Повреждение нервов: использование электронных имплантатов для ускорения заживления
Имплантируемое электронное устройство, которое может излечивать поврежденные периферические нервы, стимулируя их электрическими импульсами до того, как тело биоразлагается и поглощает его, показало успешные результаты в предварительных испытаниях.
Исследование, проведенное Медицинской школой Вашингтонского университета в Сент-Луисе, штат Миссури, и Северо-Западным университетом в Эванстоне, штат Иллинойс, показывает, что устройство размером не больше четверти помогло крысам быстро регенерировать нервы в ногах.
Крысы восстановили способность использовать свои нервы и силу в мышцах за несколько дней, прежде чем их тела полностью разрушились и поглотили биоразлагаемое устройство.
Цель нововведения - ускорить выздоровление в случаях повреждения периферических нервов, которые лечатся электростимуляцией во время операции.
«Мы знаем, - отмечает соавтор исследования доктор Уилсон З. Рэй, доцент кафедры неврологической и ортопедической хирургии Вашингтонского университета, - что электрическая стимуляция во время операции помогает, но после ее окончания открывается окно для вмешательства. закрыто."
В статье об исследовании, которая будет опубликована в журнале Природа Медицина, он и его коллеги демонстрируют, как электронное устройство расширяет интервал вмешательства.
«С помощью этого устройства мы показали, что электрическая стимуляция, проводимая по расписанию, может способствовать дальнейшему восстановлению нервов», - добавляет он.
Периферические нервы могут восстанавливаться
Периферические нервы проходят через туловище, руки и ноги. Они отличаются от нервов спинного мозга тем, что их клетки и ткани могут восстанавливаться после повреждения.
Повреждение периферических нервов вызывает покалывание, онемение, боль и мышечную слабость. С помощью лекарств и физиотерапии некоторые травмы могут зажить за недели, а другие - за месяцы.
Однако в тяжелых случаях часто требуется хирургическое вмешательство, и есть несколько способов ускорить выздоровление.
Сейчас оценки показывают, что повреждение периферических нервов в результате травм и заболеваний затрагивает около 20 миллионов человек в Соединенных Штатах и требует ежегодных расходов на здравоохранение в размере 150 миллиардов долларов.
В случаях хирургического лечения стандартной практикой является электрическая стимуляция, поскольку она помогает нервным клеткам отрастать заново и полностью излечивать поврежденные ткани, вызывая высвобождение стимуляторов роста.
Лучшее и быстрое восстановление с большей стимуляцией
Электронный имплант оборачивается вокруг поврежденного нерва и в течение нескольких дней стимулирует его регулярными импульсами, прежде чем он будет безвредно разрушен и поглощен организмом.
Для передачи импульсов требуется питание от внешнего беспроводного зарядного устройства, которое работает аналогично «коврикам», которые могут заряжать сотовые телефоны без проводов.
Исследователи протестировали его на крысах с повреждениями седалищного нерва. Седалищный нерв - самый большой нерв в организме человека. Он передает сигналы вверх и вниз по нижним конечностям и контролирует такие мышцы, как подколенные сухожилия и другие мышцы ног и ступней.
Устройство посылало импульсы в поврежденные седалищные нервы крыс в течение 1 часа каждый день. Животные были разделены на три группы: одна получала эту дозу электростимуляции в течение 1 дня, другая - 3 дня, а третья - 6 дней. Для сравнения, были и те, кто не получил ничего.
В течение следующих 10 недель команда увидела, что любое количество стимуляции было более эффективным для восстановления мышечной силы и массы, чем никакое. Восстановление нервных сигналов и мышечной силы было более быстрым и полным, однако чем больше дней стимуляции получали животные.
Ученые могут контролировать точное количество дней, в течение которых устройство работает до его биоразложения, изменяя такие свойства, как толщина и состав материала.
«До того, как мы провели это исследование, мы не были уверены, что более длительная стимуляция будет иметь значение, а теперь, когда мы знаем, что это действительно так, мы можем начать попытки найти идеальные временные рамки для максимального восстановления».
Доктор Уилсон З. Рэй
