RNS: 癲癇手術新希望

RNS 的全名是 Responsive NeuroStimulator，反應式神經刺激器。

人身體裡面有個地方的運作原理跟腦部有點類似，那就是心臟。心臟有個竇房結 (SA node) 負責送出規律的電訊號，這些電訊號先流過心房讓心房收縮，同時刺激到房室結 (AV node) ，把電流向心室傳，心室也收縮之後完成一個循環。人的腦子比心臟複雜千萬倍，但是原理類似，一般認為在視丘的地方會規律的送出腦電波，這些腦電波經過不同的皮質神經元的修飾與聯結之後，在腦部不同的區域產生不同的電訊號。

竇房結、房室結、或是負責傳遞心電流的心肌纖維出了一點差錯，心臟的跳動會失去規律，就會造成所謂的心律不整，嚴重的時候需要吃藥，或是使用電流將他矯正，有時是用電流輔助失去功能的竇房結，有的時候是用非常強大的電流讓被搞亂的電氣功能回復原狀。

癲癇的發病機制跟心律不整在某種程度上有點類似。


在腦部容易發生癲癇的區域，他的神經細胞是比一般的神經元更容易被激化的，被激化放電之後，他回到準備狀態的時間也比其他的正常神經元來的快。這些變異加總的結果，就是讓這個區域的神經細胞同時擁有更快的反應時間及更低的放電門檻，一群容易放電的細胞，若是都以同樣的頻率放電 (因為反應時間快且門檻低，故容易一呼百應)，這個大電流就容易影響鄰近的腦部產生癲癇。

一般的癲癇藥物治療，跟心臟科治療心律不整的藥物相同，都是希望降低這些細胞的活性，讓他不要那麼容易被激化，或是被激化之後不要那麼快回復。外科對藥物無法控制的癲癇的治療，目前主流還是以病灶切除為主，當然病灶切除是很好的術式，尤其是在顳葉內側癲癇的病人，可以獲得最高達 70% 的癲癇治癒率 (Seizure Free)。

可是病灶切除有他的極限，在部分同時負責重要功能的腦部區域 (例如主要運動區或是語言區)，病灶切除成了兩難習題，看到病人在癲癇治癒的同時變成無法言語或無法行動，是多麼讓人心痛的事情阿。能不能，同時保留放電處的原來的功能，又非常選擇性的只抑制放電過量？

十年前，有人開始借用心臟科電擊整流的概念發展腦部的節律器 (Pacemaker)。這個原理跟心臟節律器 (Cardiac Pacemaker) 不是那麼相像，反而跟急救用的 Cardioversion 比較像。這個機器偵測腦部有不正常類似癲癇的放電發生 (例如是頻率高的電流，或是快速、低頻、但是電壓高的電流)，便會放出一股比一般腦波電壓高很多的電流 (0.5~10V )，讓這週邊的腦部一瞬間過度放電，形成一個超長的不反應期，藉此，可以讓癲癇神經元的激化門檻提高，同時有很長的時間不反應，便可以瞬間停止癲癇的發作與散佈，這就是所謂的 RNS， Responsive NeuroStimulator，望文生義，當它偵測到不正常電波時，他就做出反應 (Responsive)，對神經 (Neuron) 做出刺激 (Stimulation)。

NeuroPace 是目前唯一商品化的 RNS，目前 (2007.Jan) 正在全美進行 RNS 的試驗，NeuroPace 停止癲癇的機制有許多種，不只是上面所說的那麼簡單，有的時候他的刺激可能使抑制性神經元加快動作，有的時候他就只是跟在癲癇波後面幾毫秒的時間放出大電流，有許多的手法，所以這目前來說還是為個別病人量身訂做治療方法的階段而已。這項試驗已經進行了好幾年，對於部分完全無法手術切除病灶，又無法受惠於其他手術術式的病人來說確是個喜訊 -- 雖然目前來說他的成功率好像不是太耀眼。

以下是張示意圖：

當 NeuroPace 偵測到一個棘波，他馬上會在幾毫秒內發出一個比一般腦波大很多的電流，這個電流有多大呢？

這麼大 (這是 30mV 的畫面)，腦波都快看不見了，還是爆棚的大。


RNS 確實是個尖端科技的產品，跟心臟節律器不同，它裡面必須配備著一個比較先進的微處理器，當貼在腦部的 Sensor 錄到一段不正常的腦波的時候，這個微處理器必須拿來跟已知的癲癇腦波相比對，而對不一樣的癲癇腦波，他還必須有不一樣的反應作為。也因為如此，目前看起來 RNS 會比心臟節律器更耗電，不過還不知道是不是每個人都一樣。