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神经调控疗法——神经电刺激市场初研

神经电刺激是一种神经调节疗法。植入或非植入装置用于影响人类神经系统的状态,如兴奋、抑制或调节神经元和神经网络的活动,从而达到治疗的目的。早在20世纪初,科学家们就发现将低频电流施加到人体特定部位会影响生理状态。随着人类神经生理学研究的日益深入,20世纪末21世纪初出现了大量的神经电刺激应用,包括帕金森病、肌张力障碍、原发性震颤、癫痫、尿失禁等的治疗。迄今为止,神经刺激已成为一种重要的治疗方法,全世界有近百万患者受益。美敦力公司甚至称神经刺激为慢性病治疗的未来,大量应用正在全力开发中。尽管中国市场起步晚,但发展迅速。临床实践中出现了成千上万的实际病例,出现了许多高质量的初创企业和国产产品。本文将介绍电刺激领域的应用概况、技术发展及相关市场情况。

1。神经电刺激的应用

目前,主流的神经电刺激方法主要是植入式的,即在特定部位植入电极,用电脉冲刺激目标以改善患者的症状。与手术类似,神经电刺激也需要选择治疗的焦点或目标。根据刺激的位置,可分为深部脑刺激(DBS)、迷走神经刺激(VNS)、脊髓刺激(SCS)、骶神经刺激(SNS)、周围神经刺激(PNS)等。

深度大脑刺激(DBS)

DBS指的是将电极植入大脑深处,通过调节电极发出的电脉冲,影响疾病相关脑区的功能和神经网络的传导。它是目前最主流的神经电刺激方法。主要用于帕金森病、肌张力障碍、抑郁症、强迫症等。

帕金森氏病

帕金森氏病是一种神经系统的神经退行性疾病,主要表现为静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍等症状。根据流行病学数据,中国55岁以上人群的帕金森病患病率为1%,65岁以上人群的患病率为1.7%。年龄越高,患帕金森病的风险就越高。在国际上,DBS已基本取代Gpi消融或Vim消融治疗帕金森病和原发性震颤,成为帕金森病患者的首选。

肌张力障碍

肌张力障碍是一种以持续肌肉收缩、频繁扭转、重复运动和异常姿势为特征的综合征。在所有运动障碍中,其发病率仅次于帕金森病。一些报道指出,在中国大约有3万到10万名相关患者,他们是高度遗传的。目前,长期的临床试验证明,DBS能有效改善原发性肌张力障碍,是药物治疗以外的重要辅助治疗手段。然而,仍然很难确定继发性肌张力障碍的疗效。

抑郁症、强迫症和抽动秽语综合征

DBS近年来被发现对精神障碍或心理疾病有很好的治疗效果。抑郁症、强迫症和抽动秽语综合征是最重要的应用。此外,DBS在治疗药物和酒精依赖症状方面也有良好的表现。

此外,随着更多的大脑机制被发现,越来越多的目标正等待开发。例如,刺激大脑的食欲中枢可以抑制食欲和减轻体重。或刺激多个部位促进中风康复,甚至唤醒植物人,已成为胸科未来的发展目标。

2。迷走神经刺激(VNS)

迷走神经来源于疑似的脑核,穿过脑干,广泛分布于颈部、胸部、腹部等部位。它控制呼吸、消化系统和心脏大多数器官的感觉、运动和腺体分泌。VNS系统通常植入前胸。迷走神经受到电刺激,然后信号被传输到大脑,从而调节大脑功能。

VNS最常用于治疗癫痫

此外,迷走神经在人体内分布广泛,具有更广泛的应用方向,如经批准的肥胖治疗,心力衰竭、耳鸣、哮喘等正在开发中的治疗也是研究热点。更有趣的是,美国范斯坦医学研究所(Feinstein Medical Research Institute)发现刺激迷走神经可以重建脑部炎症抑制信号系统,这有望实现类风湿性关节炎和克罗恩病等炎症的治疗。

3。脊髓刺激(SCS)

脊髓是人体疼痛信号处理的主要中心,它通过位于脊髓后角的神经元传递。脊髓刺激通过干扰疼痛传递信号来缓解疼痛。然而,尚不清楚它是由切断疼痛传递、增加痛阈的电刺激引起的,还是由激活人体移植疼痛的某些机制引起的。虽然原理不清楚,但长期以来临床证明脊髓刺激能缓解疼痛,尤其是神经源性疼痛。此外,脊髓刺激也被广泛用于难治性心绞痛的治疗,但其治疗机制尚不完全清楚。

4。骶神经刺激(SNS)

骶神经是一种控制括约肌、盆底肌肉、膀胱、肠道等的脊神经。骶神经刺激可进一步调节膀胱、尿道括约肌、肛门括约肌、盆底肌肉的功能,从而达到治疗尿失禁、尿潴留、尿频、大便失禁、便秘等的目的。同样,SNS的作用机制尚不完全清楚,但临床效果令人满意。此外,正如VNS可以影响该部位的炎症一样,SNS也在探索膀胱、肠道等部位炎症的治疗。

5。除了上述四种类型的应用,目前正在研究大量的电刺激目标。例如,周围神经电刺激(PNS)可用于干扰痛觉并治疗腰部和背部的顽固性疼痛。三叉神经刺激用于治疗儿童难治性抑郁症、癫痫和注意缺陷多动障碍。食管电刺激治疗胃食管反流:小肠电刺激治疗糖尿病;刺激上呼吸道治疗阻塞性睡眠呼吸暂停等。可以看出,电刺激已经逐渐成为一种类似于药物治疗和外科手术的通用治疗方法。随着对人类神经系统机制的研究,发现了越来越多潜在的治疗靶点,电神经刺激的前景广阔。

2。神经电刺激的市场状况“市场规模”21世纪初以来,神经电刺激进入了快速发展阶段,已成为部分细分应用市场的主流治疗方法之一。据普新网创新数据统计,2014年全球神经刺激设备市场达到49亿美元,主要应用方向为星展、南海、VNS和SNS。根据美景镇研究数据,美国神经刺激市场在2016年达到22亿美元,同比增长9%,仍处于上升阶段。

数据源:普纽斯维尔创新公司,重庆资本安排

美国神经电刺激市场规模(单位:十亿美元)

数据源:美景研究公司,重庆资本安排

2。市场参与者

在神经电刺激领域,制药机械巨头近年来非常活跃。例如,葛兰素史克和Alphabet旗下的生命科学公司Luminy在2016年成立了合资公司加尔瓦尼生物电子公司,专注于神经电刺激的开发。未来7年将投资7亿多美元。强生公司与其他投资者一起,已经在CVRx上投资了1亿多美元(专注于心力衰竭、高血压等的治疗)。使用神经电刺激)。其他公司,如美敦力和雅培,继续通过投资和收购扩大其在神经刺激领域的领域。

部分神经刺激领域的公司信息已在国外获得认证

数据源:公共数据、美国食品和药物管理局、创景资本安排

在中国,近年来出现了一批以神经刺激为重点的初创企业,还有两家公司也获得了认证。然而,目前的焦点仍然主要局限于数据库系统、VNS、社交网络和社交网络这四个成熟的应用

首先,人类神经系统的机制尚未完全阐明。即使在帕金森病、癫痫和慢性疼痛的最成熟的治疗中,实践优先于理论,副作用也无法明确定义,这使得医生在选择神经刺激疗法时更加谨慎。其次,目前疗效确切的神经电刺激方法都需要通过侵入性方法在人体内植入小型设备,尤其是DBS需要在大脑内植入电极,操作困难,需要医生掌握的较少。同时,手术中也存在风险,这也使得一些患者担心自己的选择。第三,目前的神经刺激设备不完善,设备的使用寿命受到电力的限制。电池需要在5-7年后更换。此外,作为精密电子仪器,它很可能受到外部干扰对设备正常运行的影响,这有风险并限制了患者的正常寿命或其他疾病的治疗。最后,目前大多数神经刺激系统价格昂贵,在中国没有医疗保险。就慢性病的主要治疗目标而言,患者不愿意支付足够的费用。

因此,目前的神经电刺激只能作为辅助手段,更适合传统医学和外科难以解决的长尾患者。然而,随着越来越多适应症的发展和无创电刺激技术的进步,神经电刺激必将有相当广阔的前景。

参考文献:

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