imec、美國醫學研究所合作 開發高效精確的慢性病療法

imec與美國醫學研究所推出神經調節創新概念， 採用間歇性干擾波刺激，開發更高效精確的慢性病療法。圖／imec提供

比利時微電子研究中心（imec）與美國范斯坦醫學研究所（Feinstein Institute for Medical Research）推出一套利用間歇性干擾波刺激（i²CS）來活化神經組織的創新方法。這套方法詳載於「自然通訊」期刊（Nature Communications），提供更精準且高能源效率的神經活化控制，減少副作用並提升刺激功效，開啓慢性病創新療法的可能性，例如用來治療憂鬱症和類風溼性關節炎的迷走神經刺激技術。

迷走神經是自律神經系統的關鍵組成部分。這些神經源自腦幹，並延伸到頸部、胸部和腹部，控制着自律神經系統的必要作用，例如心率、消化與呼吸率。利用迷走神經在生命器官和大腦之間建立連結的能力，臨牀療法就能操控身體的自然機制來維持平衡和健康。

然而，目前用來治療癲癇和憂鬱症等疾病的傳統迷走神經刺激（VNS）方法缺乏鎖定神經內部特定器官纖維的精準度；獲得刺激特定纖維的精準度可望實現迷走神經刺激（VNS）的新型治療目標，並減少VNS的一些不良副作用，例如頸部疼痛或聲音改變。

imec根據間歇性干擾波刺激開發了一款特定應用積體電路（ASIC）來加強控制迷走神經的活化。置於神經周圍的環帶用來傳輸具備些微差異的正弦刺激，產生一種特殊的活化模式。這種模式可以更局部活化和加強控制迷走神經內的特定器官纖維，大幅減少非標靶纖維的活化，進而把其他器官內的副作用降到最小。

美國范斯坦醫學研究所副教授Stavros Zanos轉譯神經生理學實驗室（Translational Neurophysiology Lab）與imec合作，在大型動物試驗中把間歇性干擾波刺激用於迷走神經，確實發現了這些副作用。

imec資深研究員Nicolò Rossetti說明：「雖然干擾波刺激（interferential stimulation）一直被研究用來調節大腦活動，這是首次在周邊神經內部仔細探索間歇性干擾波刺激的應用，尤其是在迷走神經內。利用間歇性而非連續性的刺激成功增強控制，也讓整個療程更具能源效率、更容易整合到植入器，並實現同步的神經活動紀錄和刺激，促進封閉式迴路應用。」

imec技術研究員Vojkan Mihajlovic表示，「我們已經設計一款專門用來支援間歇性干擾波刺激與創新複合刺激模式的特定應用積體電路（ASIC）。我們計劃要整合這款晶片到一套未來能讓企業和新創開發新一代植入式裝置的系統。」