随着生物电子技术的引进和发展,电子药物已越来越成为流行趋势,绿色医疗的理念也越来越深入人心。1990年,Elsevier杂志首次提出电子药物概念。其实早在1953年,全球领先的美敦力公司就制造出第一台便携式体外心脏起博器,并于1960年制造出第一台可靠的可植入式心脏起搏系统,这便是电子药物最早的身影。截止目前,电子药物的发展愈发广泛,比如骶神经刺激器、迷走神经刺激器、脑深部电刺激等。
《电刺激取代药物》,这是2015年第四期《环球科学》期刊(《科学美国人》中文版)的封面文章,当时就已经报道:电刺激取代药物成为可能!
在该文中明确指出:利用特定装置刺激神经系统,能够替代部分药物,用于治疗糖尿病、风湿性关节炎、其他各类炎症和自身免疫性疾病,电刺激技术正在为生物电子医学这个新兴领域开创一个新的时代!该技术被《环球科学》期刊评为2018年全球十大新兴技术,获得国际广泛关注!
电刺激为何脱颖而出
一方面,电刺激可以制造“药物”,且这个“药物”是机体自己合成的。电刺激可以沿着神经纤维传递信号,刺激神经元产生有着药物功效的神经递质,通过特定的神经线路,准确、适量、适时地送达特定组织,直接且精准地作用于病灶部位。
另一方面,众所周知,“是药三分毒”。药物一旦进入体内,就会在全身循环,可能作用于正常细胞,产生有害的副作用。
电刺激如何发挥作用
电刺激治疗属于外界条件刺激,通过改变机体的外环境,引起机体内环境的变化。电刺激作用于人体时,能量被人体吸收或转换成其他形式的能量,引起一系列物理化学变化。
这种变化有两个特点:第一,人体内部的功能活动变化与外界环境的变化相适应;第二,人体的功能活动作为一个整体进行,各器官、各系统的功能活动相互协调、相互配合。这说明人体的调节方式是多样化的,现将人体主要调节方式作一阐述。
01、神经调节机制
神经调节是人体生理功能调节中最主要的形式,是通过反射而影响生理功能的一种调节方式。反射是指机体在中枢神经系统的参与下,对内、外环境刺激所做出的规律性应答。比如将神经肌肉电刺激作用于运动神经或肌肉,会引起运动神经元去极化,产生动作电位,引起肌肉收缩。
02、体液调节机制
体液调节是指体内某些特殊的化学物质通过体液途径而影响生理功能的一种调节方式。人体的内分泌腺和内分泌细胞分泌多种激素,可以通过血液循环抵达全身各处的靶细胞,产生一定的调节作用。当然有些细胞产生的生物活性物质可不经血液运输,而是在组织中扩散,作用于邻旁细胞。一些神经元也能将其合成的某些化学物质(神经激素)释放入血,然后经血液运行至远处,作用于靶细胞。
人体内多数内分泌腺或内分泌细胞都接受神经的支配,那么体液调节将会成为神经调节反射弧的传出部分,这种调节也可称为神经-体液调节。电刺激除了引起神经反射之外,也通过体液调节机制产生作用,如电刺激促使体内产生内源性吗啡样物质等。
03、神经-体液共同作用
电刺激治疗的作用大多情况下是靠神经-体液共同参与实现的,它们之间是相互作用、相互联系的,因为很多内分泌腺和内分泌细胞都受神经支配,在引起神经反射的同时,也会引起体液的变化。
一般来说,物理因子治疗引起神经系统的反应起主导作用,如引起的兴奋和抑制、非条件反射和条件反射、神经对各系统器官的支配调节、自主神经节段反射、皮肤内脏反射等。
体液因子的变化,既是引起反应的物质基础,又在一定程度上决定反应性质。神经调节需要通过突触释放递质,作用迅速、精确、短暂;体液调节需要通过释放生物活性物质作用于特定的靶细胞,作用缓慢、弥散,但持久性相对较好。
04、疼痛调控的神经和体液机制
疼痛是一种与组织损伤有关的不愉快感觉和情感性体验,而引起痛觉的组织损伤可为实际存在的或潜在的。疼痛的传递和感知是可以被调控和抑制的,目前,疼痛控制最经典的神经机制是闸门控制理论,最经典的体液机制是内源性阿片理论,目前认为很多物理因子的镇痛效应都是基于这两种机制。
看到这里呢,大家对电刺激的主要作用机制也有了一定的了解,同时又给我们带来了新的思考,电刺激形形色色,什么样的电刺激才能精准靶向治疗?其实,我们公司一直在致力于此方面的研究。比如,我们有一款基于神经调控技术来预防血栓的神经肌肉电刺激,实现了电子药物预防血栓。
该产品是一种基于脑机接口闭环理念的医用耗材,依托电生理诊断与神经刺激的前沿技术,应用阻抗诊断维持动态高压,精准刺激小腿腓总神经中的运动纤维,避开C和Aδ纤维刺激(传导疼痛的伤害性感受器),使其高于去极化值,但低于痛觉阈值,高效激活小腿肌肉泵和足踝肌肉泵(胫骨前肌、拇长伸肌、趾长伸肌、腓骨长肌和腓骨短肌主动收缩/舒张),使小腿静脉系统血流速度、血流量、微循环血流速度完全符合人体血流动力学的最佳指标,相比其他物理方法快3倍,且不会引起血压,血氧饱和度、心率变化。
自产品上市以来,凭借其优越的性能以及便捷性与经济性,迅速在市场占据一席之地,为血栓预防开辟了一片新的天地,成为血栓预防大队中非常重要的一员!
有了电子药物,在某些情况下,药片很快就会成为历史~