充气,脊柱植入物的变形可以帮助治疗严重疼痛

一个工程师团队和临床医生已经开发了一个超薄,充气装置,可用于治疗最严重形式的疼痛而不需要侵入性手术。

的设备由剑桥大学的研究人员开发,使用软机器人制造技术的结合,超薄电子和微流体。

设备是如此thin-about人类头发的宽度可以卷成小筒,插入一根针,并植入脊柱的硬膜外腔,相同的地方注射进行控制疼痛在分娩期间。

一旦正确定位,设备与水或空气膨胀,以便它铺像一个微小的空气床垫,覆盖大部分地区的脊髓。当连接到一个脉冲发生器,超薄电极开始发送小电流脊髓,阻断疼痛信号。

设备的早期试验表明,它可能是一个有效的治疗对许多形式的严重pain-including腿和背部疼痛没有补救的止痛药。它也可以改编成一个潜在的治疗瘫痪或帕金森病。然而,广泛的测试和临床试验需要在设备可用于病人。

尽管其他类型的脊髓刺激设备目前用于治疗严重的疼痛,其中最有效的设备笨重,需要侵入性手术,虽然目前的微创设备更有效治疗疼痛。通过结合临床手术设备的有效性和锁眼的易于植入设备,Cambridge-developed设备可以是一个有效的长期解决棘手的疼痛,影响全球数百万。结果发表在杂志上科学的进步。

疼痛是每个人都经历的,对于绝大多数人来说,它是临时的,可以治愈的。然而,对某些人来说,痛苦变得衰弱。在英国,背部疼痛是残疾的首要原因,每年约£120亿的经济损失。在美国,疾病控制和预防中心估计,多达12个美国人患有棘手的背部疼痛,不应对等常规治疗非甾体抗炎药(非甾体抗炎药)或阿片类药物。

脊髓刺激(SCS)是一种选择,对于那些患有棘手的背部疼痛或其他类型的神经性疼痛,尽管其有效性,它的使用是有限的,每年全世界只有50000程序进行。

“脊髓刺激治疗的最后贷款人,那些疼痛变得如此严重,它阻止他们进行日常活动,”博士说达巴龙来自剑桥的临床神经科学论文的资深作者之一。“然而,SCS设备的两种主要类型都有缺陷,这可能是他们使用的一个原因是有限的,即使与慢性疼痛每天数以百万计的斗争。”

最有效的SCS设备在临床使用是一个叶片状装置,包含一个广阔的区域内的脊髓,但笨重,需要侵入性手术在全身麻醉。其他类型的设备可以植入一根针,只需要局部麻醉,但它涵盖了较小的区域,是临床有效低于叶片状装置。

“我们的目标是使两个全世界最好的设备,是临床有效,但不需要复杂和高风险手术,”克里斯托弗•普洛克特博士说来自剑桥的工程部门,论文的资深作者。“这可能帮助更多的人实现这个改变人生的治疗选项。”

“为了得到某种可以植入一根针,我们需要使设备尽可能薄,“co-first作者Ben说伍丁顿也从工程的部门。

研究人员使用制造技术的组合来构建他们的设备:灵活的电子半导体行业中使用;小微流体通道用于药物输送;和变形材料用于软机器人。

他们完成设备只是能够在胖瘦之间足够60微米,可以卷起来,放在一个针植入。然而,植入后,设备扩展到覆盖一个广阔的区域内的脊髓,多亏了微流体通道。

“薄膜电子不新,但将流体室是什么使我们的设备unique-this允许它膨胀成叶片状的形状一旦在病人体内,”普洛克特表示。

“我们的早期版本实际上是如此之薄,他们看不见的x射线,外科医生需要用它来确认他们在正确的位置在膨胀装置之前,“Woodington说。“我们添加了一些铋颗粒使其可见不增加厚度的太多了。设计一个装置是一回事,但是把它变成外科使用又是另一回事。”

研究人员验证他们的设备在体外和人类尸体模型。他们目前与制造业合作伙伴合作,进一步发展和扩大他们的设备和希望开始测试的病人在两到三年。

“我们让设备意味着我们也可以将额外的组件可以添加更多的电极或使它更大的为了覆盖更大的地区与准确性,增加脊柱的“说的问题。“这适应性可能使我们的SCS设备潜在的治疗后瘫痪脊髓损伤或中风或运动障碍如帕金森症。一个有效的设备,不需要开刀手术可以缓解不了这么多人。”