經顱超聲神經調控減緩柏金遜症徵狀

柏金遜症是神經退行性疾病的一種，令患者的運動能力逐漸喪失，現時主要靠藥物或外科程序減緩症狀。理工大學科研團隊開發新一代「全聲學腦機接口系統」，可透過「經顱超聲神經調控技術」以無創方式作出精準神經調控，為患者帶來新治療方案。

柏金遜症患者因為腦部黑質體退化，未能產生足夠的神經傳遞物質多巴胺，而令大腦不能有效指揮肌肉活動，引致手腳震抖、肌肉僵硬、動作遲緩、步履不穩，須以碎步走路。當病情隨時間逐漸惡化，會完全失去活動能力、口齒不清、吞嚥困難等。

可精準對焦

現時柏金遜症的早期治療多為口服藥物，以緩減徵狀，當情況嚴重至無法用藥控制，則會考慮微創深層腦部電刺激手術。惟此侵入式技術須透過開顱方式將電極植入大腦，具手術風險且方法不能逆轉；而另一種非入侵式技術，如電刺激或腦磁激，則受限於精準度不足，或穿透深度有限。

理大科研團隊開發的腦機接口系統，就能夠解決傳統方法的痛點。理大無創腦機接口研究中心主任、生物醫學工程學系教授孫雷解釋，「音波的物理特性包括了『振幅(amplitude)』和『相位(phase)』，於是能夠做到精準對焦的先天優勢，而且可到達深腦位置。」新一代全聲學腦機接口系統包括128個獨立陣元的經顱稀疏超聲陣列，每個通路可獨立控制，透過動態聚焦及波束定位技術，精準度可達4毫米範圍以內。

理大無創腦機接口研究中心主任、生物醫學工程學系教授孫雷理大生物醫學工程學系博士畢業生丘志海教授

回復肌肉活動能力

有關技術治療柏金遜症的原理是，透過聲波刺激現有的黑質體，提升其活躍程度，分泌更多的多巴胺，以取代已凋亡細胞的功能，讓肌肉回復活動能力。研究團隊的小鼠實驗發現，患有柏金遜症的小鼠活動能力平均約為發病前的二至三成，經過兩星期的神經調控治療後，活動能力可回復七至八成。孫雷補充，「這方法對比侵入性的深腦電刺激技術，好處在於如果刺激A靶點無效，還可以重複使用於B靶點、C靶點；深腦電刺激則不可逆，一個位置失敗就不能再用。此外，經顱超聲神經調控技術期望可做到患者有徵狀時接受療程，徵狀減緩後可如常生活，再出現徵狀才再治療，比手術更有成本效益。」

下一步作臨床研究

理大生物醫學工程學系博士畢業生丘志海教授指，現時研究團隊已分別與上海華山醫院、南方醫科大學珠江醫院合作，展開臨床研究，「目前已有20人參與安全性研究，每日接受15分鐘治療，為期兩周，並未發現頭痛等不適和副作用，證實技術安全。」下一步將擴大研究範圍，以驗證療效；並期望將來可以研發出更輕便的家用醫療裝置，患者可安在家中持續治療。