米歇尔-罗卡蒂（Michel Roccati）在2017年的一次摩托车事故中失去了行走能力，当时他的脊髓完全受伤。但今天，通过配备了植入脊髓的电极装置，罗卡蒂可以再次享受简单的事情：站在酒吧与朋友喝酒，不用椅子洗澡，甚至用助行器在镇上漫步。罗卡蒂是参加STIMO临床试验的三名29至41岁的男子之一，该试验由洛桑大学医院的乔斯琳-布洛赫（Jocelyne Bloch）博士和瑞士联邦理工学院的格雷戈里-库尔廷（Grégoire Courtine）领导。这项研究的结果周一发表在《自然医学》杂志上。
参与者在硬膜外空间植入了16个电极装置，这是一个位于椎体和脊髓膜之间的区域。这些电极从植入腹部皮肤下的起搏器接收电流。试验中的所有患者都完全丧失了受伤部位的自主运动。有两名患者还完全丧失了感觉。但在装置到位后，研究人员可以使用一台平板电脑启动独特的电脉冲序列，通过起搏器发送到硬膜外电极，以激活参与者的肌肉。研究人员说，其他研究在植入类似设备的手术后不久就出现了运动，但这是第一个报告所有参与者在手术后一天就能独立在跑步机上迈步的研究。布洛赫博士说：“这是一个非常激动人心的时刻，因为[患者]意识到他们可以迈步了。”三十年来，研究人员一直在研究对脊髓的电刺激。这项研究重新设计了最初用于缓解疼痛的技术，以针对脊柱神经根。
路易斯维尔大学以前的研究表明，完全瘫痪但仍有感觉的人，通过对脊髓的电刺激，经过几个月的康复，可以重新行走。STIMO试验发现，在手术后一周内，所有三名参与者在使用平行杆和高空安全带的身体重量支持下可以独立行走。库尔廷表示 “这是第一次，我们不仅有立竿见影的效果——尽管训练仍然很重要——而且以前没有感觉、没有任何运动的人也能够恢复完全站立和独立行走。”杜克大学的神经外科医生南丹-拉德 （Nandan Lad）博士说，这项 “非常令人兴奋的工作为数以万计的脊髓损伤患者提供了一个新的治疗选择。”
瑞士团队通过对其电极装置的结构和植入的重要改变，已经能够观察到即时的结果。STIMO试验中使用的电极阵列由Onward Medical公司制造，比类似研究中最常使用的阵列更宽更长。据布洛赫博士说，这种新的电极阵列可以接触到更广泛的脊髓区域，以刺激躯干和腿部肌肉。研究人员开发了一种算法来优化电极阵列的位置，在手术过程中运行测试，以测量传递脉冲后的肌肉活动。拉德博士说，神经外科对电极的精确放置是该研究能够如此迅速地刺激腿部必要肌肉群的关键。
STIMO试验还引入了一种启动和维持运动的新方法。为了开始刺激，以前的研究依赖于参与者的运动意图和随后的大脑信号。在新的研究中，利用运动对不同电击的反应，产生一个定时的刺激序列。这些预先确定的序列触发运动，并试图模仿行走所需的肌肉激活的自然模式。通过STIMO设备，完全脊髓损伤的人只有在接受刺激时才能恢复腿部的自主运动。当设备关闭时，自主运动将不可能实现。电极可以终身保留，但起搏器需要每9年更换一次。但通过训练，患者可以建立起更大的耐力，做更广泛的活动。手术后，研究参与者每周接受四次一或两个小时的物理治疗。通过三或四个月的持续训练，一名参与者可以一次站立两小时。另一位可以独立行走500米。一位参与者甚至重新爬上了楼梯。
研究中使用的平板电脑配备了为某些类型的活动编码的特定程序，包括站立、行走和游泳。布洛赫博士在谈到参与者的进展时说：“他们训练得越多，取得的成绩就越多，所以他们需要有能够长时间站立的动力。”库尔廷和布洛赫博士现在计划与Onward Medical合作，使该设备对日常使用更加友好，例如将该程序与手机或智能手表整合。接下来，该团队希望扩大规模，在美国进行更大的临床试验。他们估计，该技术还需要三到四年的时间才能实现商业化。在上周的新闻发布会上，研究人员宣布，美国食品和药物管理局已经批准了一项 “突破性设备 “的指定，以加快这一进程。如果更大的临床试验成功，这一指定也将确保通过创新技术医疗保险计划的覆盖。
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