Имплантируемые нейростимуляторы
Основная статья: Имплантируемые нейростимуляторы
Модели устройств
2024
Российские ученые доказали, что электростимуляция нарушает нейронные сети в спинном мозге
28 февраля 2024 года исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) сообщили о том, что электрическое воздействие нарушает работу нейронных сетей в спинном мозге. Это говорит о необходимости поиска близких к естественным режимов электростимуляции при работе с различными сенсомоторными нарушениями.
Нейростимуляция посредством электрического тока применяется при восстановлении нейронных функций у людей с различными тяжелыми заболеваниями, такими как болезни Альцгеймера и Паркинсона. В частности, такое воздействие дает возможность вернуть пациентам локомоторную активность ног или мелкую моторику рук. Иными словами, искусственно вызванная активность нейронной сети заменяет естественную. Однако, несмотря на то, что технология применяется в клинической практике, влияние ее на динамику состояния нейронных сетей исследовано мало.
Электрическое воздействие нарушает работу нейронных сетей в спинном мозге
Российские специалисты изучили, как электрическая стимуляция кожных афферентов — нервных волокон, которые передают информацию от кожи к центральной нервной системе, — влияет на обработку проприоцептивных сигналов, то есть, сигналов, которые позволяют определять положение тела в пространстве. Оказалось, что проприоцептивные импульсы провоцируют специфические ответы нейронной сети, которые нарушались одновременной кожной стимуляцией. Такое нарушение распространялось также на соматосенсорную кору головного мозга, указывая, что электрическая стимуляция может повлиять на естественную обработку информации центральной нервной системы.
|
| Проведенный нами эксперимент показал, что электрическое воздействие на кожные афференты нарушает работу сенсомоторных нейронных сетей в спинном мозге. Причем создаваемые таким образом «помехи» распространяются дальше, вмешиваясь в работу коры головного мозга, — говорит один из авторов работы, заведующий лабораторией нейропротезов Института трансляционной биомедицины СПбГУ Павел Мусиенко.
|
|
Ученые указывают на необходимость поиска биомиметических режимов стимуляции, близких к естественным. Такой подход позволит сделать соответствующую терапию более эффективной.[1]
Вышла самая маленькая в мире система глубокой стимуляции мозга с удаленным управлением
25 января 2024 года компания Abbott анонсировала устройство Liberta RC для лечения пациентов с двигательными расстройствами. Это, как утверждается, самая маленькая в мире система глубокой стимуляции мозга с удаленным управлением. Подробнее здесь.
2023
Разработан имплантат для стимуляции спинного мозга, который восстанавливает движения конечностей у парализованных
27 ноября 2023 года американские исследователи из Университета Джонса Хопкинса (JHU) сообщили о разработке крошечного спинального стимулятора, который позволяет вернуть подвижность людям с параличом нижних конечностей. Имплантировать устройство можно при помощи инъекции — без необходимости проведения более сложного хирургического вмешательства. Подробнее здесь.
Носимый нейростимулятор Noctrix Health для лечения синдрома беспокойных ног разрешен к продажам в США
Компания Noctrix Health получила разрешение от американского регулятора отрасли здравоохранения (FDA) на продажу разработанного ею носимого устройства, предназначенного для лечения синдрома беспокойных ног. Разрешение было выдано сразу после успешного завершения рандомизированного плацебо-контролируемого исследования, в ходе которого проверялась эффективность применения технологии Noctrix Health. Информация об этом появилась 19 апреля 2023 года. Подробнее здесь.
2022
Abbott выпустила имплантируемую систему стимуляции спинного мозга с управлением на смартфоне
Abbott выпустила имплантируемую систему стимуляции спинного мозга с управлением на смартфоне. Подробнее здесь
Вышел имплантат для нейромониторинга коры головного мозга
1 декабря 2022 года итальянская компания Wise сообщила о выпуске системы Wise Cortical Strip для интраоперационного нейрофизиологического мониторинга. Подробнее здесь.
Выпущен нейростимулятор спинного мозга для лечения детей с церебральным параличом
В середине ноября 2022 года медико-технологическая компания SpineX разработала неинвазивную технологию нейромодуляции спинного мозга, предназначенную для лечения детей с церебральным параличом Spinal Cord Innovation in Pediatrics. Подробнее здесь.
Разработан стимулятор мозга, который заряжается от дыхания
7 ноября 2022 года исследователи из Калифорнийского университета в Коннектикуте придумали, как избавиться от постоянных операций при использовании глубокой стимуляции мозга. Ученые придумали оригинальный способ питания симуляторов глубокого мозга - использование дыхательных движений человека.
Ежегодно имплантируется около 150 тыс. глубоких стимуляторов мозга. Обычно они помещаются под кожу в области груди, а электроды вживляются в мозг. Известно, что эти стимуляторы помогают при неврологических и психиатрических заболеваниях, когда традиционные методы лечения не помогают. Электроды воздействуют на мозг электрическими импульсами несколько раз в секунду, чтобы регулировать аномальную электрическую активность мозга, говорится в пресс-релизе.
Разработан стимулятор мозга, который заряжается от дыхания
Исследования показали, что глубокие стимуляторы мозга могут помочь людям с болезнью Паркинсона и в значительной степени уменьшить симптомы психических заболеваний, таких как устойчивая к лечению депрессия и обсессивно-компульсивное расстройство. Однако эти стимуляторы работают на батарейках и требуют замены каждые два-три года из-за высокого потребления энергии. Кроме того, каждая замена батарей требует хирургического вмешательства.
Химики из Университета Коннектикута Эсраа Эльсанадиди, Ислам Моса, Джеймс Руслинг и их команда нашли решение - они разработали глубокий стимулятор мозга, в котором никогда не нужно менять батарейки. Устройство работает таким образом, что движение грудной клетки пользователя преобразуется в электричество. Когда человек вдыхает и выдыхает, грудная стенка давит на маленький и тонкий электрический генератор, называемый трибоэлектрическим наногенератором.Как с помощью EvaProject и EvaWiki построить прозрачную бесшовную среду для успешной работы крупного холдинга 2.3 т
Наногенератор преобразует это движение в статическое электричество. В трибоэлектрическом наногенераторе глубокого стимулятора мозга создается ток, который заряжает суперконденсатор. Последний в конечном итоге разряжает электричество, которое питает медицинское устройство и запускает мозг.
|
| Мы хотели сделать так, чтобы это сочеталось с остальными доступными технологиями обычным способом. В принципе, если у кого-то уже есть глубокий стимулятор мозга, мы могли бы просто заменить батарею на этот генератор, не прибегая к установке совершенно нового устройства, - сказал один из участников исследования химик из Университета Кона Джим Руслинг (James Rusling).
|
|
Устройство было протестировано путем внедрения трибоэлектрического наногенератора в грудную клетку симулированной свиньи, содержащей свиное легкое, подключенное к насосу. Когда животное дышала, ее грудная стенка давила на наногенератор, заставляя слои внутри последнего тереться и вырабатывать электричество. Электричество проходило по проводу и заряжало суперконденсатор, питая электронику стимулятора, расположенного снаружи грудной клетки. Затем стимулятор мозга использовал электричество, накопленное в суперконденсаторе, для создания импульсов 60 раз в секунду.[2]
Выпущена первая система стимуляции спинного мозга с искусственным интеллектом
В середине октября 2022 года Nevro представила Senza HFX iQ первую на рынке систему стимуляции спинного мозга с использованием ИИ для обучения пациентов. Подробнее здесь.
Abbott выпустила систему стимуляции спинного мозга для снятия болей на батарейках, которые не нужно менять 10 лет
23 августа 2022 года Abbott объявила о выводе на рынок системы стимуляции спинного мозга Proclaim Plus SCS с технологией FlexBurst360. Она создана обезболивания до шести областей туловища или конечностей. Устройство имеет программу, которая настраивается в зависимости от терапевтических потребностей человека. Подробнее здесь.
Разработан беспроводной нейростимулятор, который доставляется через кровеносные сосуды
В середине марта 2022 года исследователи из Университета Райса представили крошечное устройство для нейростимуляции, которое может доставляться внутрисосудисто и не требует батареи или проводного соединения. Устройство размером примерно с рисовое зерно можно продвигать по сосудистой системе до тех пор, пока оно не окажется рядом с целевым нервом, после чего врач может прикрепить его к стенке сосуда для долгосрочной имплантации. Стимулятор не требует батареек и питается от внешнего магнитного излучателя. Исследователи надеются, что данная технология может стать заменой более громоздким устройствам нейростимуляции, которые требуют встроенных батарей или проводов, проникающих в тело. Подробнее здесь.
Нейростимуляторы Onward Medical помогли парализованным пациентам снова научиться плавать и ездить на велосипеде
В начале февраля 2022 года стало известно о том, что разработанный компанией Onward Medical имплантат для стимуляции спинного мозга позволил трем парализованным пациентам самостоятельно делать шаги на беговой дорожке в течение одного дня после активации устройства. Пациенты также смогли стоять, ходить, плавать и крутить педали велосипеда после старта реабилитации, которая началась летом 2021 года. Первое внедрение технологии для восстановления функции кисти и руки ожидается в начале 2023 года. Подробнее здесь.
2020: Анонс нейростимулятора Roo, который позволяет новорожденным быстро отвыкнуть от наркотиков, которые принимала беременная
В середине августа 2020 года компания Spark Biomedical представила нейростимулятор Roo, позволяющий новорожденным быстро отвыкнуть от наркотиков, которые принимала беременная. Применяемая терапия, называемая чрескожной аурикулярной нейростимуляцией (tAN), побуждает мозг высвобождать эндорфины, которые связываются с опиоидными рецепторами и тем самым уменьшают потребность мозга в опиоидах. Подробнее здесь.
2019: Одна из моделей электрического нейронного стимулятора
На видео ниже девушка не контролирует свои мышцы. Прибор использует электрические токи, для стимуляции двигательных нервов в предплечье, чтобы активировать моторный ответ в руке и запястье.
Этот метод используется с пациентами, которые испытывают трудности с выполнением самостоятельых движений.
Примечания