通过一项奇特的植入手术,一名49岁的男子终于摆脱了一种罕见的、令人抓狂的眼疾困扰。
这种称为眼球震颤,或眼睛跳舞综合征的病症,表现为两眼不自主的、有节奏的摆动,患者的视野因此也会发生震动,导致出现眩晕、行走不稳甚至恶心呕吐等症状。这种病若出现在生命的后期,往往会伴随中枢神经系统的其他问题,如多发性硬化或退行性疾病。
伦敦大学学院的科学家为该病患设计了一对钛金属包裹的稀土磁体,并利用外科手术植入病人眼中,以起到稳定其视线的作用。
手术收到了立竿见影的效果,患者眼中的世界不再摇晃个不停。现在,距植入磁体已快 5 年的时间,他又重新找到了工作,此前曾因这种病的困扰而丢掉了卡车司机的工作。
图片丨手术过程来源:美国眼科学会(AAO)
研究人员提出过许多类似的充满智慧的生物工程解决方案,如由磁场引导的、能在人体内活动并执行各种任务的小型机器人,例如进行外科手术、在血管内航行、输送药物、组织触诊以及活组织检查等,甚至有医生使用磁体将诸如人造鼻子的假体附到人体上,但将磁体植入眼部用来治疗眼疾尚属首次。
由伦敦大学学院神经学家 Parashkev Nachev 所领导的这项研究,被称为“眼球运动修复(oculomotor prosthetics)”的治疗技术在患者身上获得成功,意味着磁体被带入了一个全新的生物医学领域。
手术使用的磁体是由钐-钴和钕-铁-硼制成的,这些稀土材料普遍用于制造永久性磁铁。磁铁用钛金属包裹,使它们具有良好的生物相容性。磁铁的体积当然也很小,直径约3mm,长1-2mm。
手术耗时很短,用到的设备也非常简单,外科医生将钐-钴磁体缝合到眼睛下面的肌腱中,将钕-铁-硼磁体植入眼窝,当30分钟的手术过程结束后,植入眼中的磁体因相互吸引而产生足够的拉力,使跳动的眼睛趋于平静,而正常的眼睛自主活动则没有受到多大影响。
图:眼球震颤的磁力修复效果来源:美国眼科学会(AAO)
Nachev的团队还建造了一台机器来测试植入前磁体的力量,以确保磁铁有足够的力量来阻止眼球的振荡,但不致大到影响眼睛的自主运动。
眼球震颤的原因有很多而且机理复杂,因此还没有对大多数患者都有效的单一药物。“目前在用的药物效果通常都不怎么明显”,Nachev说。上面的那位患者曾尝试过书中提到的每一种药,结果均没有缓解他的症状,以致视力和稳定性变得非常糟糕,最后连饭碗都丢了,所以他向医生求助,想尝试实验性治疗。
Nachev的团队听说了巴西眼科医生HarleyBicas的口头描述:十年前,他提出了使用磁铁来稳定眼睛跳舞综合征的概念。随后,团队在伦敦大学学院物理与生物医学工程教授Quentin Pankhurst的帮助下接手了这个概念,并设计了一个原型,此后,也就有了前面那位病患的植入手术的经历。
实验虽然取得了成功,但尚未对更多患者进行研究。Nachev的团队正计划在马上要开展的研究中对另外6到12人进行测试。他们还希望探索其他应用,例如修复眼睑的功能或改变其他眼球运动紊乱的眼球响应。他们甚至考虑使用外部供电单元的电磁组件,使得磁体的拉力可以根据病人在做什么而连续调节。
但该技术还面临一个很大的缺点,任何体内有磁铁的人都面临一个主要障碍:他们无法做核磁共振成像(MRI)。对于经常需要通过MRI检查神经系统问题,同时又患有眼球震颤的人来说,这可能是一个大问题。因为MRI的原理是使用强磁场对身体进行扫描成像,这不免会移动植入人体的磁铁,造成不良影响。
以上案例的研究成果已于近日发表于《眼科学》(Ophthalmology)上。
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参考:
http://www.aaojournal.org/article/s0161-6420(17)31076-X/fulltext
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