的難治性患者人群無效。物理治療的重複經顱磁刺激技術(rTMS)早在2008年就被美國FDA用於治療難治性抑鬱,但現有的rTMS設備龐大,因為不便攜未能很好普及。中國科學院自動化研究所腦網絡組與腦機接口北京市重點實驗室,日前研製出全球首款電池供電的可穿戴閾上重複經顱磁刺激設備,這款僅重3公斤的設備,有望成為精神疾病治療領域(抑鬱症、腦卒中、成癮等)的一項重大突破,為患者帶來更便捷、更有效的治療選擇,實現在家庭、社區等多場景下的使用,同時也為腦科學研究提供新的工具。相關成果已發表於國際學術期刊《自然·通訊》上。

  電池供電 僅3公斤重

  雖然rTMS是治療抑鬱症的無創、綠色療法,但與藥物療法相比,其普及程度並不高。論文共同第一作者、中國科學院自動化研究所副研究員戚自輝表示,rTMS治療設備較大,需要多次入院治療,治療不便捷。然而,可穿戴式rTMS的出現將改變這一情況,有望成為患者的新選擇。

  戚自輝介紹,團隊突破了輕量級磁芯線圈設計和高功率密度高壓脈衝驅動技術兩大難題,將可穿戴rTMS的功耗、重量降至傳統商用rTMS設備10%以下,並保持十分接近的刺激強度。主機的重量由55公斤降至3公斤,並由電池供電,實現自由場景的可穿戴應用。

  科研團隊正準備在全國多所精神疾病治療權威機構開展多中心臨床試驗研究,來驗證設備的有效性和易用性。不僅是臨床疾病的治療,可穿戴rTMS設備未來還可與腦電、近紅外等非侵入式腦信號檢測技術結合,通過實時測量大腦信號和狀態來優化rTMS流程,實現閉環式神經調控技術,讓閉環腦機接口從實驗室走向真實場景的大規模應用成為可能。

  物理治療rTMS安全性高

  腦機接口技術將大腦與機器建立聯繫,實現腦與外部設備的信息交換,按照信息流的方向可分為腦控和控腦兩類。腦控實現了腦信號解碼到外部設備的信息轉換,而控腦也叫神經調控,通過電、磁、聲、光、熱等手段,將物理能量寫入大腦來干預神經元的活動,實現機器到腦的信息交換。相較於藥物治療,物理神經調控技術因其副作用小、靶向性好,是臨床腦疾病治療的利器。

  以深部腦刺激(DBS)為代表的有創神經調控技術已在治療帕金森症等領域取得很大進展。1985年英國科學家發明經顱磁刺激技術(TMS),其利用時變磁場在腦內產生感應電流,從而實現對神經元的非侵入性調控,相較於電休克(ECT)等閾上調控手段,TMS無需麻醉、副作用小、安全性高,在腦健康領域展現出巨大潛力。目前rTMS已被美國FDA批准用於抑鬱症(成人和青少年)、偏頭痛、強迫症和煙癮的治療,其它疾病如精神分裂、帕金森症、卒中等的治療和康復應用正在探索進行中。