聚焦式超音波結合奈米液滴與電生理-光學造影技術於癲癇治療-聚焦式超音波神經調控應用於癲癇治療之可行性探討

癲癇是一種常見的神經疾病。癲癇發作通常可觀測到不正常之神經動作電位失常性興奮、大腦中神經元的過度同步放電活動產生神經動作電位異常，大部分癲癇病患之發作不受控制。目前治療癲癇的方法主要以藥物控制為主。然而，約30% 的癲癇患者對於藥物治療不反應。除藥物外，幾種開發中技術包括手術、腦部深層刺激器植入、迷走神經刺激植入等有創治療程序外，還包含開發中之經顱磁刺激、及經顱直流電刺激等二種無創性刺激技術。然而，目前電或磁之無創技術皆有能量穿透性不佳、無法精準瞄準靶點施予能量之缺點。初步臨床試驗發現對癲癇抑制結果效果皆不佳。聚焦式超音波已被證實能夠通過刺激電壓門控離子通道蛋白、調節神經訊號傳遞、達到非侵入性神經元訊號傳遞活動之調節。相較於目前嘗試應用於癲癇治療之無創技術，聚焦超音波最大之優勢為可以無創、並精準進行腦部深部之標靶式能量釋放。因此, 本研究計畫構想之基本假設為提出透過聚焦式超音波腦部神經調控機理、可以進行癲癇部異常放電之局部抑制、以控制癲癇發作、達到治療癲癇之目的。因此，本研究計畫提出開發一聚焦式超音波神經調控治療平台，並與腦部研究工具包括腦電評估、運動刺激誘發電位評估、功能性磁振造影、活體血流成像進行整合，研究探討超音波神經調控治療癲癇之機制。研究計畫同時將與其他子計畫合作，透過超音波相變液滴之使用、通過超聲波能量誘導的汽化在後局部進行神經藥物汽化釋放、強化超音波神經調控之效果。本計畫執行將開發以下新技術、以填補目前之超音波神經調控之技術缺口: (1) 建立小動物聚焦超聲神經調控平臺, (2)癲癇小動物癲癇模型建立，包含行為和病理證實, (3) 整合評估工具與超音波神經調控以及其他神經評估工具之整合 包括腦電評估、運動刺激誘發電位評估、功能性磁振造影、活體血流成像進行整合、確認神經血管之相互作用、及(4) 瞭解超音波神經調控對癲癇抑制有效的背後機制和途徑。上述計畫執行預計透過三年執行完成上述任務。本計畫執行潛在成果包括促進關鍵超音波技術進步、超音波關鍵技術及相應智慧財產權之產出、以及醫療器械或生物產業的人員培訓。本系統概念創新，關鍵技術目前皆自有掌握，完成後可望做到技術領先。計劃執行後可做出學術貢獻及人才培育。此外，技術建立後有機會進行產業移轉、並進行後續醫療器材之產業化規劃。

系統編號:PB10901-2643
原計畫編號:MOST108-2221-E182-018-MY3