7年來,,波士頓貝斯醫(yī)療中心的研究人員一直采用EIM技術(shù),用粘貼性電極測量肌肉的性能(如圖示),,評估肌肉組織狀況,。(資料圖片) 一種新的手持設(shè)備,可能會替代評估肌肉組織的侵入性技術(shù),,并且加快研發(fā)肌萎縮側(cè)索硬化癥治療藥物的速度,。 美國波士頓地區(qū)一個由醫(yī)生、物理學(xué)家和電子工程師組成的團(tuán)隊,,正在開發(fā)一款手持探針以測量患者的肌肉組織狀況,。研究人員證明,,這種新裝置比以前使用的儀器更便宜,測量速度更快,,效果更精確,,患者遭受的痛苦也更少。新探針將幫助神經(jīng)科醫(yī)生診斷,、追蹤神經(jīng)疾病的新發(fā)展過程,,也可能加速肌萎縮側(cè)索硬化癥(ASL)和肌肉營養(yǎng)不良癥治療藥物的開發(fā)。研究人員預(yù)計,,這款用于測量肌肉性能的探針,,將于明年初用于臨床檢查。 目前,,醫(yī)生評估患者的肌肉情況時,,要么采用力量測試技術(shù),讓患者拉或壓某種物體,;要么采用肌電圖描記法,。力量測試技術(shù)雖然有效,但不精確,,結(jié)果通常要依賴于對患者的刺激強(qiáng)度。而采用肌電圖描記法,,需要受過訓(xùn)練的醫(yī)生或物理治療學(xué)家在幾個不同的部位,,把電極插入到肌肉中,每次電極插入持續(xù)時間大約3分鐘,,然后讀取數(shù)據(jù),。這一過程會讓患者很不舒服,整個檢查需要持續(xù)20~30分鐘,,這期間患者必須保持姿勢不動,。 物美價廉 新探針采用一個電信號測量裝置,所以比力量測試法更精確,。美國東北大學(xué)退休的物理學(xué)教授Carl Shiffman表示:“這使得它可以進(jìn)行定量測量,,并且是絕對客觀的。”Shiffman與賓夕法尼亞州大學(xué)教授Ronald Aaron一起研究電阻,,是新設(shè)備的創(chuàng)造者之一,。“患者勿需具有良好的閱讀能力”,與肌電圖描記法不同,,新探針是非侵襲性的,,采用很低的電壓。它也需要先培訓(xùn)才能使用和讀數(shù),,但只需要幾秒鐘,,而不是幾分鐘,。 貝斯醫(yī)療中心的神經(jīng)學(xué)家Seward Rutkove是新探針開發(fā)工作的領(lǐng)導(dǎo)者,他表示:“肌電圖描記法在判斷肌肉的衰弱程度方面,,效果很糟糕,。采用肌電圖描記法,你無法對一個問題的嚴(yán)重程度或者是改善狀況做出正確的判斷,。”他相信,,新探針將解決這些問題。最初,,新設(shè)備可能是為肌電圖描記法提供補充,,但在某些時候,例如治療兒童疾病時,,可能會完全替代肌電圖描記法,。 相對來說,新探針的費用更便宜一些,,整個設(shè)備的費用估計為2000~5000美元,,而一臺肌電圖描記機(jī)器價格是1.6萬~4萬美元。 新設(shè)備采用了一種叫做“電阻抗肌動描記法(EIM)”的技術(shù),。當(dāng)設(shè)備在肌肉上移動時,,會發(fā)出一種變化的微弱交流電,因為健康肌肉要結(jié)實一些,,傳導(dǎo)電荷要比較少使用的肌肉更迅速,,而脂肪則作為一種絕緣體。然后,,探針測量不同位置的電流——平行和垂直于肌肉纖維的不同位置的電流,。通過讀數(shù)可獲取肌肉狀況的詳細(xì)圖片。 合作開發(fā) 近7年來,,Rutkove采用EIM技術(shù)對350多名患者進(jìn)行了診斷和評估,,測量依靠附著在患者皮膚上的粘貼式電極,而每次測量時都必須移動電極?,F(xiàn)在,,他正在與MIT的電子工程師合作,制作更便于攜帶,、更有效,、更精確的設(shè)備。研究人員設(shè)計的原型是一個綠色電路板,,中央是向外輻射的金屬電路,,交流電在那里被釋放并且被檢測。白色的塑料盒包住了與電池連接的明亮的彩色五金線,,一根電線與示波器和波形發(fā)電機(jī)相連,。研究人員最終希望用一個標(biāo)準(zhǔn)的USB替代電線和示波器,,以便與筆記本電腦或PDA相連。 MIT電子工程專業(yè)的研究生Roshni Cooper最近也一直在進(jìn)行探針的研究工作,,他表示,,一旦EIM探針具有完善的功能,它就能在幾秒鐘內(nèi)收集每塊肌肉的數(shù)據(jù),,整個過程只需要1~2分鐘,。 改善治療 EIM技術(shù)對監(jiān)控肌萎縮側(cè)索硬化癥尤其有用。ALS是一種遞增型神經(jīng)變性疾病,,病因為控制肌肉運動的腦細(xì)胞發(fā)生惡化,,最終導(dǎo)致病人死亡。臨床上沒有明確跡象可表明肌肉何時會停止收縮,,包括心臟和肺部的肌肉出現(xiàn)麻痹而致死,。 患有ALS的患者通常存活3~5年的時間。目前,,治療疾病的藥物正在研發(fā)之中,,但是目前對該病治療有效性的定量測試方法卻極其殘酷——觀察患者壽命的長短。通常來說,,如果服用ALS藥物的患者壽命比對照組的患者長,,就認(rèn)為藥物有效。這種方法有很多缺點:對照組患者可能拒絕接受治療,;而且研究所需觀察時間過長,,可能長達(dá)數(shù)年。也因此,,ALS的藥物研究的結(jié)果進(jìn)展十分緩慢。 研究人員希望EIM技術(shù)能縮短觀察一種藥物是否起效所需要的時間,。藥物能更快地獲得批準(zhǔn),,就意味著ALS患者存活的時間會更長,生活質(zhì)量會更好,。Shiffman表示,,采用EIM技術(shù),醫(yī)生就能“在幾個月之內(nèi)觀察到患者的肌肉變化情況,,而不是用幾年的時間”,,因此,醫(yī)生可以及時挽救ALS患者的生命,。 相關(guān)鏈接 肌萎縮側(cè)索硬化癥 肌萎縮側(cè)索硬化癥(amyotrophic lateral sclerosis,,ALS)是一種運動神經(jīng)元病,也是常見的神經(jīng)退行性疾病之一,。 本病發(fā)病率約5人/10萬,,男女患者之比約3∶1,,約10%的患者有家族遺傳史。其遺傳方式可以是常染色體顯性或隱性遺傳,。 本病累及上運動神經(jīng)元(大腦,、腦干、脊髓),,或下運動神經(jīng)元(顱神經(jīng)核,、脊髓前角細(xì)胞)。多于30~50歲發(fā)病,,以上肢周圍性癱瘓下肢中樞性癱瘓,,上下運動神經(jīng)元混合性、對稱性損害為特點,。表現(xiàn)為受累部位肌肉萎縮,,通常以手肌無力、萎縮(爪形手)為首發(fā)癥狀,,逐步蔓延到對側(cè),。緩慢起病,呈進(jìn)行性發(fā)展,,多無感覺障礙,。身體如同被逐漸凍住一樣,俗稱“漸凍人”,。病程晚期出現(xiàn)球麻痹,,表現(xiàn)為舌肌萎縮和震顫,后組顱神經(jīng)受損出現(xiàn)構(gòu)音不清,、吞咽困難,、飲水嗆咳等。常因呼吸困難,、肺部感染,、全身衰竭而死亡。 本病自然病程平均約3年左右,,進(jìn)展快者發(fā)病1年內(nèi)死亡,,病程進(jìn)展慢者可持續(xù)10年左右。 在美國,,肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥有個較通俗的名字稱為Lou Gehrig氏癥(Lou Gehrig's disease,,葛雷克氏癥)。Lou Gehrig是美國歷史上著名的棒球手,。后來不幸感染了肌萎縮性側(cè)索硬化癥,,于20世紀(jì)40年代因此病而死亡。而另一世界名人,英國著名物理學(xué)家霍金也罹患此病,。(亦舟)