解析▪新創技術
獨創無線精準神經調控晶片 革新DBS療法及療效
2022-02-17

為了改善DBS缺點並發展精準治療,許多研發專注於改良晶片成為可調整電量和指定方向的方式,而由清大跨領域神經工程研究團隊成立的生奕科技,則進一步獨家成功研發出可作用於大腦淺層皮質且具AI腦波判讀的「無線精準神經調控晶片」...


深腦電刺激術(Deep Brain Stimulation, 簡稱DBS)是針對患者腦中類似神經異常共振或動作的問題,以植入的電極(晶片)針對腦部深處進行微量的電刺激來抑制不正常的活動,達到神經調控及改善症狀的目的,治療對象包含帕金森氏症、肌張力不全、原發性顫抖等動作障礙病患或是癲癇患者,甚至對於阿茲海默症、憂鬱症、藥物成癮、慢性疼痛、舞蹈症、妥瑞症和漸凍症等,DBS都被視為是少數深具潛力的有效治療方式之一。

對於僅次於失智症的第二常見神經退化疾病–帕金森氏症而言,除了使用藥物和目前正在臨床試驗中的幹細胞新興療法外,DBS手術也是治療選項之一,它可以改善用藥後期效果下降或副作用的問題。然而,DBS因植入深腦電極手術失準率高(>9%)、長期持續電刺激造成不良結果、須定期手術更換電池等缺點,導致DBS療法使用率僅約1%。

為了改善DBS缺點並發展精準治療,許多研發專注於改良晶片成為可調整電量和指定方向的方式,而由清大跨領域神經工程研究團隊成立的生奕科技(BioPro Scientific),則進一步獨家成功研發出可作用於大腦淺層皮質且具AI腦波判讀的「無線精準神經調控晶片」。


圖為生奕科技開發的無線精準神經調控晶片。(照片來源:生奕科技)

生奕科技的研發團隊積極發展其微型神經調控晶片的核心技術,並在科技部和半導體業界聯手的「產學研發聯盟合作計畫」支持下,將其微型晶片開發為可創新治療帕金森氏症、僅刺激大腦淺層並精準調控刺激時間的裝置–腦可定(BrainDy),預期未來也可用於治療失智症和憂鬱症等神經疾病。

腦可定究竟如何創新DBS療法?在理解這點之前,生奕科技創辦人之一陳新教授解釋了一般DBS治療方式,是要費時地將電極精準植入深腦(8cm深)小於8mm3視丘下核後,再將半個拳頭大的刺激器含電池放進胸腔,以對特定腦部區域進行持續的電刺激,在深腦植入電極不但有一定的失準率及手術風險,更可能產生併發症,持續電刺激也可能誘發頭痛以及干擾記憶、認知等副作用,且日後要再度手術更換刺激器及電池。

而創新產品腦可定,則是將微小晶片埋於頭皮下,並連結植入腦部淺層的微電極,不需電池,即可無線接收電力並傳輸紀錄的神經活動到體外,以利醫師根據患者病症情況調整腦部淺層的神經刺激,甚至搭配執行人工智慧演算法的體外診療器、於150毫秒內自動學習預測腦部異常神經活動的發生,在對的時間點以適當的電力進行電刺激,做到個人化的精準腦神經調控。

改良DBS手術做法的腦可定將可使患者減少住院天數、大幅降低手術感染風險、有效提高手術成功率和治療效果,達到降低照顧負擔、提升醫院營運效益和減輕健保醫療成本的多贏局面。

※系列報導:

 

※本文由生策中心新創幫編輯群採訪撰寫。如有引用,請確實註明出處來源。

 

本網站中所有資料(包括影音.文字.圖表.數據等) ,均屬於本中心或各該新創企業團隊之專屬財產,如有引用,請確實註明出處來源。 <完整資訊>
財團法人生技醫療科技政策研究中心 版權所有
Copyright © 2012 Research Center for Biotechnology and Medicine Policy (RBMP). All Rights Reserved