截瘫患者再次站起来走路,这不是梦!
脊髓损伤可能不再意味着终身瘫痪!
作者 | 喵一喵
来源 | 医学界神经病学频道
日前,Nature Medicine上发表了一篇研究,报告了第一例在发生脊髓损伤(SCI)后下肢完全瘫痪的人类患者再次独立踏步的案例。
几乎同时,《新英格兰杂志》也发表了关于慢性运动完全性脊髓损伤后患者恢复地面行走的文章。
脊髓损伤后能再次能走路有这么牛吗?
当然,对于我们这些健康人来说,想走想跑想跳都是轻而易举的事情,因此现在更多讲的是“懒得动”,鼓励大家多运动。
而对于那些终生只能坐在轮椅上的人们来说,走路已经是难以触摸的记忆,是梦寐以求的愿望。
人生的转折点,是无尽的地狱
Jered Chinnock,29岁,是一名5岁男孩的父亲。
2013年2月,Chinnock和他的家人朋友在玩雪地摩托的时候遇到了一起车祸,他被高高地甩出,再狠狠地摔在冰地上。
他说:“我只是觉得自己被风吹得喘不过气,想要喘口气的我就这样起不来了。”
虽然保住了性命,但这位户外运动爱好者多处肋骨骨折,肺部被刺穿,脊椎有三处断裂。
由于大脑到腿部传输信号的神经被全部切断,从此,Chinnock再也无法移动第六胸椎以下的身体。
来自佛罗里达州的23岁女子Kelly Thomas在2014年7月的一次卡车翻车后成为截瘫患者,二十出头的花样年华似乎已经失去了颜色。
生活在蒙大拿州的Jeff Marquis曾是一名厨师,2011年的一场山地自行车事故让烹饪再无可能。
他们三人是不幸的,但也是幸运的。
因为他们是以上两篇发表研究中的实验者,是那几个“又能走路”的人。
根据世界卫生组织发布数据,脊髓损伤的发生率为千分之一,我国至少有约130万脊髓损伤者,并且以每年5~7万的速度增长。
这些患者不仅有不同程度的肢体瘫痪,还会导致其他方面的疾病。比如因长时间不运动导致的肌肉纤维的萎缩,不运动部位的皮肤长疮,有的还会引发肺炎导致患者呼吸困难等。长此以往患者还会产生抑郁症、焦虑和失眠等心理障碍,甚至出现自杀的倾向。
莫非使用的是黑科技?
这倒也并非如此。
关键使用的一种叫做“硬膜外脊髓电刺激”物理疗法,它基于“门控”理论,曾在1965年就被首次提出,主要用来治疗慢性疼痛。
它先将刺激电极植入患者腰骶段脊髓的硬膜外腔,再通过 X 光照射成像的方法以保证刺激电极植入位置的准确性。
实验装置一般包括两个部分:脉冲发生器用来产生合适的刺激波形;刺激电极用来施加刺激的电压或电流脉冲。
随着“脊髓可塑性”理论的发展,神经科学、康复工程等诸多领域开始关注“硬膜外脊髓电刺激辅助SCI行走功能恢复”的可行性。
目前认为的作用机制是,由于脊髓损伤患者的下肢神经通道依然完好,硬膜外电刺激通过采用一定宽度的脉冲电流或电压,代替由大脑传递而来的运动信号,来激活与运动功能相关的神经纤维。
近年来,国内外研究人员展开了大量动物实验表明对脊椎动物进行电刺激可以诱发肢体运动。
甚至已有报告称SCI后运动功能完全丧失的人在电刺激的辅助下能够自主进行腿部屈伸运动以及站立。
然而,要让完全性脊髓损伤患者独立完成地面行走,确非易事!
具体是怎么做的呢?
就拿玩雪地摩托的小哥来说,梅奥诊所采用的是硬膜外电刺激联合多模式康复(Multimodal Rehabilitation,MMR)的特定任务训练方法。
首先, Chinnock从2016年开始进行22周的严格物理治疗。
他被抬到跑步机上,他的腿被训练员反复移动,以加强肌肉的锻炼。
第二步,他被植入电极装置,开始学习靠着大脑去“想”,重建连接,恢复对于身体的控制。
让人惊喜的是,仅仅两周,Chinnock就能在悬挂安全带的帮助下做出类似步态的动作,并且能够依靠自己的手臂保持平衡和站立。
在接下来的日子里,Chinnock的进步如飞一般。
从第4周需要在训练员以及减重设备帮助下在跑步机上行走,到43周时,仅靠手扶支撑杆就能在跑步机上行走。
在治疗16周时,Chinnock需要助行架以及训练员协助其膝盖和臀部发力才能下地行走,而43周时,仅需要给予减重支持就能使用助行架行走。
在一年多里,Chinnock一共进行了113次治疗,曾最远走出100米,步行16分钟。
虽然在电极关闭后,又将陷入瘫痪状态,但这一切对于一辈子只能在轮椅上渡过的他来说,可以说是一个奇迹!
当然,这离不开双方共同的努力。
除了113个MMR之外,在43周内,Chinnock完成了72个以家庭为基础的运动任务,包括试图在仰卧或坐着时控制腿的活动范围,控制坐位平衡和躯干姿势等等。
而研究人员们不断调整电刺激参数、特定任务活动和康复方法,观察MMR期间功能表现的变化。
重生的希望
目前,由于这种联合应用在临床上还处于个案阶段,其通用性疗法和作用机制有待进一步评估。
特别是该疗法中植入式刺激器不能根据不同的运动任务优化刺激参数,可调范围有限,其安全性和有效性还需要大量的动物和临床实验。
在实现技术、设备研发等方面,安全、寿命长的刺激电极和刺激器的供电问题、封装材料的兼容性问题等相关研究也有待进一步探索。
但不管如何,看着这些实验者们重新走路时展开的笑颜,这一切都非常值得。
他们说——
“我永远也不会忘记第一天自己走路,这是我康复过程中一个里程碑。”
“我终于可以做一些过去认为理所当然的事情了,比如做饭和打扫卫生。”
脊髓损伤可能不再意味着终身瘫痪!相信在科学家们的努力下,不久的未来,能够造福更多的患者。
“我们,又重新站起来了!”
参考文献:
https://doi.org/10.1038/s41591-018-0175-7
DOI: 10.1056/NEJMoa1803588
https://www.dailymail.co.uk/health/article-6201773/A-man-paralyzed-waist-walking-world-implant-fitted-spine.html
https://www.nbcnews.com/health/health-news/paralyzed-patients-are-walking-again-help-pain-stimulator-n912541
张雪.硬膜外脊髓电刺激的应用研究进展[J].北京生物医学工程,2015,34(1):90-96.
陈清阳.大鼠硬膜外脊髓电刺激的仿真研究[D].武汉:华中科技大学, 2015:1-17.
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