北京白癜风医院哪个好 https://yyk.39.net/hospital/89ac7_registers.html每个人都会感受到疼痛，对绝大多数人来说，它是暂时的，是可以治疗的。然而，还有一种疾病式疼痛会让人十分难熬。
在英国，背痛是导致残疾的主要原因，每年给整个经济造成的损失高达亿英镑，在美国，疾病控制和预防中心估计，多达8%的美国人口患有顽固性背痛，而非甾体抗炎药（NSAIDs）或阿片类药物等常规治疗对此无效。
现在，这些被疼痛折磨的患者有了新的希望，来自英国剑桥大学的工程师和临床医生们组成的团队开发了一种超薄充气装置，可以用来治疗最严重的疼痛，而无需进行侵入性手术。
这种装置非常薄，大约只有一根头发的厚度，约60微米，可以卷成一个小圆柱体，插入针头，然后植入脊柱的硬膜外腔，一旦定位正确，装置就会充入水或空气，会像一个小气垫一样展开，覆盖脊髓的大范围区域，当连接到脉冲发生器时，超薄电极开始向脊髓发送小电流，从而破坏疼痛信号。研究结果发表在《科学进步》（ScienceAdvances）杂志上。
图｜新型SCS装置的演示（来源：ScienceAdvances）
论文通讯作者之一、剑桥大学工程系博士克里斯托弗·普罗克特（ChristopherProctor）说：“我们的目标是制造出一种两全其美的东西，即在临床上有效但不需要复杂和冒险手术的医疗设备。这可能有助于为更多人带来改变生活的治疗选择。”
这种装置的早期测试结果表明，它可以有效治疗许多形式的严重疼痛，这些疼痛并不能通过止痛药来治愈缓解，它还可以被用于治疗瘫痪或帕金森氏症，应用前景十分广阔。
一种“两全其美”的方案
作为一种有效的治疗缓解方案，脊髓刺激（SCS）是那些患有顽固性背痛或其他类型神经性疼痛的患者的一种选择，尽管很有效，但它的使用非常有限，由于这种装置体积较大，需要进行侵入性手术等原因，截至年，全世界每年仅植入约台SCS设备。
据了解，SCS设备通常分为两类：经皮线性型探头和桨型探头，分别由一维（1D）和二维（2D）电极阵列组成，但各有弊端：直径小于2毫米的线性探头设计，可以通过Tuohy针经皮植入，风险相对较低，但与桨式探头相比，线性电极产生的球形电场只瞄准脊髓的部分有效区域，导致能量效率较低，其控制疼痛的能力也十分有限，效果不佳；而通常宽达12毫米的桨状电极缓解疼痛的效果不错，但主要缺点是需要进行侵入性、风险更高的外科手术来植入设备。
图｜MI-SCS装置细节（来源：ScienceAdvances）
此次剑桥大学科研人员的目的很明确，就是结合这两种设备开发出一种微创桨式SCS（MI-SCS）植入物，将软机器人制造技术、薄膜电子技术和微流体技术的结合。
该装置可以卷起来以装入针头，允许在低风险手术过程中经皮植入，然后原位扩展以提供桨型类似物，这种能力超越了经皮线性型探头与桨型植入物的二元性，提供了两全其美的优势，它为新型SCS植入物铺平了道路，其形状是一种动态特性，可由临床医生操纵，以最大限度地减少神经外科手术的侵入性并获得高性能的外形尺寸。
具体而言，MI-SCS是使用标准光刻和软光刻技术设计和制造的，与患者接触的设备组件完全由生物相容性材料制成，包括聚对二甲苯-C、硅胶、聚乙烯、聚酰亚胺和金。
图｜MI-SCS的设计和制造示意图（来源：ScienceAdvances）
卷起后，该装置和所有包装，包括流体连接、电气连接和支撑管等，都设计为直径小于2毫米，包装方法依赖于同心管，整个设备都封装在一个聚酰亚胺管中，称为引入器，以适合14号Tuohy针，通常用于经皮SCS引线放置。
研究人员可以将MI-SCS制造成30-60μm之间的厚度，其中器件厚度由有机硅流体层决定，而电子层仅为4μm。
性能参数和植入方式评估
实验室成品诞生后，研究人员在体外对这些装置的主要特性进行了研究，包括电稳定性、机械稳定性和射流部件驱动后的尺寸变化，然后将它们置于水浴中，并通过手动注射器增加压力，同时观察是否有气泡从设备中泄漏。
图｜装置设计的体外评估（来源：ScienceAdvances）
测试数据显示，使用电阻抗光谱技术表征MI-SCS设备的电特性，计算出了80%的电极产率。
研究人员还测定了重复弯曲的装置稳定性，人体脊柱所经历的矢状面弯曲循环次数各不相同，但估计约为次/天，其中大多数运动在10°的范围上，研究人员测试了大约6年的机械应力，约10^7次弯曲循环，阻抗仍保持在预期范围内，此外，还对装置的流体驱动进行三次压力测试评估，MI-SCS设备在出现故障之前能够保持8-12kPa的压力。
在成功的体外验证基础上，研究人员使用人类遗体模型来测试完全包装的MI-SCS装置的拟议手术方法。
图｜装置和手术程序的人体评估（来源：ScienceAdvances）
实验中，在人体L3/4椎体处植入器械通过一名受过训练的神经外科医生进行，该神经外科医生尽可能接近经皮器械植入程序，即通过Tuohy针，而无需在器械插入部位进行椎板切除术，最终植入效果和流程方式都得到了初步验证。
仍需进一步优化
研究人员表示，使用标准的经皮程序将这种装置引入人体遗体并在脊髓上的临床相关位置将其扩展成桨状构造是可能的。部署后，该设备扩展到临床上常见的桨式SCS设备的尺寸，宽度高达14mm，同时可以提供更少的手术风险和简单的硬膜外针插入程序。
值得
