原发性震颤是一种神经系统疾病，可引起手部有规律的晃动，据估计影响了1000万美国人，全球范围内还有数百万人。深部脑刺激，本质上是大脑的起搏器，已被批准用于治疗原发性震颤。但是，没有现有的系统仅在需要时才自动提供电刺激。

现在，来自华盛顿大学电气工程系，威斯康星大学神经外科和哲学系的研究人员已与医疗设备制造商美敦力(Medtronic)合作，将带有 Activa®PC + S深层脑刺激(DBS)系统的人员用于原发性震颤。该系统尚未获得美国食品药品监督管理局的批准，无法在美国用于商业用途。

现有DBS设备的一个缺点是电池只能使用三到五年，这取决于刺激发生的频率。通过延长电池寿命，UW的研究人员希望延长手术之间的间隔时间，因为手术之间存在昏迷，出血和癫痫发作的风险，因此患者必须更换该设备。

“使用Activa PC + S创建的技术是独一无二的，因为它将有选择地确定应在何时以及如何发生刺激，”威斯康星大学电气工程学的博士生Jeffrey Herron说。“这样做，我们希望延长电池寿命并减少副作用。”

该技术还旨在通过调节刺激参数来减轻DBS治疗的潜在副作用，该副作用可能包括运动症状加重以及言语和语言障碍的恶化。

这种类型的设备，连同外部使用的设备，被称为 闭环 系统，因为它涵盖了完整的路径，紧随其后的是电信号。在这种情况下，系统将使用外部佩戴的传感器或大脑中记录的神经信号在临床医生确定的限制范围内修改刺激。

此外，研究人员还在探索患者对自愿神经命令的使用，以改变治疗刺激。威斯康星大学电气工程学教授霍华德·奇泽克(Howard Chizeck)说：“这将使患者决定何时调整刺激，以减少副作用。” 奇泽克说：“刺激对说话的负面影响可以在一段时间内自愿减少，但会增加震颤的代价。”

Activa PC + S已提供给全球许多研究机构用于医师资助的研究。这项合作源自位于西澳大学的感觉运动神经工程中心(CSNE)的工作，该中心是由美国国家科学基金会资助的17个工程研究中心之一。美敦力是CSNE的行业成员。

UW小组于2014年11月获得了美国食品和药物管理局(FDA)的研究器械豁免许可，随后获得了机构审查委员会(Institutional Review Board)的许可，可以对人体进行这项研究。UW Medicine的Andrew Ko博士及其团队已开始招募患者。

“我的工作特别让我兴奋的是，当一项手术有可能显着改善患者的功能和生活质量时，” Ko说道，他的研究专长在于DBS和癫痫病。“我所治疗的患者很复杂，需要多学科护理。这种将神经外科，电气工程和哲学相结合的合作，确实在华盛顿大学采用了多学科方法，使我们能够以一种真正创新的方式探索DBS治疗。”

华盛顿大学哲学博士研究生蒂莫西·布朗(Timothy Brown)正在与研究人员一起研究DBS设备设计和使用的神经伦理学。布朗将通过探索对DBS疗法具有自愿控制权的人与没有相同控制权的人如何看待自己(及其能力)来帮助塑造研究。

科学家将与Activa PC + S设备结合使用Medtronic的Nexus-D系统，该系统对植入的设备执行实时命令和控制。

使用DBS系统进行的研究有一天可能会释放出DBS治疗的作用机制-目前，尽管其疗效，临床医生仍不了解它的工作原理-并导致未来的治疗进展。迄今为止，全球已有超过125,000名患者接受了Medtronic DBS治疗。

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