脊髓损伤硬膜外电刺激的新研究

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最近发表了两篇关于使用硬膜外电刺激 (EES) 帮助瘫痪者恢复运动功能的研究文章。 第一项研究由弗雷泽康复研究所和路易斯维尔大学的肯塔基脊髓损伤研究中心进行。 它包括四名患有运动完全性脊髓损伤的参与者，这意味着在受伤水平以下没有运动功能。 其中两名参与者在脊髓损伤水平以下失去了所有感觉，这被归类为 AIS 级，另外两名参与者在他们的损伤水平以下保留了部分感觉功能，这被归类为 AIS B 级。这个分级系统，即美国脊髓损伤协会损伤量表 (AIS)，用于描述和测量脊髓损伤的严重程度和特征。 第二项研究由位于明尼苏达州罗切斯特的 Mayo Clinic 康复医学研究中心进行，其中一名参与者患有完全性脊髓损伤，并且在损伤水平以下失去了所有运动功能。

在这两项研究中，参与者在脊髓损伤后接受了临床康复治疗，距离受伤持续 2.5 至 3.3 年。 所有参与者在每项研究开始时都接受了运动训练，持续时间为 8 至 22 周，具体取决于参与者。 然后，在外科手术过程中，参与者被植入 EES 系统，其中一个 16 电极阵列被植入脊髓，一个脊髓刺激器被植入腹部。 在参与者休息大约三周后，测试 EES 系统以使用肌电图 (EMG) 记录识别腿部肌肉群。

接下来，这些研究的参与者在电刺激的帮助下接受了运动训练。 参与者练习踏上跑步机、踏过地面和站在地面上。 参与者在需要时使用体重支持系统 (BWS)、教练协助和助行器。 如果在培训过程中取得进展，他们会调整为不使用这些辅助工具。

在弗雷泽康复研究所和肯塔基州脊髓损伤研究中心的研究中，两名 AIS B 级参与者能够在使用辅助设备的同时在地面上行走。 两名 AIS A 级参与者能够在体重支撑下实现踏上跑步机的某些方面，但他们无法在地面上行走。 Mayo Clinic 康复医学研究中心研究的参与者在使用前轮助行器和偶尔的教练协助下，能够实现踏上跑步机、独立站立和踏过地面。 所有四名参与者都只能在 EES 系统打开且他们有移动意图时执行这些运动功能。

这些研究的结果表明，使用电刺激可能能够恢复脊髓损伤患者的运动功能。 弗雷泽康复研究所和肯塔基脊髓损伤研究中心的研究人员指出，能够在地面上行走的两名参与者与无法在地面上行走的两名参与者之间的结果差异可能是由于他们的感官水平低于他们的伤害或其他因素。 两项研究的研究人员都建议对更多参与者进行后续研究。

肯尼迪克里格研究所国际脊髓损伤中心 (ICSCI) 临床主任 Cristina Sadowsky 博士与我们分享了这些研究的结果如何适用于患有罕见神经免疫疾病的患者。

“硬膜外刺激病例报告证明，一些大脑-脊髓连接在受伤后处于休眠状态，可以通过使用硬膜外脊髓刺激器“提高腰椎‘步态中枢’神经元的兴奋性水平”来激活。 刺激器似乎对（感觉）不完全损伤的人效果更好，这是有道理的，因为连接大脑和腰椎的神经束数量可能比运动完全损伤的人多。 刺激不适用于每个人。

虽然病例系列报告了创伤性脊髓损伤患者的结果，但硬膜外刺激的结果可能适用于与非创伤性病症相关的瘫痪，如横贯性脊髓炎 (TM)、视神经脊髓炎谱系障碍 (NMOSD)、急性播散性脑脊髓炎 (ADEM) 等，只要损伤不影响离开脊髓和供应腿部肌肉的神经。 确定这一点的一种方法是询问肌肉痉挛和反射——如果存在，则腿部神经很可能完好无损。

推进这一重大研究发现的下一步是什么？

  1. 使某人的步态更节能，这将允许更平稳、更远的距离移动。 您可以通过努力实现更“正常”的步态来做到这一点，包括减少其他人的帮助以稳定骨盆等。
  2. 找出该程序的最佳人选； 建立排除一个人获得刺激器的标准。
  3. 通过使此过程简短、可靠且对临床医生友好，使找出最佳步态响应的最佳电极参数的过程更容易。
  4. 获得最小、最安全、最可靠、可定制的硬膜外刺激器。

还有一些担忧：

  1. 植入刺激器/异物可能导致技术失败。
  2. 植入物可能无法进行 MRI 研究。
  3. 刺激器辅助步态不是独立的，当然也不是正常/有效的（还）。
  4. 它造成的炒作让每个人都认为如果植入刺激器他们就可以走路了。
  5. 距离实际用于临床护理还有很长的路要走。 编程需要很长时间，编程非常个性化，需要很多知识。 每篇论文的资深科学家Dr. Susie Harkema和Dr. Reggie Edgerton均在步态训练领域耕耘多年！

案例报告与以下事实更相关：现在有一种方法可以发现和使用有意义的剩余脑脊髓连接，它指出绝对需要进行广泛的、精心设计的、有意义的基于活动的康复治疗干预措施。=

Angeli CA、Boakye M、Morton RA 等人。 慢性运动完全性脊髓损伤后地面行走的恢复。 新英格兰医学杂志. 2018;379(13):1244-1250.

Gill ML、Grahn PJ、Calvert JS 等。 腰骶脊柱网络的神经调节使完全截瘫后能够独立行走。 Nat Med. 2018 年 24 月 XNUMX 日。