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理大研壓電刺激器 助脊髓受損者活動

【明報專訊】脊髓協助大腦收發神經信號,倘受損可影響活動能力,嚴重可致癱瘓。理大研發超聲驅動壓電刺激器,可助「打通」脊髓神經線路,幫助脊髓受損者活動。相比傳統電刺激器,新裝置可注射植入體內,毋須開刀,亦免卻定期做手術更換電池,理大預計最快5年後完成臨牀測試並推出市場。

植入脊髓受損患者體內的電流刺激器,透過刺激脊髓神經,將大腦神經信號傳送到肌肉,以助患者做復康訓練,恢復活動能力。

另慢性疼痛患者倘無法以藥物控制痛症,亦可植入刺激器,阻礙疼痛信號傳至大腦,紓緩痛楚。傳統刺激器成本約2萬美元(約15.5萬港元),患者要開刀將刺激器放入脊髓,日後更換電池亦要再開刀。

超聲波轉電流 注射植入 免換電池

理大生物醫學工程學系2018年起研究新刺激器,利用壓電材料作神經刺激器,毋須電池供電。新神經刺激器可做到僅1毫米大,透過注射器植入脊髓,患者再在皮膚貼上超聲發射器,壓電材料接收發射器產生的超聲波,將其轉變成電流,經電極刺激神經。

成本大減九成 不受外界射頻影響

新神經刺激器成本比傳統裝置大減九成,僅約2000美元(約1.56萬港元)。傳統刺激器會受磁力共振成像(MRI)等其他放源影響,故使用者不能接受磁力共振掃描及X光檢查,新的刺激器則不受外界射頻影響。理大生物醫學工程學系講座教授鄭永平說,暫未見某一類病人不適用新刺激器。

仍需測試 料5年後推出市場

研究團隊曾在脊髓遭切斷、已癱瘓的老鼠植入新的刺激器作測試,老鼠下肢原本無法活動,壓電刺激啟動後,老鼠能提起下肢;當刺激暫停,老鼠則無法提腿。鄭永平稱,新的神經刺激器仍需在大型動物及人體測試,預計最快5年後推出市場。

鄭說研究耗資約200萬元,資助主要來自創新科技署的創新及科技基金。他又引述調查,預計今年全球人體電刺激儀器市場約值252億美元,年增長率為7.9%,希望與醫療業界合作,將技術開發成產品。團隊未來會研究將壓電神經刺激器應用在更多範疇,包括加速骨頭癒合。

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