脑深部电刺激技术驶入发展快车道

本期访谈嘉宾：张建国

北京学者、首都医科大学附属北京天坛医院功能神经外科主任。主要研究方向为脑功能性疾病的临床诊疗、医工交叉及基础研究。率先应用脑起搏器治疗帕金森病，带领团队将北京天坛医院打造为全球最大的脑起搏器治疗与研究中心；与清华大学联合研发国产脑起搏器设备，牵头完成全产品链国产脑起搏器设备的临床试验，并多次完成临床优化。研发的国产脑起搏器通过认证并上市，使我国成为第二个系统掌握神经调控技术的国家。

健康报：

脑深部电刺激技术是神经调控领域的一项重大突破，它的工作原理是什么？相比其他神经调控手段，它具有哪些优势？

张建国：神经调控，即利用植入性或非植入性技术，通过电、化学、光、磁、超声等作用方式，兴奋、抑制或调节特定神经元及神经网络，从而帮助患者改善生活质量或提高机体功能。脑深部电刺激，借助一个由植入脑深部特定核团的电极、延长导线以及脉冲发生器组成的装置实现，该装置就是俗称的脑起搏器。以帕金森病为例，电极植入底丘脑核，脉冲发生器植于胸前皮下，延长导线在皮下连接电极和脉冲发生器；电极触点作用于脑内靶点核团，通过抑制因多巴胺能神经元减少而过度兴奋的神经元的电冲动，来缓解震颤、僵直和运动迟缓等症状。

相比其他神经调控手段，如经颅直流电刺激、经颅磁刺激和低频超声等，脑深部电刺激的优势尤为显著。其靶点定位更加精准，植入过程设计得更加安全，刺激参数高度可控，治疗反应具备良好的可逆性，且治疗效果持久稳定。更为先进的是，脑深部电刺激采用微创技术，确保了整个治疗过程的安全性与可靠性。

健康报：

既然脑深部电刺激技术具有诸多优势，其应用前景如何？有望帮助患者解决哪些疾病问题？

张建国：在我国，脑深部电刺激适应证范围已由最初的运动障碍疾病，如帕金森病、肌张力障碍、特发性震颤以及药物难治性癫痫等，逐渐拓展至精神疾病，如抽动秽语综合征、抑郁症、强迫症、神经性厌食症等，展现出广泛的应用前景。自2014年以来，我国每年新增脑深部电刺激手术中心数量超过30个。这些中心不仅为患者提供着高质量的诊疗服务，也推动着脑深部电刺激技术的普及和发展。目前，我国脑深部电刺激技术领域临床试验注册量已跃升至世界第二位，仅次于美国。

值得一提的是，植入手术完成后，往往还需对参数进行多次调整，逐步达到最佳疗效。我们在国际上率先提出脑深部电刺激远程诊疗理念，并成功搭建中国神经调控远程诊疗平台。基于远程程控技术，医生实现远程参数调整，降低了患者往返就医的时间成本和经济成本。截至今年10月，历时8年打造的神经调控远程诊疗体系已累计为15273名患者提供106527次远程调控。

放眼全球，脑深部电刺激技术同样呈现出迅猛的发展态势，市场估值约为11亿美元，且这一数字有望在不久的将来实现显著增长。推动这一市场规模增长的主要因素包括全球老年人口的持续增加、神经调控领域先进技术的不断涌现以及新型产品的推出。此外，脑深部电刺激技术作为附加治疗手段，在如慢性脑卒中后上肢运动功能障碍康复等疾病诊疗中的应用需求增加，也为市场规模增长提供强劲动力。

健康报：

当前，脑深部电刺激技术面临哪些机遇和挑战？请您给科研工作者一些方向性建议。

张建国：首先，需不断探索并验证脑深部电刺激在新疾病领域的应用潜力，如某些神经退行性疾病、认知障碍等，以拓宽其适应证范围；其次，需深入挖掘脑深部电刺激作为疾病研究工具的价值，通过精确调控脑区活动，揭示疾病发生的神经生物学机制。此外，需紧随技术发展趋势，积极探索脑深部电刺激与人工智能、脑机接口和远程医疗等新技术融合的创新路径，推动脑深部电刺激技术的持续升级，为患者带来更加安全、高效、便捷的治疗方案。

健康报：

请您展望一下，未来的神经调控技术将如何发展。

张建国：神经调控将迈向数字化、精准化、智能化、个体化，包括许多技术创新，如方向可控电极、磁共振兼容脑深部电刺激、闭环神经调控等。

第一，方向可控电极。传统的脑深部电刺激电极触点为环形电极触点，对电极周围的环形区域进行刺激；而方向性电极将环形电极分割为分段电极，进而对不同方向进行刺激。在核团划分越发精细的基础上，方向性电极有助于刺激目标靶区，避免对无关结构产生影响，从而减少不良反应，扩大治疗窗。未来，方向性电极甚至有望基于临床需要形成任何形状、任何方向的电场，实现针对神经纤维束的精准刺激。

第二，磁共振兼容设备。磁共振兼容脑深部电刺激设备，是近年来脑深部电刺激设备演化的重点方向，我国在该领域已有突出成果。清华大学与北京天坛医院合作研发了3T磁共振兼容的脑深部电刺激设备，突破了患者术后进行高场强磁共振成像的限制；北京大学对脑深部电刺激电极伪影问题进行研究，研发出了石墨烯材料的电极，可大幅度减少电极的颅内伪影。这些技术突破对脑深部电刺激相关脑科学研究贡献巨大。

第三，闭环神经调控。现有的脑深部电刺激系统难以实现个体化参数调整；而闭环电刺激作为一种新兴的神经调节技术，得以根据大脑的实时活动状态自动调整参数，按需刺激，实现个体化治疗，相当于需要时就工作，不需要时就待机，这将避免长期刺激所导致的不良反应。

健康报：

脑深部电刺激装置即脑起搏器是医工结合的杰作。在您看来，医工完美结合，需要科研工作者做什么？

张建国：神经调控技术的发展与工科的交叉密不可分，先进材料在电极设计中扮演着关键角色。比如，新型电极材料柔性聚合物和纳米材料，可显著提升神经调控电极性能，改善电极与神经组织的相容性，减少炎症反应。这些进步为下一代神经调控技术的临床应用开辟新途径，将推动整个领域的创新和发展。

对于来自不同学科的科研工作者而言，小的合作，需要放下态度，彼此尊重；大的合作，需要放下利益，彼此平衡；长久的合作，需要放下性格，彼此成就。唯有如此才能形成推动技术进步的合力。作为医生，一心一意为患者解决疾病，就是我们最大的追求。

人类大脑约有860亿个神经元，超过100万亿个突触，并交错形成网络，复杂程度不亚于银河系。从某种意义上说，神经调控技术作为现代神经外科的三大进展之一，好比当年伽利略发明的第一台光学望远镜。希望我国神经调控技术发展日新月异。

文：健康报记者 赵星月

编辑：杨真宇

校对：马杨

审核：秦明睿 徐秉楠

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