電子整律器為病人帶來一線曙光
作者:Noah Shachtman
發表於 Fri, 2001-08-31 15:00
科技新知
十幾年來,醫生一直使用電子整律器來調節心臟。現在他們正嘗試將類似的儀器植入病人的大腦中。
自從這儀器在1997年獲食品和藥物管理局(Food and Drug Administration)批准以來,已在數千名患有嚴重帕金森氏症(Parkinson's)及癲癇症(epilepsy)的病人中接受實驗。另有數百人等著參加臨床實驗,以觀察電子整律器所發出的電脈衝是否可以控制慢性疼痛(chronic pain)、憂鬱症(depression)、甚至肥胖症等。
該儀器的製造商表示,美國有超過120萬名憂鬱症患者發現傳統的療法對他們沒有作用。大約有25萬名的癲癇症患者和10萬名帕金森氏症患者也處於相同的情況。
目前初步實驗結果是肯定的。堪薩斯大學醫學中心(University of Kansas Medical Center)的神經學副教授帕瓦(Rajesh Pahwa)博士曾為數百名患者植入這種儀器。他發現患帕金森氏症的病患中有80%的人病情有了顯著的好轉;40%的人減少了用藥量,症狀也減輕了40%到50%。
堪薩斯州Leavenworth48歲的退休教師凱瑞(Carole Carey)在植入電子整律器前,正處於帕金森氏症晚期而「不停地顫抖」。不要說開車,就連自己切東西都很困難。
「我們叫它手提鑽,因為身體會上上下下不停地顫抖。」她說。
如果服用減輕顫抖的藥物又可能會造成運動障礙(也就是痙攣),或是一陣陣的機能亢進。
醫生在她鎖骨附近植入了兩個呼叫器大小的電池匣,在大腦的下丘腦核中植入了金屬絲。這些儀器發出的電脈衝減輕了她的顫抖,並開始可以自己將藥片切成兩半,也可以自行開車及進食了。
紐約大學醫學院(New York University School of Medicine)生理學和神經科學系主任林那司(Rodolfo Llinas)博士表示,這些電子療法之所以有效是因為「所有的大腦活動都是以細胞間的電流振動為基礎的」。
類似帕金森氏症、癲癇症、壓迫性精神錯亂和憂鬱症等疾病都是由於細胞群「交流」變慢,而發展成緩慢、睡眠式的節奏而引起的。細胞間交流緩慢會引起鏈連鎖反應,根據大腦受影響的部位不同,會引發顫抖、抽搐或心神憂鬱。
「帕金森氏症、憂鬱症、壓迫性精神錯亂、耳鳴(耳中響亮而連續不斷的鳴聲)、中樞疼痛,這些都是同一種病。區別只是大腦的不同部位,而不在病理上的。」林那司說。
植入凱瑞這樣的電子整律器藉著向大腦發射電脈衝(這個過程被稱為大腦深層刺激)來影響細胞的交流頻率,讓細胞及時復甦,減少抽搐或其他併發症的發生頻率。
電子整律器將脈衝信號發送到大腦100億神經元中,促使其釋放出血清素(serotonin)和多巴胺(dopamine)等化學物質,這些化學物質就可以「說服」附近的細胞向其他神經元放出新的電脈衝。
目前美國只允許將大腦深層刺激應用於帕金森氏症所引起的顫抖和「原發性顫抖」。後者是一種普遍而又無法識別的(良性)顫抖,緊張、焦慮或使用咖啡因等刺激物都會使它劇烈發作。
堪薩斯大學、克里夫蘭醫療中心(Cleveland Clinic)等多處都在進行電子整律器臨床實驗,以確定它對於帕金森氏症的症狀及慢性疼痛是否有效。
布朗大學(Brown University)即將在今年底對大腦深層刺激和壓迫性精神錯亂進行研究。同時,康乃爾大學(Cornell University)的研究人員也打算使用電子整律器來幫助病人恢復知覺。
植入大腦深層刺激儀器時,研究人員必須極其小心,一毫米的誤差就會「失之毫釐,差之千里」。例如,治療帕金森氏症的時候如果放錯一根電極就會引發憂鬱症發生。
這些長達5到10小時的手術過程中,必須在病人清醒且沒有麻醉的情況下進行。
「我能感覺到他們把金屬絲放進我的大腦裏。」凱瑞說,「感覺就像是一根長長的頭髮伸到了喉嚨裏。」
據凱瑞的神經科醫生帕瓦(Pahwa)說,這些儀器植入有20%的錯誤可能性,因此重做手術的可能性很大。硬體失效的可能性也有10%。另外還有3%大腦出血的可能,在極少的情況下會引起中風或昏迷。
林那司表示,由於這些和其他原因,他反對植入電極。
有一種型號的電子整律器透過植入迷走神經來避免這些並發症。迷走神經是大腦通向軀體上部的主要通道,位於頸部附近,靠近腦幹。
這一過程被稱為迷走神經刺激,這方法在美國已獲准應用於治療癲癇發作上。
目前,美國20家實驗室的研究人員都在研究迷走神經刺激對患有長期抗藥性憂鬱症病人的療效。最後一批235人於上個月接受了植入。(歐洲和加拿大已經批准將迷走神經刺激用於治療這種疾病。)
迷走神經刺激對其他症狀的療效正在研究中。例如,許多科學家認為迷走神經能夠從胃部傳送資訊,告訴大腦何時胃已經飽了。紐約Lenox Hill醫院的研究人員正在研究迷走神經刺激是否可以用來治療肥胖症。
但是迷走神經刺激究竟如何工作仍然是一個謎。
「我們只能猜測這個過程的化學物質。」馬里蘭大學醫學院(University of Maryland School of Medicine)精神病學教授柯林(Mitchel Kling)說。該大學正在追蹤觀察迷走神經刺激是否能夠治療憂鬱症。
柯林說,相較之下,我們對化學療法要瞭解得多。如多巴胺這樣的藥物「非常精確」,因為它們只和能夠接受這種化學物質的細胞反應。
因此,柯林認為雖然大腦電子整律器的前途非常光明,但是它「只能是人們最後的選擇」。
不過對凱瑞這樣的人來說,有時候最後的選擇也是他們唯一的選擇。
「這是我最後的一線希望。那時我已經有些絕望了。」她說,「當時我想,就算他們要把我的頭打開,即使他們會失誤,我也只好死馬當作活馬醫了。」
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