药物耐药性癫痫综合征的治疗主要集中在不可逆的外科手术上,例如局灶性脑切除术、消融术或结构性断开术。为了降低发病率并创造非破坏性、可逆性疗法,一系列植入式设备应运而生,这些设备可将生理启发的电信号直接传送到大脑。1 这些设备已有数十年的历史,包括针对小脑、左迷走神经和三叉神经的刺激器。它们提供了一种急需的治疗替代方案,尤其是对于那些面临破坏性治疗对认知产生不良影响的高风险的患者。最近批准的两种新型植入式设备已成为癫痫治疗的支柱,有助于推动该领域的新进展。它们是响应性神经刺激器 (RNS; Neuropace Inc),针对选定的皮质
请注意,本文计划在 ICTALS 2022 特别版中发表。致谢:我们感谢伯尔尼大学、Inselspital、伯尔尼大学医院、癫痫研究联盟、瑞士国家科学基金会 (SNF)、UCB、FHC、Wyss 生物和神经工程中心、美国癫痫协会 (AES)、CURE 癫痫基金会、Ripple neuro、Sintetica、DIXI medical、UNEEG medical 和 NeuroPace 通过无限制的教育捐款为伯尔尼 ICTALS 2022 会议提供慷慨赞助。AR 和 KS 感谢 SNF 拨款 200800 的支持。CR 感谢 SNF 通过拨款 204593 提供的支持。EBA 感谢数据价值研究所 (IVADO, 51627) 和蒙特利尔大学医院研究中心 (CRCHUM, 51616) 的资金支持。利益冲突:Elie Bou Assi、Kaspar Schindler、Christophe de Bézenac、Simon S. Keller、Émile Lemoine、Abbas Rahimi、Mahsa Shoaran 和 Christian Rummel 没有利益冲突需要披露。
Aleva Neuro 2008 5700 万美元 神经刺激 Altoida 2016 未知 阿尔茨海默氏症诊断 Biodirection 2010 1160 万美元 脑损伤监测器 BrainCheck 2015 449 万美元 脑健康应用 BrainCo 2015 590 万美元 注意力广度 BrainRobotics 2015 未知 神经假体 BrainSpec 2015 10 万美元 虚拟活检 Cereve 2008 3800 万美元 睡眠障碍 ElectroCore 2005 8800 万美元 神经调节 Galvani Bioelectronics 2016 未知 Electroceuticals InteraXon (Muse) 2007 1720 万美元 Meditation Kernel 2016 1 亿美元 BCI(数据存储) MindMaze 2012 1.085 亿美元 康复 Mindstrong Health 2014 1400 万美元 数字表型分析 ModiusHealth 2014 年 120 万美元 减肥 Neurable 2015 年 200 万美元 脑输入设备 Neuralink 2016 年 2700 万美元 BCI(Dust) NeuroLutions 2007 年 125 万美元 神经假体 Neuronetics 2003 年 1.763 亿美元 神经调节 NeuroPace 1997 年 6700 万美元 癫痫 NeuroQore 2011 年 未知神经调节 Neuros Medical 2008 年 3880 万美元 疼痛管理 Paradromics 2015 年 2050 万美元 BCI(数据存储) RightEye, LLC 2012 年 1040 万美元 脑震荡测试 Rhythm 2014 年 2200 万美元 睡眠障碍 Sense Diagnostics 2014 年 130 万美元 脑损伤监测 Setpoint Medical 2006 年 1.16 亿美元 Electroceuticals SPR Therapeutics 2010 年 4400 万美元 疼痛管理 Synchron, Inc. 2016 年 1000 万美元 BCI(支架)
几十年来,植入式电神经调节系统一直是神经系统疾病患者临床护理流程的重要组成部分。深部脑刺激 (DBS) 和脊髓刺激系统在临床上的广泛应用为利用植入式神经刺激设备推进慢性设备神经调节研究提供了重要的技术途径。与疾病相关的电生理神经生物标志物(例如丘脑底核中的 β 波段振荡活动和发作间期癫痫样放电)的识别证明了通过自适应系统改善治疗的潜力。这带来了一个挑战:该领域需要人类使用的试验设备,将颅内传感能力与已建立的基于刺激的疗法相结合,形成一个慢性和植入式研究平台。为了应对这一挑战,早期的植入式研究工具是在现有临床神经调节设备的基础上开发的,并增加了扩展的硬件、固件和软件包,以支持利用传感增强治疗的研究。基于传感的神经调节设备的行为范围很广,可以从基于神经活动触发刺激(例如,NeuroPace 脑反应性神经刺激 (RNS) 系统在癫痫放电反应中触发刺激),到通过连续刺激调整来调节病理回路的闭环系统,以利用反馈原理将生物标志物保持在健康范围内(例如,使用 Medtronic Activa PC+S 和 Summit RC+S 系统研究的自适应 DBS (aDBS) 方法根据频谱带功率测量值调整刺激)。从 RNS 到 aDBS 的演变代表了神经技术的不断改进及其在大脑和设备之间创建实时双向接口的能力。这些技术进步为特发性震颤 1 、帕金森病 2 、癫痫 3 和图雷特综合症 4 等疾病带来了新的见解。许多此类研究需要与制造商签订研究协议,但最近,带有“标签上”脑感应功能的神经刺激器(如 Medtronic Percept PC)的商业化应用正在促进它们的研究用途。
非侵入性脑刺激作为医院、诊所和家庭中局灶性癫痫的治疗 作者:Karimul Islam,MBBS 1;Keith Starnes,医学博士 2;Kelsey M. Smith,医学博士 1;Thomas Richner,博士 1;Nicholas Gregg,医学博士 1;Alejandro A. Rabinstein,医学博士 1;Gregory A. Worrell,医学博士、博士 1;Brian N. Lundstrom,医学博士、博士 1 1 美国明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所神经内科 2 美国明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所儿童和青少年神经内科 通讯作者:Brian N. Lundstrom 地址:梅奥诊所,神经内科,200 First St SW,罗切斯特,MN 55905,美国。电话:507-284-4458 电子邮件:Lundstrom.Brian@mayo.edu 关键词:神经调节、TMS、TDCS、非侵入性脑刺激 正文页数:16 字数:3248 参考文献数:29 图表数:4 表格数:1 我们确认已阅读期刊关于出版道德问题的立场,并确认本报告符合这些准则。披露和作者贡献如下。数据可用性声明位于方法部分。披露:GW 和 BNL 是 Mayo Clinic 开发并授权给 Cadence Neuroscience Inc. 的知识产权的发明人。BNL 放弃了对版税的合同权利。GW 已将知识产权授权给 NeuroOne Inc.。GW 和 NG 是 UNEEG Inc. 研究设备试验的研究人员。 BNL 是 Medtronic 深部脑刺激治疗癫痫上市后研究 (EPAS)、Neuropace RNS 系统响应性刺激青少年癫痫 (RESPONSE) 研究和 Neuroelectrics tDCS 癫痫患者研究的首席研究员。Mayo Clinic 代表 GW 和 BNL 从 NeuroOne、Epiminder、Medtronic 和 Philips Neuro 获得了研究支持和咨询费。资金:BNL 得到了 NIH NINDS(K23NS112339 和 R01NS129622)的支持。作者贡献:KI 审阅了医疗记录、进行了统计分析并撰写了初稿。BNL 参与了工作的所有方面并提供监督。所有作者都参与了工作构思或数据采集,严格修改了手稿并批准了最终版本。要点:• 经颅磁刺激 (TMS) 和经颅直流电刺激 (tDCS) 可在多种情况下减少癫痫发作 • TMS 和 tDCS 可降低发作间期癫痫样放电率 (IED) • tDCS 可供局灶性癫痫患者在家中安全使用 • 非侵入性脑刺激对局灶性癫痫患者耐受性良好且安全
DyNeuMo Mk-1:集成时间疗法的运动自适应神经刺激器的设计和试点验证 Mayela Zamora 1,2,1,* mayela.zamora@eng.ox.ac.uk、Robert Toth 2,1、Francesca Morgante 3,4、Jon Ottaway 5、Tom Gillbe 5、Sean Martin 6、Guy Lamb 5、Tara Noone 5、Moaad Benjaber 1,2、Zachary Nairac 1、Devang Sehgal 1、Timothy G. Constandinou 7,8、Jeffrey Herron 9、Tipu Z. Aziz 6、Ivor Gillbe 5、Alexander L. Green 6、Erlick AC Pereira 3,4、Timothy Denison 1,2,* timothy.denison@eng.ox.ac.uk 1 生物医学工程研究所,牛津大学工程科学系,牛津,英国 2 牛津大学纳菲尔德临床神经科学系 MRC 脑网络动力学部,牛津,英国 3 伦敦大学圣乔治分子与临床科学研究所神经科学研究中心,伦敦,英国 4 圣乔治医院阿特金森莫利地区神经科学中心神经外科系,伦敦,英国 5 Bioinduction Ltd.,布里斯托尔,英国 6 牛津大学约翰拉德克利夫医院神经外科系,牛津,英国 7 伦敦帝国理工学院电气与电子工程系,伦敦,英国 8 英国痴呆症研究所护理研究与技术中心,伦敦,英国 9 华盛顿大学神经外科系,西雅图,华盛顿州,美国* 通讯作者。摘要 人们对使用自适应神经调节来提供更个性化的治疗体验以改善患者治疗效果的兴趣日益浓厚。然而,目前的植入技术在自适应算法能力方面受到限制。为了探索慢性植入物的自适应算法,我们设计并验证了“Picostim DyNeuMo Mk-1”(简称 DyNeuMo Mk-1),这是一种完全可植入的自适应研究刺激器,可根据昼夜节律(例如睡眠、清醒)和患者的运动状态(例如姿势、活动、休克、自由落体)滴定刺激。该设计利用现成的消费技术,提供低功耗、高可靠性和相对适中的惯性传感。DyNeuMo Mk-1 系统的设计、制造和验证采用 ISO 13485 设计控制,包括 ISO 14971 风险管理技术,以确保患者安全,同时支持新算法。该系统已根据药品和保健产品管理局 (MHRA) 的紧急设备授权针对运动障碍的预期用例进行了验证。算法可配置性和扩展的刺激参数空间允许在中央和外围应用中探索许多应用程序。预期应用包括针对运动障碍的自适应刺激、将刺激与昼夜节律模式同步以及对姿势变化等瞬态惯性事件做出反应,神经植入物、脑刺激、活动识别、自适应控制、闭环系统、风险管理 1. 简介 随着自适应神经调节领域的快速发展,一个关键问题是使用什么信号来调整刺激传递;可以说,目前的重点是使用生物电信号来通知控制算法(Borton 等人,2020 年;Gunduz 等人,2019 年;Little 等人,2013 年;Priori 等人,2013 年)。作为领先的商业系统,Neuropace RNS 在美国被批准用于治疗难治性癫痫(Sun 和 Morrell,2014 年)。虽然很有希望,但响应性刺激对癫痫的最终益处仍然是未知的。