幫助減重的無電池植入裝置,可刺激迷走神經達到食慾控制

幫助減重的無電池植入裝置(圖:威斯康辛大學麥迪遜分校)

現代人口有肥胖問題者不在少數,減重的治療方式也是層出不窮,而迷走神經阻斷術正是其一。可充電的植入性裝置在 2015 年已被證實有減重效果。如今又有更優秀的設計問世。這種裝置比 2015 年 EntroMedics 公司推出的 Maestro 植入裝置有體積更小、侵入性更小、不需電池等多項優點。目前已經進入大型動物實驗階段,未來更有望進入人體試驗。

減重裝置

根據 2017 年的一份調查報告所示,全球超過七億人都有過度肥胖的問題。這份報告形容越來越多由肥胖造成的健康問題,其速度簡直如同「流感盛行」。現在有一種不需電池的簡易植入裝置,有望作為對抗肥胖的新武器。

此裝置由威斯康辛大學麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison)的工程師研發。在實驗室的測試中,該裝置協助老鼠減輕了近 40% 的體重。這種裝置的寬度不到一公分,僅需透過微創手術就能安全植入體內,該裝置能從胃部的自然蠕動中產生極輕微的電流刺激,並傳送到連接胃部及大腦的迷走神經。

這個輕微的電流刺激哄騙大腦,讓它在只進食一點食物的情況下誤以為胃部充滿食物。 威斯康大學麥迪遜分校的材料科學及工程學教授王旭東博士(XuDong Wang)表示:「這個電流刺激是建立在胃的實際動作上,所以能增強身體的自然反應,有助於控制食物攝取量。」

有別以往

這種裝置與胃繞道手術(gastric bypass surgery)不同。胃繞道手術是永久性減少胃容量,但這個新裝置的效果是可逆的。當研究團隊在植入 12 週後將此裝置移除,實驗鼠立刻恢復到正常的進食模式,體重也回復到原先的重量。

這種新裝置比現行的迷走神經阻斷術有更多的優勢。2015 年美國食品藥物管理局(the Food and Drug Administration)核准 Maestro 可充電系統上市,該裝置可以送出高頻電流刺激迷走神經,以阻斷大腦和胃部之間的訊號,藉此達到減重效果。不過,Maestro 有複雜的控制系統及笨重的電池,電池也需要經常充電。

威斯康大學麥迪遜分校的外科教授路克·放克醫師(Luke Funk)認為,維持持續而穩定的電流會是應用上的一大困難。放克醫師表示:「這種新裝置優於現有迷走神經刺激型治療的一個潛在優勢,在於它不需要外部電池充電。這對每週需要花一小時或一小時以上重複將 Maestro 裝置充電的病患來說,這是一個顯著的優勢。」

如何充電

事實上,這種新裝置沒有電池或任何複雜的電子設備。它其實是依賴胃壁肌肉的起伏運動為裝置供電。 這表示,這個裝置只有在胃壁肌肉活動時,才會刺激迷走神經。 王教授表示:「它能自動響應我們身體的自然運作,而且只在需要的時候產生應對動作。身體自己知道它需要什麼。」

研究團隊透過威斯康辛大學校友研究基金會(Wisconsin Alumni Research Foundation, WARF)獲得了此項減重裝置的專利,並且將進入大型動物試驗。若實驗成功,接下來將進行人體試驗。

 

參考資料:

  1. Sam Million-Weaver.  (Dec. 17. 2018.) Implantable Device Aids Weight. University of Wisconsin   College of Engineering.
  2. Guang Yao, et al., (Dec 17, 2018). Effective weight control via an implanted self-powered vagus nerve stimulation device. Nature Communications.
李依涵
李依涵 32 文章
任職於台北的醫院,閒暇之餘喜歡寫作、讀書,喜歡看一些新奇的知識。特別對醫學、生物、生化、生物科技、環境有興趣。有任何問題請不吝聯繫,與人交流經驗是很棒的題材。

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