周围性面瘫的神经假体治疗

王宇娟(综述)，李克勇(审校)

(上海交通大学附属第一人民医院耳鼻咽喉-头颈外科，上海200080)

周围性面瘫是临床常见病、多发病，以单侧最为多见，一旦发生应及时治疗;然而部分患者不经治疗可以自愈。但是也有许多患者因治疗不及时，而引起较为严重的并发症和后遗症。对于高位离断和损毁性的面瘫患者，现有的治疗方法不能使其治愈。电流刺激作用对于周围性面瘫早期功能恢复和晚期肌肉萎缩都有一定的促进作用。近年来随着人工器官和可植入医疗器件的很大发展和进步，电子耳蜗、人工视觉假体等更多应用于临床。因而，也有学者考虑到以可植入假体代替面神经功能用于周围性面瘫的治疗。现就此方面予以综述。

1 周围性面瘫概况

周围性面瘫是临床常见疾病、多发病，占面瘫发病总数的73%，每年发病率为0.2%［1］，可发生于任何年龄，无性别差异，以单侧多见，双侧同时发生者少见(占周围性面瘫的0.3%～2%［2］)。目前我国约有510万患者，部分人迁延不愈或本身无法痊愈，给患者及家庭带来巨大的痛苦。其症状是患侧表情肌麻痹额纹消失、眼裂变大、不能闭眼、鼻唇沟浅、口角歪斜、不能做皱眉、露齿、鼓颊和噘嘴等动作、面部疼痛麻木，可伴有不规则面肌抽动和面肌联合运动，还常产生干眼症、角膜浑浊甚至失明等并发症。这些面神经的病变可由感染性疾病、外伤、耳源性疾病、面神经肿瘤手术和听神经瘤手术等造成，有些是不可避免且终身不愈。

面神经断离和受压在临床上尚缺乏有效治疗手段，目前主要治疗有面神经减压手术和面神经移植手术。此外，还有非手术治疗，如电刺激治疗和祖国传统医学治疗。面神经减压术适合于面神经因外伤或其他原因造成的面神经受压，其前提是面神经解剖必须保持完整，且有一定的时间限制，神经受压时间过长即使手术也无法达到很好的效果，所以该治疗方法对病患限制较多，应用有局限。较多应用于面神经断离患者的是面神经吻合术和神经移植术。但是，这两种治疗方法尚存在着一些待解决的问题，主要是神经轴突生长从中枢端向周围生长，移植的神经仅起桥梁作用;如果断离位置很高，生长的面神经需很长时间才能到达支配的肌肉［3］。而肌肉一旦失去神经支配过久就会发生废用性萎缩，所以即使神经经过一段时间的生长到达面肌，也无法改变肌纤维的减少，而造成患侧永远遗留面瘫［4］。另外，运动终板(神经-肌接头)的萎缩，数量的减少也是面瘫不能恢复的原因。即使面瘫部分恢复，术后也经常产生连带运动、“鳄鱼”泪等并发症。电刺激治疗和祖国传统医学治疗多用于手术治疗后康复阶段，对于神经生长有一定刺激作用，但仍无法替代手术成为有效的治疗手段。

2 电流刺激对神经损伤的作用

有文献报道应用局部皮肤电刺激促进面神经生长［5］，也有直接应用局部电刺激眼轮匝肌恢复了面瘫患者的眨眼功能［6，7］，还有动物实验报道电刺激可促使神经生长因子浓度上升的［5］。此外，电刺激的时间与治疗的效果也密切相关，研究表明长期的脉冲刺激可以更好地促进神经再生，减轻后遗症症状［8］。可见，电刺激对于面神经生长和面肌功能的恢复有一定的作用。但是上述这些实验中，刺激并不是持续存在，长期刺激也只是指每日6 h，持续6个月的治疗［9］，这种治疗方式很难被患者及家属所接受。即使是携带方便的刺激仪，在治疗时对患者的活动也有限制性。有学者在1986年提出了在面瘫犬模型，采用健侧眼轮匝肌收缩的肌电灵敏度作为患侧眼轮匝肌运动触发器的可行性［10，11］。Somia等［5］研究者发现在双侧周围性面瘫犬模型中，运用多通道电刺激眼轮匝肌所需电流强度明显低于单通道电刺激。还有学者研究发现对于喉神经麻痹患者，电流刺激直接作用于去神经支配的肌肉可提高选择性神经移植术效果，有助于防止去神经面肌发生废用性萎缩［12］。有学者研究长期电流脉冲对于缩短神经肌肉传导潜伏期和改善面瘫后遗症临床症状有明显效果［13］。

3 可植入器件的应用

用合适的电流强度直接电刺激人体肌肉的安全性已为多数学者公认，如心脏起搏器与除颤器。植入式器件在生物医学中已被广泛应用，例如视觉补偿系统、人工耳蜗、疼痛控制系统、人工假肢控制系统、心脏起搏器、以及血压控制器等。其中许多系统已发展为临床上常规使用技术，如人工耳蜗、心脏起搏器与除颤器。现有的人工假肢系统中，已经有人通过采集肌电信号控制假肢的运动［7］。这些工作对采集面肌电信号具有很大的参考价值。

可植入微机电系统(microelectrical mechanical system，MEMS)是指在生物体内进行生物医学诊断和治疗的微机电系统，主要包括植入治疗微系统、微型给药系统、植入微器件、微型人工器官等，是MEMS技术和生物医学工程结合的产物。它用来测量生命体内的生理、生化参数的长期变化和诊断、治疗某些疾病，实现在生命体自然状态下的体内直接测量和控制功能，也可用来代替功能已丧失的器官。近年来生物材料的发展、分子生物学取得的进步、MEMS技术的迅速发展，使植入人体内器件的尺寸和功能都更加接近人体器官。各种医用金属材料、半导体材料、高分子聚合物材料及表面改性方法制成的材料越来越具有生物兼容性。人造器官排斥性减小，并可长达几十年在人体内工作，不但改善了患者的生活质量，延长了其寿命，而且恢复了许多残疾人已丧失的功能［14］。但是，植入式控制系统就能持续发出电刺激，使面肌保持一定的紧张性，阻止肌肉萎缩，而且治疗过程融入患者的日常生活，对患者的影响减至最低。

采用植入式微机电系统主要具有如下优点:①可保证生物体在处于自然的生理状态条件下对各种生理、生化参数进行连续的实时测量与控制;②采用植入式测量装置后，体内的信息不需经皮肤测量，可大大减少各种干扰因素，因此可得到更加精确的数据;③便于对器官和组织的直接调控，能获得理想的刺激和控制响应，有利于损伤功能的恢复和病情的控制。

4 神经假体

近几年基于MEMS技术的神经假体引起了国内外的广泛关注。神经假体是一类针对神经组织的人工假体，直接对神经器官和组织采用电刺激调控，以替代或修复人体神经器官和组织的全部或部分功能。目前国内外在神经假体方面的研究取得了可喜的进展。如已商用化的人工耳蜗技术。人工耳蜗是用于成人及儿童重度以上的感音神经性聋康复的神经假体，其功能是用微刺激电极取代病变的耳蜗内毛细胞。通过麦克风和发射装置将声信号传给体内的接受器，接受器将电信号通过刺激电极作用于耳蜗内的听神经而产生听觉。人工耳蜗是重度以上的感音性耳聋患者唯一有效的康复方法［15］。美国南加州大学Humayun以及德国Zrenner等开展了人工视觉假体研究，研究人员用电荷耦合器件相机将图像信号转化为电信号，采用无线方式将信号传到视网膜表面或视网膜下的微刺激电极并刺激视觉细胞，从而使盲人产生光的感觉［16-18］。对于脊髓损伤而截瘫的患者，自主性排尿功能的丧失给患者带来极大的痛苦，研究人员采用骶神经前根电刺激法来控制排尿。美国Cyberkinetics Neurotechnology Systems最近演示了用可植入的微电极阵列所构成的BrainGate接口芯片，这种芯片包含100个微电极阵列。该阵列被植入头皮，以拾取大脑的电信号。由美国Utah大学开发的微电极阵列已获准在人体上试用［19］。2006年7月Nature期刊上报道植入该微电极阵列的受试者用思维控制计算机及电视等的研究。可见可植入微机电系统是神经假体的重要组成部分，它是随着功能性电刺激发展而产生的。

基于MEMS技术的柔性可植入微电极是实现人工面神经的重要组成部分，一方面采用微电极采集健侧部分的肌电信号，另一方面需要采用微电极刺激患侧的面肌产生运动。植入材料的生物相容性是选择植入式电极材料需要首先考虑的一个重要方面，必须保证植入电极材料对人体无毒性、无刺激性，对人体组织、血液、免疫等系统不产生不良反应。植入材料工作中不会降解或释放出损害被植入动物或患者健康的有害物质。对于植入式微电极，材料的稳定性是需要考虑的一个重要因素，因为一旦电极植入动物或患者体内，往往要保留几个月甚至几十年。因此要维持电极的正常工作，电极材料必须能够长时间抵抗动物体液环境中的各种酶、电解质等物质的攻击和腐蚀。因此分析微电极的失效机制以保证长期植入的稳定性是非常必要的［20，21］。

面神经高位缺损患者目前无可行的治疗手段，基于柔性MEMS技术的人工面神经将MEMS技术和生物医学工程有机结合，不需要面神经解剖结构的完整，也不需要神经/肌接头的参与，可以成为一种新的独立治疗面瘫的方法，具有重要的科学研究价值和应用前景。

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