臨床新創 - 生醫產品研發
難治型癲癇症治療新策略: 預測癲癇並運用封閉式深層腦刺激術
2022-12-20
劉宏輝教授/國立臺灣大學醫學院附設醫院

劉宏輝、曾勝弘、林宗賢、楊家驤、彭盛裕、張芳嘉、闕河鳴、林啟萬

癲癇症病人在全球超過壹億人,病因為腦細胞過度放電所致。深層腦部電刺激(deep brain stimulation, DBS)為一種新興的癲癇治療方法,現今全球僅有開放性迴路系統(open-loop),持續在腦部放電抑制癲癇,既無法考量腦部本身的動態活動且長久使用可能造成腦部傷害。針對此缺點,封閉迴路深層腦部電刺激close-loop DBS (cl-DBS) 設計偵測腦部在癲癇之前所產生的不正常放電,才給予電刺激抑制癲癇,可獲更佳且安全的效果。然而cl-DBS刺激術之技術門檻甚高,迄今尚無上市之產品,故成為世界癲癇治療兵家必爭之地。
本跨領域團隊開發新型cl-DBS儀器,已經由病患與癲癇動物模式大量腦波訊號記錄分析,預測癲癇前的腦波指標,藉機器學習演算法訓練自動偵測與預測運算核心,結合電子工程晶片設計開發出一套cl-DBS迴路SoC晶片,用於自動預測癲癇同時回饋投與即時的腦刺激,達到在癲癇發作前就能有效抑制癲癇的目的。我們已利用動物實驗 (大鼠) 證實刺激前丘腦核可抑制癲癇發作。本團隊之結果顯示預測癲癇發生的正確率高達93%,誤警率為0.57/hr。我們將累積此晶片之結果印證於大型動物(如:豬)之上,之後將由神經科和神經外科醫師進行難治型癲癇症病人之臨床試驗。本技術精準調控腦部過度放電的回饋機制,在癲癇發作前就能有效抑制癲癇,為突破世界現行難治型癲癇症治療之新策略。

評審推薦
1.研發更精準的close-loop DBS裝置,在偵測腦波異常與治療癲癇上已有初步動物實驗證明,成果顯著,具創新性。
2.整合醫學、獸醫學及工程學各專家學者共同投入開發出國內新型的封閉式深層腦部電刺激儀器,用於事先癲癇的預測以及預防性的抑制癲癇的發生,臨床價值高。
3.本案技術難度高,又涉及跨域整合,建構高進入門檻,具市場獨佔性。
團隊簡介
劉宏輝
學歷 國立台灣大學藥理學博士
國立成功大學醫學系
現職 台大醫院雲林分院副院長
台大醫院神經部主治醫師
台大醫學院神經科暨藥理學研究所教授
經歷

美國約翰霍普金斯大學醫學院 Johns Hopkins University Medical School 研究員
日本東京大學醫學院研究員
美國德州大學西南醫學中心 University of Texas Southwestern Medical Center 博士後研究員
台大醫院神經部住院醫師

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