相比于癌症、心血管疾病等让人闻之色变的病症，慢性疼痛听起来似乎“伤害性”不大。但作为当今最为普遍的健康问题之一，慢性疼痛严重影响了患者的生活质量。近年来，其发病率已经超过癌症、心血管疾病以及糖尿病发病率的总和。
目前，以“闸门学说”镇痛机制为理论基础的脊髓电刺激以其安全有效性，已被用于多种类型慢性疼痛的治疗。其中，对于顽固性、难治性慢性疼痛，SCS为国际公认的先进疗法。
脊髓电刺激技术（SCS）：
又称镇痛起搏器，是通过介入技术将电极植入椎管的硬膜外腔，经造影证实其确切位置后，以脉冲电流刺激特定区段的脊髓神经，在脊髓水平，将外周感觉神经传入的痛觉以一种可以忍受的酥麻感替代，从而阻断痛觉上传到大脑中枢，有效缓解不同原因引起的慢性顽固性疼痛。
脊髓电刺激示意图
脊髓电刺激示意图
但目前，临床中使用的SCS疗法多为需将电池、脉冲发生器、刺激电极、导线植入患者体内，通过体内的电池和IPG （Implantable Pulse Generator，植入式脉冲发生器）进行供电并产生刺激的有源IPG类产品。这类产品存在的手术操作难度大、产品价格高、患者舒适度不佳等问题，导致SCS疗法并未应用于大多数慢性疼痛患者的治疗当中。
据了解，IPG类神经调控产品的植入需要对患者进行两次手术。首先要做一个微创手术，将电极植入患者体内，用一根延长导线连接体外的临时刺激器，测试患者对电刺激的适应程度以及为其设置合适的参数;如果方案确定，决定采用此种方式对患者进行治疗，则可将临时刺激器和延长导线撤除，通过开放式手术将IPG植入患者体内，与体内电极相连。
目前人们正在寻求可以更好缓解慢性疼痛患者病痛的解决方案。据了解，从这一方向出发解决上述痛点的公司不多，目前美国S timwave进度较快，其无线植入式脊髓电刺激产品已走入市场。
不久前宣布完成新一轮融资的北京领创医谷科技发展有限责任公司（下称“领创医谷”），也是探索大军之一。
“公司第一款面市的产品，将是我们自主研发的中国第一款，也是目前国内唯一一款无线植入式脊髓电刺激产品，针对的适应症为慢性疼痛，”领创医谷创始人兼首席执行官徐天睿表示。
公开信息显示，领创医谷聚焦神经调控创新技术研发，希望以无线植入式神经电刺激技术平台出发，为神经功能性患者提供创新解决方案。此前，该公司刚刚完成了数千万元Pre-A轮融资。
值得一提的是，领创医谷在一年之内完成了三轮融资，其天使投资方同创伟业连续三轮加注。
脊髓电刺激示意图
01疼痛大师入股，无线电专家加持
“希望我们领先、创新的产品层出不穷，将公司建立为以创新技术为基础的医疗硅谷，不断有新的技术、新的产品投放市场，造福人类健康。”在这样的愿景下，徐天睿在2016年创立了领创医谷，并担任公司首席执行官一职。
领创医谷创始人兼首席执行官徐天睿
徐天睿有北京大学医学部基础医学和北京大学国际MBA双重专业知识积累，有近10年的医药市场运营和团队管理经验，此前曾任辉瑞中国镇痛产品线市场总监。领创医谷产品方向的确立也是创始团队结合他的市场经验，定下了以无线的创新思路解决当下神经调控产品痛点切入基调，而非走“我也是”之路，分食市场上仅有的“蛋糕”。
对于解决目前临床上大多使用的有源IPG类神经调控产品带来的一系列问题，包括徐天睿在内的领创医谷核心团队成员讨论认为，“最终我们认为要想解决这个问题，就要彻底把电池从患者体内拿出去。”
为了在满足不将IPG植入患者体内的前提下，实现与IPG类产品相同甚至更好的刺激效果，领创医谷构建起了“硬核”团队。
从慢性疼痛着手研发神经系统疾病的疗法，领创医谷负责产品医学技术理论基础的首席科学家团队由3位神经科学以及疼痛学专家组成，分别为我国着名的神经生理学家、疼痛学家，中国科学院院士，北京大学神经科学研究所所长，美国国立卫生院、世界卫生组织顾问韩济生;中国疼痛诊疗研究中心主任、中日友好医院疼痛科主任樊碧发;以及北京大学神经科学研究所教授韩松平。
另外，要实现“去电池化”的植入式神经调控产品，就需要解决信号和能量的无限传输问题。对此，长期专注于无线传能技术研究的哈尔滨理工大学副教授耿新，主导领创医谷神经调控产品无线传能的设计实现。
领创医谷首席科学家团队，从左至右依次为：韩济生、樊碧发、韩松平
02从有源到无源
“把电池从患者体内拿出去”说起来容易，但要实现这句话背后的深层目标并不简单。
神经电刺激，顾名思义，有电、有刺激才能发挥作用，这两个关键因素也是既往IPG（大小约为4厘米×4厘米×1厘米）在体内“占位”的根本原因。因此，要想在体内无IPG的情况下同样有电和刺激，就需要改变电和刺激传输的方式，将体内IPG发出的能量和信号通过导线传输转变为通过无线方式将能量和信号向体内传输。徐天睿在接受生辉采访时表示，“我们用射频的方式把能量和信号传到体内，这样在体内只需要植入一根电极就可以了。”
在日常生活中，信号和能量通过射频传输并不困难，但要在人体这样一个特殊环境中的实现，需要格外小心，这对射频链路、收发天线、电流源电路等方面都是严苛的挑战。
能量和信号的传输，以及信号震荡为波形向神经根发出的过程需要芯片发挥作用。用在人体内的芯片，与体外不同的是对尺寸、性能以及功耗的要求都非常高。“我们需要确保芯片的功耗必须在200uw以内，让它能工作，又不能发热。”
从上述需求出发，领创医谷技术研发团队用了一年时间将能量和信号接收、信号转换发出以及“极限”功耗等需求“装进”了1.2毫米×4毫米大小的芯片中。对于这一自研芯片，徐天睿表示，其理论能量转化效率超过70%。目前已提交4项发明专利，4项实用型专利的申请，后续还将有6项以上的专利申报。
据徐天睿介绍，历时3年，领创医谷创新的无线植入式神经电刺激技术平台研发完成一一将原有IPG类产品4厘米×4厘米×1厘米的链接电极的结构，简化为一根直径2毫米的刺激电极。“第一代无线SCS产品在计划今年年底推出样机，预计明年年底完成临床试验并在2023年拿到产品注册证。”
不过，虽然向体内供电的途径改为了射频，不再需要向患者体内植入电池，但领创医谷目前的第一代SCS产品仍需要患者随身携带一个移动电源，使其保持与产品在一定距离内，为体内的刺激器供能。对此徐天睿也提到，“二代产品的供能方式将采用可穿戴设备的形式，目前已在积极研发中。”
03明年启动A轮融资
微型植入式神经刺激器
根据Grand View Research报告显示，2020年全球植入式神经刺激器市场规模约58亿美元，到2027年，全球植入式神经刺激器市场规模预计将达到110亿美元，复合年增长率为11.7%。
目前，对通过电刺激对神经进行调控的方案包括脊髓神经电刺激（SCS）、周围神经电刺激（PNS）、迷走神经电刺激（VNS）、骶神经电刺激（SNS）等，在全球神经调控市场中，美敦力、雅培、波士顿科学三大巨头等主要参与者占领了绝大部分。
但“去IPG”的神经调控产品还有很大市场空白，以SCS切入神经调控方向的领创医谷，“DBS、VNS等疗法无IPG刺激方案的研发工作已经展开，”徐天睿表示，“无线技术在DBS、VNS领域的应用只是个复制的过程，设计难度要小于SCS产品的开发。预计DBS、VNS产品分别在2024、2025年问世。”
对于融资计划，领创医谷透露，计划在今年底启动Pre-A+轮融资，明年启动A轮融资。
徐天睿表示，“运用创新技术抛弃IPG之后，产品价格与IPG产品相比将大幅度降低，加上更小的手术难度以及更佳的患者舒适度，希望可以改善慢性疼痛患者的生活质量”。（摘自美《深科技>）（编辑/多洛米）
