“把電池從患者體內拿出去”，領創醫谷研發國內首款無源植入神經刺激器

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。但作為當今最為普遍的健康問題之一，慢性疼痛嚴重影響了患者的生活質量。近年來，其發病率已經超過癌癥、心血管疾病以及糖尿病發病率的總和。

目前，以“閘門學說”鎮痛機制為理論基礎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，對于頑固性、難治性慢性疼痛，SCS為國際公認的先進療法。

脊髓電刺激技術（SCS）：

又稱鎮痛起搏器，是通過介入技術將電極植入椎管的硬膜外腔，經造影證實其確切位置后，以脈沖電流刺激特定區段的脊髓神經，在脊髓水平，將外周感覺神經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、脈沖發生器、刺激電極、導線植入患者體內，通過體內的電池和IPG （Implantable Pulse Generator，植入式脈沖發生器）進行供電并產生刺激的有源IPG類產品。這類產品存在的手術操作難度大、產品價格高、患者舒適度不佳等問題，導致SCS療法并未應用于大多數慢性疼痛患者的治療當中。

據了解，IPG類神經調控產品的植入需要對患者進行兩次手術。首先要做一個微創手術，將電極植入患者體內，用一根延長導線連接體外的臨時刺激器，測試患者對電刺激的適應程度以及為其設置合適的參數;如果方案確定，決定采用此種方式對患者進行治療，則可將臨時刺激器和延長導線撤除，通過開放式手術將IPG植入患者體內，與體內電極相連。

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。據了解，從這一方向出發解決上述痛點的公司不多，目前美國S timwave進度較快，其無線植入式脊髓電刺激產品已走入市場。

不久前宣布完成新一輪融資的北京領創醫谷科技發展有限責任公司（下稱“領創醫谷”），也是探索大軍之一。

“公司第一款面市的產品，將是我們自主研發的中國第一款，也是目前國內唯一一款無線植入式脊髓電刺激產品，針對的適應癥為慢性疼痛，”領創醫谷創始人兼首席執行官徐天睿表示。

公開信息顯示，領創醫谷聚焦神經調控創新技術研發，希望以無線植入式神經電刺激技術平臺出發，為神經功能性患者提供創新解決方案。此前，該公司剛剛完成了數千萬元Pre-A輪融資。

值得一提的是，領創醫谷在一年之內完成了三輪融資，其天使投資方同創偉業連續三輪加注。

脊髓電刺激示意圖

01疼痛大師入股，無線電專家加持

“希望我們領先、創新的產品層出不窮，將公司建立為以創新技術為基礎的醫療硅谷，不斷有新的技術、新的產品投放市場，造福人類健康。”在這樣的愿景下，徐天睿在2016年創立了領創醫谷，并擔任公司首席執行官一職。

領創醫谷創始人兼首席執行官徐天睿

徐天睿有北京大學醫學部基礎醫學和北京大學國際MBA雙重專業知識積累，有近10年的醫藥市場運營和團隊管理經驗，此前曾任輝瑞中國鎮痛產品線市場總監。領創醫谷產品方向的確立也是創始團隊結合他的市場經驗，定下了以無線的創新思路解決當下神經調控產品痛點切入基調，而非走“我也是”之路，分食市場上僅有的“蛋糕”。

對于解決目前臨床上大多使用的有源IPG類神經調控產品帶來的一系列問題，包括徐天睿在內的領創醫谷核心團隊成員討論認為，“最終我們認為要想解決這個問題，就要徹底把電池從患者體內拿出去。”

為了在滿足不將IPG植入患者體內的前提下，實現與IPG類產品相同甚至更好的刺激效果，領創醫谷構建起了“硬核”團隊。

從慢性疼痛著手研發神經系統疾病的療法，領創醫谷負責產品醫學技術理論基礎的首席科學家團隊由3位神經科學以及疼痛學專家組成，分別為我國著名的神經生理學家、疼痛學家，中國科學院院士，北京大學神經科學研究所所長，美國國立衛生院、世界衛生組織顧問韓濟生;中國疼痛診療研究中心主任、中日友好醫院疼痛科主任樊碧發;以及北京大學神經科學研究所教授韓松平。

另外，要實現“去電池化”的植入式神經調控產品，就需要解決信號和能量的無限傳輸問題。對此，長期專注于無線傳能技術研究的哈爾濱理工大學副教授耿新，主導領創醫谷神經調控產品無線傳能的設計實現。

領創醫谷首席科學家團隊，從左至右依次為：韓濟生、樊碧發、韓松平

02從有源到無源

“把電池從患者體內拿出去”說起來容易，但要實現這句話背后的深層目標并不簡單。

神經電刺激，顧名思義，有電、有刺激才能發揮作用，這兩個關鍵因素也是既往IPG（大小約為4厘米×4厘米×1厘米）在體內“占位”的根本原因。因此，要想在體內無IPG的情況下同樣有電和刺激，就需要改變電和刺激傳輸的方式，將體內IPG發出的能量和信號通過導線傳輸轉變為通過無線方式將能量和信號向體內傳輸。徐天睿在接受生輝采訪時表示，“我們用射頻的方式把能量和信號傳到體內，這樣在體內只需要植入一根電極就可以了。”

在日常生活中，信號和能量通過射頻傳輸并不困難，但要在人體這樣一個特殊環境中的實現，需要格外小心，這對射頻鏈路、收發天線、電流源電路等方面都是嚴苛的挑戰。

能量和信號的傳輸，以及信號震蕩為波形向神經根發出的過程需要芯片發揮作用。用在人體內的芯片，與體外不同的是對尺寸、性能以及功耗的要求都非常高。“我們需要確保芯片的功耗必須在200uw以內，讓它能工作，又不能發熱。”

從上述需求出發，領創醫谷技術研發團隊用了一年時間將能量和信號接收、信號轉換發出以及“極限”功耗等需求“裝進”了1.2毫米×4毫米大小的芯片中。對于這一自研芯片，徐天睿表示，其理論能量轉化效率超過70%。目前已提交4項發明專利，4項實用型專利的申請，后續還將有6項以上的專利申報。

據徐天睿介紹，歷時3年，領創醫谷創新的無線植入式神經電刺激技術平臺研發完成一一將原有IPG類產品4厘米×4厘米×1厘米的鏈接電極的結構，簡化為一根直徑2毫米的刺激電極。“第一代無線SCS產品在計劃今年年底推出樣機，預計明年年底完成臨床試驗并在2023年拿到產品注冊證。”

不過，雖然向體內供電的途徑改為了射頻，不再需要向患者體內植入電池，但領創醫谷目前的第一代SCS產品仍需要患者隨身攜帶一個移動電源，使其保持與產品在一定距離內，為體內的刺激器供能。對此徐天睿也提到，“二代產品的供能方式將采用可穿戴設備的形式，目前已在積極研發中。”

03明年啟動A輪融資

微型植入式神經刺激器

根據Grand View Research報告顯示，2020年全球植入式神經刺激器市場規模約58億美元，到2027年，全球植入式神經刺激器市場規模預計將達到110億美元，復合年增長率為11.7%。

目前，對通過電刺激對神經進行調控的方案包括脊髓神經電刺激（SCS）、周圍神經電刺激（PNS）、迷走神經電刺激（VNS）、骶神經電刺激（SNS）等，在全球神經調控市場中，美敦力、雅培、波士頓科學三大巨頭等主要參與者占領了絕大部分。

但“去IPG”的神經調控產品還有很大市場空白，以SCS切入神經調控方向的領創醫谷，“DBS、VNS等療法無IPG刺激方案的研發工作已經展開，”徐天睿表示，“無線技術在DBS、VNS領域的應用只是個復制的過程，設計難度要小于SCS產品的開發。預計DBS、VNS產品分別在2024、2025年問世。”

對于融資計劃，領創醫谷透露，計劃在今年底啟動Pre-A+輪融資，明年啟動A輪融資。

徐天睿表示，“運用創新技術拋棄IPG之后，產品價格與IPG產品相比將大幅度降低，加上更小的手術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量”。（摘自美《深科技>）（編輯/多洛米）