為研制適合中國國情的植入式神經(jīng)刺激療法和刺激器,，清華大學(xué)航天航空學(xué)院人機(jī)與環(huán)境工程研究所在李路明的帶領(lǐng)下,，組建了由電子、信息,、軟件,、材料、制造等領(lǐng)域的人員組成的研究團(tuán)隊(duì),。從2002年開始,，研究團(tuán)隊(duì)利用實(shí)驗(yàn)室在微小衛(wèi)星、載人航天等領(lǐng)域的技術(shù)積累，在植入式刺激器的集成,、可靠性,、功耗控制等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了自主創(chuàng)新,。如今,，他們已成功研制了第一代植入式神經(jīng)刺激器平臺(tái)，完成腦起搏器和迷走神經(jīng)刺激器的系統(tǒng)測試以及動(dòng)物試驗(yàn),，達(dá)到了國際上同類產(chǎn)品的技術(shù)水平,。
在醫(yī)學(xué)上，“腦起搏器”也被稱為“腦深部電刺激器”,，其作用機(jī)理是把刺激電極放入大腦的特定部位,，通過慢性電刺激達(dá)到治療效果。根據(jù)作用靶點(diǎn)的不同,，植入式神經(jīng)刺激器目前已有腦深部刺激,、脊髓刺激、迷走神經(jīng)刺激,、骶神經(jīng)刺激,、膈神經(jīng)刺激等多種治療模式，對帕金森氏癥,、疼痛,、膀胱功能障礙、呼吸功能障礙,、高血壓和肥胖等疾病均有良好的臨床治療意義,。
腦起搏器是信息、材料,、制造等多個(gè)學(xué)科交叉集成的結(jié)晶,，是實(shí)實(shí)在在的工程研究，同時(shí)又必須符合醫(yī)學(xué)原理,，滿足患者需要,，是醫(yī)工結(jié)合的產(chǎn)物。李路明說：“這和我們從事的航天醫(yī)學(xué)工程研究非常類似,，將以極高可靠性為特點(diǎn)的航天高技術(shù)應(yīng)用于腦科學(xué)領(lǐng)域,，研制醫(yī)療器械，這是我們實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)很大特點(diǎn),。
從每個(gè)微小的器件到整個(gè)起搏器的制造過程,，我們都有嚴(yán)格的質(zhì)保體系，保證了研發(fā)的高品質(zhì),、高質(zhì)量,。同時(shí)，在腦起搏器研制中產(chǎn)生的技術(shù)成果又可服務(wù)于航天，如植入電針研究派生出的刺激器技術(shù)將應(yīng)用在航天員身上,，用于對抗微重力環(huán)境下的肌肉萎縮,。”他用一個(gè)硬幣的兩個(gè)面作比喻,，一面是載人航天,，一面是醫(yī)療器械，相輔相成,、彼此促進(jìn),，形成了研究所的學(xué)科特色，也實(shí)現(xiàn)了學(xué)科的良性發(fā)展,。
腦起搏器的治療方案可通過體外儀器進(jìn)行調(diào)控,，隨時(shí)調(diào)節(jié)刺激強(qiáng)度和頻率，以找到最佳刺激觸點(diǎn),。這是一種可逆轉(zhuǎn)的神經(jīng)調(diào)節(jié)治療,，既不破壞腦組織或神經(jīng)，也不影響今后其他新的治療方法,，是20世紀(jì)末腦科學(xué)研究的重要成果,。我國有數(shù)量眾多的神經(jīng)失調(diào)患者，僅帕金森氏癥和癲癇患者就超過1400萬,，從人口基數(shù)和發(fā)病率統(tǒng)計(jì)出發(fā),，我國植入式神經(jīng)刺激療法的適應(yīng)癥病人總體規(guī)模超過了美國和歐洲的總和。腦起搏器1999年首次應(yīng)用于我國臨床,，但一直被國外公司壟斷,，且價(jià)格昂貴，一般都在十幾萬元,。
李路明介紹,，在研制過程中，他和同事多次到手術(shù)現(xiàn)場和病房,，在與臨床專家和患者的交流中,，發(fā)現(xiàn)制約國內(nèi)患者采用該技術(shù)的另一關(guān)鍵問題是起搏器的壽命，患者通常要在使用5年左右時(shí)因電池壽命更換一次起搏器,，成本大約為10萬元,，這是一筆很大的費(fèi)用。他們因此設(shè)計(jì)了由體外無線充電或供電的新型腦起搏器,，一次植入,，終身使用。
目前,，他們已完成第二代植入式神經(jīng)刺激器平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)研究,。與此同時(shí),，李路明和同事還創(chuàng)造性地提出將植入式技術(shù)和中醫(yī)電針灸結(jié)合的“植入電針”概念，并得到北京中醫(yī)藥大學(xué)研究人員的支持,。這一技術(shù)方案獲得了國家“863”計(jì)劃的支持,，在鎮(zhèn)痛方面取得了初步成果。idxdy0003
