一家名为NeuroPace的新创公司希望获得自己的首款神经植入设备的销售许可。NeuroPace的工作仅仅是新兴的神经设备领域市场激增的缩影。

    NeuroPace公司于今年七月将一款用于治疗癫痫症的大脑植入设备送交美国食品药品管理局审批，该产品已经经过了十年的研发。NeuroPace公司希望自己的RNS系统能够在一年内获准使用。

    NeuroPace首席医务官Martha Morrell在BioMedDevice论坛上表示：“我相信在未来十年里多种闭环、开环脑部刺激设备将会取代破坏性的手术疗法”。

    癫痫症植入设备的试用让研究人员见识到了这种技术在治疗各种严重病症时的潜力，可行的范围覆盖了从疼痛、抑郁到帕金森和阿尔茨海默病在内的各种病症。

    Morrell说：“这是我们首次深入大脑观察实时变化。我们把它当作病症管理工具”。

    NeuroPace公司的RNS植入设备拥有两块自制芯片，发现癫痫症患者的异常脑部活动比此前预测的更剧烈。

    Morrell表示：“之前没有过针对癫痫症患者的诊断记录，结果表明病症发作仅仅是冰山一角。我们发现这些病患每天最多需要进行600次刺激，每次时长1-2分钟”。

    医生可以对这种设备进行编程，让它对多种状况进行感知和响应。NeuroPace维护着一个数据库，可以用于脑电波活动的长期研究。

    Morrell表示这类设备的潜力在于可以向大脑上的目标区域释放微量药品、进行电流刺激。新的电极整列和传感器能够扩展此类设备的适用症状。除了脑电波以外，研究人员还在研究大脑血流、氧气、神经递质乃至温度的变化，以此来分析病症。

    机遇与挑战

    根据市场分析公司NeuroInsights的分析，神经设备的市值大约在70亿美元，每年增长15%左右。

    NeuroPace这类神经植入设备的市值占到23亿美元，年增张速度14%。神经手术设备所占份额则高达35亿美元，年增长速度为17%。

    尽管风险资本投资整体形势不佳，在医疗保障领域也不好，但在神经设备领域却很旺盛。2009年，神经技术领域获得了15.8亿美元的风险投资，比2008年增长了9%。而同期生命科学领域的总投资金额则在下滑。

    值得投资的公司还很多。新创公司NeoStim正在研究通过一种非侵入性方式对深入大脑内部的目标进行电磁刺激，以此减轻重度抑郁症状。NeoStim公司首席医务官M. Brett Schneider表示这种技术将被扩展到大脑的其它区域，可以用来治疗帕金森综合症、疼痛和焦虑。

    Trifectas医学公司正在开发一种植入技术以帮助中风患者的康复。该技术使用电流刺激大脑的多个区域，帮助神经元和荷尔蒙的生长，减轻炎症。

    Trifectas公司CEO Reese Terry表示，每年患中风的80万患者中有半数愿意成为这种设备的试用者。

    NeoStim公司的Schneider表示自己非常看好Reese选择的途径，他说：“就像肌肉越用张的越强壮一样，神经元被刺激以后会长出新的轴突和树突。这对中风患者来说是福祉，对没有病症的不同人来说也有帮助”。

    这些新设备也面临着很多挑战。研究人员通过高分辨率脑电图联系大脑各区域的活动与病状，但这种技术很昂贵而且花时间。

    举个例子，Orasi医疗公司开发了一款建模软件来搭配脑磁图仪的使用.脑磁图仪可以检测大脑内一平方厘米大小区域内每一毫秒的活动。但这种极端敏感的系统采用的超导元件必须保存在液氮里，元件成本高达200万美元。而且脑磁图仪必须在屏蔽房内使用，建造成本高达50万美元。

    Orasi首席执行官Shawn Lyndon在会上表示：“我们对这种技术(脑磁图)的小型化很感兴趣，最好能让测试在医生的办公室里完成。”

    Shawn Lyndon：寻求更强大而且更便宜的脑磁图技术。

    NeoStim公司的外部电磁刺激设备基于相对较早的技术，采用大电容和高功率开关晶闸管。Schneider说：“新的材料与原件应该能让能量的聚集和释放过程变得更迅速”。

    大脑植入设备需要更好的电池和更强大、更安全的方式来保证能量到达组织而且不会烧毁它们。Schneider说斯坦福大学的一家实验室正在尝试使用LED的光线来触发神经活动。

    在实践层面，研究人员依然不清楚哪些病患会响应设备治疗，甚至不清楚如何准确衡量持续治疗的效果。Trifectas公司的Terry说：“每一个区域都需要试验，这需要数年的努力和大量的资金。不过这里也蕴含着大量的机遇，因为人体通过电能来工作。”