“把電池從患者體內(nèi)拿出去”，領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷研發(fā)國(guó)內(nèi)首款無源植入神經(jīng)刺激器

相比于癌癥、心血管疾病等讓人聞之色變的病癥，慢性疼痛聽起來似乎“傷害性”不大。但作為當(dāng)今最為普遍的健康問題之一，慢性疼痛嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量。近年來，其發(fā)病率已經(jīng)超過癌癥、心血管疾病以及糖尿病發(fā)病率的總和。

目前，以“閘門學(xué)說”鎮(zhèn)痛機(jī)制為理論基礎(chǔ)的脊髓電刺激以其安全有效性，已被用于多種類型慢性疼痛的治療。其中，對(duì)于頑固性、難治性慢性疼痛，SCS為國(guó)際公認(rèn)的先進(jìn)療法。

脊髓電刺激技術(shù)（SCS）：

又稱鎮(zhèn)痛起搏器，是通過介入技術(shù)將電極植入椎管的硬膜外腔，經(jīng)造影證實(shí)其確切位置后，以脈沖電流刺激特定區(qū)段的脊髓神經(jīng)，在脊髓水平，將外周感覺神經(jīng)傳入的痛覺以一種可以忍受的酥麻感替代，從而阻斷痛覺上傳到大腦中樞，有效緩解不同原因引起的慢性頑固性疼痛。

脊髓電刺激示意圖

脊髓電刺激示意圖

但目前，臨床中使用的SCS療法多為需將電池、脈沖發(fā)生器、刺激電極、導(dǎo)線植入患者體內(nèi)，通過體內(nèi)的電池和IPG （Implantable Pulse Generator，植入式脈沖發(fā)生器）進(jìn)行供電并產(chǎn)生刺激的有源IPG類產(chǎn)品。這類產(chǎn)品存在的手術(shù)操作難度大、產(chǎn)品價(jià)格高、患者舒適度不佳等問題，導(dǎo)致SCS療法并未應(yīng)用于大多數(shù)慢性疼痛患者的治療當(dāng)中。

據(jù)了解，IPG類神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品的植入需要對(duì)患者進(jìn)行兩次手術(shù)。首先要做一個(gè)微創(chuàng)手術(shù)，將電極植入患者體內(nèi)，用一根延長(zhǎng)導(dǎo)線連接體外的臨時(shí)刺激器，測(cè)試患者對(duì)電刺激的適應(yīng)程度以及為其設(shè)置合適的參數(shù);如果方案確定，決定采用此種方式對(duì)患者進(jìn)行治療，則可將臨時(shí)刺激器和延長(zhǎng)導(dǎo)線撤除，通過開放式手術(shù)將IPG植入患者體內(nèi)，與體內(nèi)電極相連。

目前人們正在尋求可以更好緩解慢性疼痛患者病痛的解決方案。據(jù)了解，從這一方向出發(fā)解決上述痛點(diǎn)的公司不多，目前美國(guó)S timwave進(jìn)度較快，其無線植入式脊髓電刺激產(chǎn)品已走入市場(chǎng)。

不久前宣布完成新一輪融資的北京領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷科技發(fā)展有限責(zé)任公司（下稱“領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷”），也是探索大軍之一。

“公司第一款面市的產(chǎn)品，將是我們自主研發(fā)的中國(guó)第一款，也是目前國(guó)內(nèi)唯一一款無線植入式脊髓電刺激產(chǎn)品，針對(duì)的適應(yīng)癥為慢性疼痛，”領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官徐天睿表示。

公開信息顯示，領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷聚焦神經(jīng)調(diào)控創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)，希望以無線植入式神經(jīng)電刺激技術(shù)平臺(tái)出發(fā)，為神經(jīng)功能性患者提供創(chuàng)新解決方案。此前，該公司剛剛完成了數(shù)千萬元Pre-A輪融資。

值得一提的是，領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷在一年之內(nèi)完成了三輪融資，其天使投資方同創(chuàng)偉業(yè)連續(xù)三輪加注。

脊髓電刺激示意圖

01疼痛大師入股，無線電專家加持

“希望我們領(lǐng)先、創(chuàng)新的產(chǎn)品層出不窮，將公司建立為以創(chuàng)新技術(shù)為基礎(chǔ)的醫(yī)療硅谷，不斷有新的技術(shù)、新的產(chǎn)品投放市場(chǎng)，造福人類健康?！痹谶@樣的愿景下，徐天睿在2016年創(chuàng)立了領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷，并擔(dān)任公司首席執(zhí)行官一職。

領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官徐天睿

徐天睿有北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和北京大學(xué)國(guó)際MBA雙重專業(yè)知識(shí)積累，有近10年的醫(yī)藥市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和團(tuán)隊(duì)管理經(jīng)驗(yàn)，此前曾任輝瑞中國(guó)鎮(zhèn)痛產(chǎn)品線市場(chǎng)總監(jiān)。領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷產(chǎn)品方向的確立也是創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)結(jié)合他的市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，定下了以無線的創(chuàng)新思路解決當(dāng)下神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品痛點(diǎn)切入基調(diào)，而非走“我也是”之路，分食市場(chǎng)上僅有的“蛋糕”。

對(duì)于解決目前臨床上大多使用的有源IPG類神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品帶來的一系列問題，包括徐天睿在內(nèi)的領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷核心團(tuán)隊(duì)成員討論認(rèn)為，“最終我們認(rèn)為要想解決這個(gè)問題，就要徹底把電池從患者體內(nèi)拿出去?！?/p>

為了在滿足不將IPG植入患者體內(nèi)的前提下，實(shí)現(xiàn)與IPG類產(chǎn)品相同甚至更好的刺激效果，領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷構(gòu)建起了“硬核”團(tuán)隊(duì)。

從慢性疼痛著手研發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的療法，領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷負(fù)責(zé)產(chǎn)品醫(yī)學(xué)技術(shù)理論基礎(chǔ)的首席科學(xué)家團(tuán)隊(duì)由3位神經(jīng)科學(xué)以及疼痛學(xué)專家組成，分別為我國(guó)著名的神經(jīng)生理學(xué)家、疼痛學(xué)家，中國(guó)科學(xué)院院士，北京大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所所長(zhǎng)，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院、世界衛(wèi)生組織顧問韓濟(jì)生;中國(guó)疼痛診療研究中心主任、中日友好醫(yī)院疼痛科主任樊碧發(fā);以及北京大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所教授韓松平。

另外，要實(shí)現(xiàn)“去電池化”的植入式神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品，就需要解決信號(hào)和能量的無限傳輸問題。對(duì)此，長(zhǎng)期專注于無線傳能技術(shù)研究的哈爾濱理工大學(xué)副教授耿新，主導(dǎo)領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品無線傳能的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。

領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷首席科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，從左至右依次為：韓濟(jì)生、樊碧發(fā)、韓松平

02從有源到無源

“把電池從患者體內(nèi)拿出去”說起來容易，但要實(shí)現(xiàn)這句話背后的深層目標(biāo)并不簡(jiǎn)單。

神經(jīng)電刺激，顧名思義，有電、有刺激才能發(fā)揮作用，這兩個(gè)關(guān)鍵因素也是既往IPG（大小約為4厘米×4厘米×1厘米）在體內(nèi)“占位”的根本原因。因此，要想在體內(nèi)無IPG的情況下同樣有電和刺激，就需要改變電和刺激傳輸?shù)姆绞?，將體內(nèi)IPG發(fā)出的能量和信號(hào)通過導(dǎo)線傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^無線方式將能量和信號(hào)向體內(nèi)傳輸。徐天睿在接受生輝采訪時(shí)表示，“我們用射頻的方式把能量和信號(hào)傳到體內(nèi)，這樣在體內(nèi)只需要植入一根電極就可以了。”

在日常生活中，信號(hào)和能量通過射頻傳輸并不困難，但要在人體這樣一個(gè)特殊環(huán)境中的實(shí)現(xiàn)，需要格外小心，這對(duì)射頻鏈路、收發(fā)天線、電流源電路等方面都是嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)。

能量和信號(hào)的傳輸，以及信號(hào)震蕩為波形向神經(jīng)根發(fā)出的過程需要芯片發(fā)揮作用。用在人體內(nèi)的芯片，與體外不同的是對(duì)尺寸、性能以及功耗的要求都非常高?！拔覀冃枰_保芯片的功耗必須在200uw以內(nèi)，讓它能工作，又不能發(fā)熱?！?/p>

從上述需求出發(fā)，領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)用了一年時(shí)間將能量和信號(hào)接收、信號(hào)轉(zhuǎn)換發(fā)出以及“極限”功耗等需求“裝進(jìn)”了1.2毫米×4毫米大小的芯片中。對(duì)于這一自研芯片，徐天睿表示，其理論能量轉(zhuǎn)化效率超過70%。目前已提交4項(xiàng)發(fā)明專利，4項(xiàng)實(shí)用型專利的申請(qǐng)，后續(xù)還將有6項(xiàng)以上的專利申報(bào)。

據(jù)徐天睿介紹，歷時(shí)3年，領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷創(chuàng)新的無線植入式神經(jīng)電刺激技術(shù)平臺(tái)研發(fā)完成一一將原有IPG類產(chǎn)品4厘米×4厘米×1厘米的鏈接電極的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化為一根直徑2毫米的刺激電極。“第一代無線SCS產(chǎn)品在計(jì)劃今年年底推出樣機(jī)，預(yù)計(jì)明年年底完成臨床試驗(yàn)并在2023年拿到產(chǎn)品注冊(cè)證?！?/p>

不過，雖然向體內(nèi)供電的途徑改為了射頻，不再需要向患者體內(nèi)植入電池，但領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷目前的第一代SCS產(chǎn)品仍需要患者隨身攜帶一個(gè)移動(dòng)電源，使其保持與產(chǎn)品在一定距離內(nèi)，為體內(nèi)的刺激器供能。對(duì)此徐天睿也提到，“二代產(chǎn)品的供能方式將采用可穿戴設(shè)備的形式，目前已在積極研發(fā)中。”

03明年啟動(dòng)A輪融資

微型植入式神經(jīng)刺激器

根據(jù)Grand View Research報(bào)告顯示，2020年全球植入式神經(jīng)刺激器市場(chǎng)規(guī)模約58億美元，到2027年，全球植入式神經(jīng)刺激器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到110億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為11.7%。

目前，對(duì)通過電刺激對(duì)神經(jīng)進(jìn)行調(diào)控的方案包括脊髓神經(jīng)電刺激（SCS）、周圍神經(jīng)電刺激（PNS）、迷走神經(jīng)電刺激（VNS）、骶神經(jīng)電刺激（SNS）等，在全球神經(jīng)調(diào)控市場(chǎng)中，美敦力、雅培、波士頓科學(xué)三大巨頭等主要參與者占領(lǐng)了絕大部分。

但“去IPG”的神經(jīng)調(diào)控產(chǎn)品還有很大市場(chǎng)空白，以SCS切入神經(jīng)調(diào)控方向的領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷，“DBS、VNS等療法無IPG刺激方案的研發(fā)工作已經(jīng)展開，”徐天睿表示，“無線技術(shù)在DBS、VNS領(lǐng)域的應(yīng)用只是個(gè)復(fù)制的過程，設(shè)計(jì)難度要小于SCS產(chǎn)品的開發(fā)。預(yù)計(jì)DBS、VNS產(chǎn)品分別在2024、2025年問世。”

對(duì)于融資計(jì)劃，領(lǐng)創(chuàng)醫(yī)谷透露，計(jì)劃在今年底啟動(dòng)Pre-A+輪融資，明年啟動(dòng)A輪融資。

徐天睿表示，“運(yùn)用創(chuàng)新技術(shù)拋棄IPG之后，產(chǎn)品價(jià)格與IPG產(chǎn)品相比將大幅度降低，加上更小的手術(shù)難度以及更佳的患者舒適度，希望可以改善慢性疼痛患者的生活質(zhì)量”。（摘自美《深科技>）（編輯/多洛米）