神經(jīng)電刺激屬于神經(jīng)調(diào)控療法的一種，利用植入或非植入式設(shè)備來影響人體神經(jīng)系統(tǒng)狀態(tài)，如興奮、抑制或調(diào)節(jié)神經(jīng)元及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動，進而達到治療的目的。早在20世紀初期，科學家就發(fā)現(xiàn)對人體特定部位施加低頻電流能夠影響生理狀態(tài)，隨著對人體神經(jīng)生理的研究日益透徹，至20世紀末、21世紀初涌現(xiàn)了大量的神經(jīng)電刺激應(yīng)用，包括對帕金森癥、肌張力障礙、特發(fā)性震顫、癲癇、尿失禁等的治療。截止至今，神經(jīng)電刺激已經(jīng)成為重要的治療手段，全球近百萬病患從中獲益，美敦力更將神經(jīng)電刺激稱作慢性病治療的未來，大量應(yīng)用正在如火如荼的開發(fā)當中。而中國市場雖然起步晚，但發(fā)展迅速，臨床上已經(jīng)有數(shù)萬實際案例，更有多個優(yōu)質(zhì)的初創(chuàng)公司、國產(chǎn)產(chǎn)品出現(xiàn)。本文將介紹電刺激領(lǐng)域的應(yīng)用概況、技術(shù)發(fā)展及相關(guān)市場情況。

一

神經(jīng)電刺激的應(yīng)用

目前主流的神經(jīng)電刺激手段以植入式為主，即通過在特定部位植入電極，利用電脈沖對靶點進行刺激來改善患者癥狀。與外科手術(shù)類似，神經(jīng)電刺激也需要選擇病灶或靶點進行治療。根據(jù)刺激的部位不同，可分為深部腦刺激（Deep Brain Stimulation，DBS）、迷走神經(jīng)刺激（Vagus Nerve Stimulation，VNS）、脊髓刺激（Spinal Cord Stimulation，SCS）、骶神經(jīng)刺激（Sacral Nerve Stimulation，SNS）、周圍神經(jīng)刺激（Peripheral Nerve Stimulation，PNS）等。

1. 深部腦刺激（DBS）

DBS指將電極植入大腦深部，通過調(diào)控其發(fā)射的電脈沖影響疾病相關(guān)腦區(qū)的功能及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳導，是當前最為主流的神經(jīng)電刺激手段。其主要被應(yīng)用于帕金森癥、肌張力障礙、抑郁癥、強迫癥等。

?帕金森癥

帕金森癥是一種神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，主要表現(xiàn)為靜止性震顫、運動遲緩、肌強直和姿勢步態(tài)障礙等癥狀。根據(jù)流行病學數(shù)據(jù)，中國帕金森癥患病率在55歲以上人群中為1%，65歲以上人群為1.7%，年齡越大患病風險越高。在國際上，DBS已經(jīng)基本取代Gpi 毀損術(shù)或Vim毀損術(shù)用來治療帕金森癥及特發(fā)性震顫，成為治療PD患者的首選方法。

?肌張力障礙

肌張力障礙是以持續(xù)肌肉收縮、頻繁扭轉(zhuǎn)、重復(fù)動作以及異常姿勢為特征的綜合征，其在所有運動障礙疾病中發(fā)病率僅次于帕金森癥。有報告指出，國內(nèi)相關(guān)患者約3-10萬人，且呈現(xiàn)較強的遺傳性。目前，經(jīng)過長期臨床證實DBS能夠有效改善原發(fā)性肌張力失常，是除藥物治療外的重要輔助治療手段，但在繼發(fā)性肌張力障礙上還難以界定療效。

?抑郁癥、強迫癥、抽動穢語綜合癥

近年來DBS被發(fā)現(xiàn)了在精神障礙或心理疾病上也同樣有非常好的治療效果，抑郁癥、強迫癥、抽動穢語綜合癥是最主要的應(yīng)用，此外還在藥物、酒精依賴癥狀治療上也有不俗的表現(xiàn)。

除此之外，隨著大腦更多機制的探明，越來越多的靶點正在等待開發(fā)當中。例如針對大腦食欲中心進行刺激，能夠抑制食欲、減輕體重；或通過刺激多個部位來促進腦卒中康復(fù)甚至喚醒植物人，都成為DBS未來發(fā)展的目標。

2. 迷走神經(jīng)刺激（VNS）

迷走神經(jīng)起于腦疑核，穿出腦干后廣泛分布于頸、胸、腹等部位，支配呼吸、消化兩大系統(tǒng)絕大部分器官及心臟的感覺、運動和腺體的分泌。VNS系統(tǒng)一般植入在前胸部位，通過對迷走神經(jīng)進行電刺激，再將信號傳遞到腦部，進而調(diào)節(jié)腦功能。

VNS最常見于癲癇的治療中，特別是針對那些藥物難治性的患者。癲癇是一種慢性腦部疾病，以腦部神經(jīng)元過度放電所致的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失常為特征。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國有900萬癲癇患者，約20%-30%無法通過藥物進行控制，需要外科手術(shù)或者VNS進行治療。目前對于VNS治療癲癇的機制尚未完全明確，最常見的推斷指出VNS直接或間接抑制了腦內(nèi)某些電線回路的放大作用，從而抑制癲癇發(fā)作。

并且，由于迷走神經(jīng)在人體內(nèi)的廣泛分布，使其有更加廣泛的應(yīng)用方向，例如已經(jīng)獲得批準的肥胖治療，以及正在開發(fā)當中的心衰、耳鳴、哮喘等治療也是研究熱點。更有趣的是，美國Feinstein醫(yī)學研究所發(fā)現(xiàn)，通過刺激迷走神經(jīng)能夠重建大腦炎癥抑制信號系統(tǒng)，從而有望實現(xiàn)類風濕關(guān)節(jié)炎、克羅恩病等炎癥的治療。

3. 脊髓刺激（SCS）

脊髓是人體痛覺信號處理的初級中樞，通過位于脊髓后角的神經(jīng)元進行傳遞。SCS即是通過干預(yù)疼痛傳遞信號進而緩解疼痛，但目前尚不清楚是由于電刺激切斷痛覺傳導，還是提高疼痛閾值，或是激活了人體某種移植疼痛的機制所致。雖然原理上不清楚，但SCS對疼痛的緩解已經(jīng)得到了長期臨床證明，特別是對神經(jīng)源性疼痛效果最佳。此外，SCS也被大量應(yīng)用于頑固性心絞痛的治療，但同樣尚不完全清楚其治療機理。

4. 骶神經(jīng)刺激（SNS）

骶神經(jīng)是脊神經(jīng)的一種，控制著括約肌、盆底肌、膀胱、腸道等，對骶神經(jīng)進行刺激能夠進一步調(diào)節(jié)膀胱、尿道括約肌、肛門括約肌、盆底肌的功能，從而實現(xiàn)治療尿失禁、尿儲留、尿頻尿急、大便失禁、便秘等目的。同樣的，SNS的機理也并未完全明確，但臨床效果還算令人滿意。除此之外，就如同VNS能夠影響部位炎癥狀況，SNS也正在探索對膀胱、腸道等部位的炎癥治療。

5. 其他

除了上述四大種類的應(yīng)用外，當前還有大量電刺激靶點正在研究中。例如利用周圍神經(jīng)電刺激（PNS）干擾痛覺，治療腰背部等位置的頑固性疼痛；利用三叉神經(jīng)刺激（TNS）治療難治性抑郁癥、癲癇及兒童注意缺乏多動障礙等；對食管進行電刺激治療胃食管反流；對小腸電刺激治療糖尿??；對上呼吸道進行刺激治療阻塞性睡眠暫停癥等。可以看見，電刺激已經(jīng)在逐步成為和藥物治療、外科手術(shù)類似的普適性治療手段，借助對人體神經(jīng)系統(tǒng)機制的研究，有越來越多潛在的治療靶點被發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)電刺激前景廣闊。

二

神經(jīng)電刺激市場情況

1. 市場規(guī)模

從21世紀初期，神經(jīng)電刺激進入高速發(fā)展階段，在部分細分應(yīng)用市場已經(jīng)成為主流的治療手段之一。根據(jù)Prnewswire& Novation數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2014年全球神經(jīng)電刺激器械市場規(guī)模達到49億美金，應(yīng)用方向以DBS、SCS、VNS、SNS為主。而根據(jù)Grandview research數(shù)據(jù)，美國神經(jīng)電刺激市場在2016年達到22億美金，同比增長9%，仍處于上升階段。

2. 市場參與者

在神經(jīng)電刺激領(lǐng)域，藥械巨頭在近年都非?；钴S，例如GSK和Alphabet旗下生命科學公司Verily在2016年成立合資公司Galvani Biolectronics，專注于神經(jīng)電刺激領(lǐng)域的開發(fā)，未來7年將陸續(xù)投資超過7億美元；而強生聯(lián)合其他投資人通過對CVRx（專注于利用神經(jīng)電刺激治療心衰、高血壓等）投資超過1億美金；其他如美敦力、雅培等則是通過投資、收購等形式，不斷擴展其在神經(jīng)電刺激領(lǐng)域的版圖。

而在國內(nèi)，近年也涌現(xiàn)出一批專注于神經(jīng)電刺激領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)企業(yè)，也有2家公司拿證，但目前專注的領(lǐng)域仍較大程度局限于國外已經(jīng)成熟的DBS、VNS、SNS、SCS四大應(yīng)用。

三

小結(jié)

從體量上而言，當前神經(jīng)電刺激市場規(guī)模尚小，特別是中國市場預(yù)估只有約數(shù)億人民幣的規(guī)模，這其中有4大制約市場發(fā)展的原因。

首先，人體神經(jīng)系統(tǒng)的機制尚未完全厘清，即使是在應(yīng)用最成熟的帕金森癥、癲癇、慢性疼痛的治療上，也多是實踐領(lǐng)先于理論，副作用無法明確，使得醫(yī)生在選擇神經(jīng)電刺激療法上更加謹慎。其次，當前有明確療效的神經(jīng)電刺激手段都需要通過侵入性手段在人體植入小型設(shè)備，特別是DBS需要將電極植入腦內(nèi)，手術(shù)難度大，能夠掌握的醫(yī)生較少。同時，手術(shù)存在風險，也使一部分患者在選擇上存在顧慮。第三，當前神經(jīng)電刺激設(shè)備尚未完善，設(shè)備壽命受限于電力，在5-7年后需要更換電池。并且，作為精密電子儀器，有可能受到外界干擾影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，存在風險，對患者正常生活或者其他疾病的治療形成限制。最后，當前神經(jīng)電刺激系統(tǒng)大多昂貴，且在中國并無醫(yī)保覆蓋，就其主要治療的慢性病目標而言，患者付費意愿不夠強烈。

因此，當前神經(jīng)電刺激當前更多只能作為輔助手段，更適用于傳統(tǒng)藥物、手術(shù)治療難以解決的長尾病患。但是，隨著更多適應(yīng)癥的開發(fā)，以及無創(chuàng)型電刺激技術(shù)的進步，神經(jīng)電刺激必然還有相當廣闊的未來。

參考文獻：

1. 袁媛, 姜長青, 陳玥, et al. 神經(jīng)調(diào)控技術(shù)的發(fā)展與展望[J]. 生命科學儀器, 2018, 16(Z1):22-30+72.

2. 廖遠航 成人癲癇的原因及治療療效分析［J］內(nèi)蒙古中醫(yī)藥 2013，32（15）

3. 蘇文君, 曹志永, 蔣春雷. 抑郁癥的炎癥機制及診療新策略[C]// 慶祝中國生理學會生理學報創(chuàng)刊90周年. cnki, 2017:199-206.

4. 神經(jīng)病理性疼痛診療專家組. 神經(jīng)病理性疼痛診療專家共識[J]. 中國疼痛醫(yī)學雜志, 2013, 19(12):705-710.

5. 劉曉琳, 王金武, 戴尅戎. 神經(jīng)肌肉電刺激治療周圍神經(jīng)損傷的研究進展[J]. 中國修復(fù)重建外科雜志, 2010(5):622-627.

6. Famm K, Litt B, Tracey K J, et al. Drug discovery: a jump-start for electroceuticals.[J]. Nature, 2013, 496(7444):159-61.

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