Chip cấy não điều trị bệnh Alzheimer là gì
Chip cấy não điều trị bệnh Alzheimer là là một thuật ngữ bao hàm các thiết bị cấy ghép thần kinh, thường dưới dạng hệ thống kích thích não sâu (Deep Brain Stimulation – DBS) hoặc các công nghệ giao diện não-máy tính tiên tiến khác.
Chip cấy não điều trị bệnh Alzheimer được thiết kế và ứng dụng một cách chuyên biệt nhằm mục tiêu vào các mạng lưới thần kinh trong não bộ bị suy thoái hoặc rối loạn chức năng do quá trình bệnh lý của Alzheimer.
Khác với một số ứng dụng BCI chủ yếu tập trung vào việc giúp người bị liệt vận động điều khiển các thiết bị bên ngoài (ví dụ: cánh tay robot, con trỏ máy tính), mục tiêu của chip cấy não trong điều trị Alzheimer phức tạp hơn nhiều.
Chúng không chỉ dừng lại ở việc truyền tải ý định điều khiển mà tập trung sâu hơn vào khả năng điều chỉnh trực tiếp hoạt động bệnh lý của não bộ để cải thiện các triệu chứng, làm chậm sự suy giảm chức năng nhận thức và hành vi hoặc thậm chí là cố gắng phục hồi một phần các chức năng đã mất.
Mục tiêu điều trị
Làm chậm suy giảm nhận thức
Một trong những mục tiêu hàng đầu của việc cấy chip vào não là làm chậm sự suy giảm khả năng nhận thức đặc trưng của bệnh Alzheimer.
Suy giảm nhận thức liên quan đến việc mất dần các chức năng tinh thần thiết yếu như trí nhớ, sự tập trung, khả năng phán đoán, kỹ năng giải quyết vấn đề, và các chức năng điều hành chi phối lập kế hoạch và ra quyết định.
Chip cấy ghép não nhằm bảo tồn hoặc thậm chí cải thiện những khả năng nhận thức cốt lõi này bằng cách kích thích hoặc điều chỉnh các mạch thần kinh chịu trách nhiệm cho những chức năng như vậy.
Ví dụ: điện cực đặt ở các vùng liên quan đến trí nhớ có thể giúp tăng cường việc mã hóa và truy xuất thông tin mới cũng như hồi tưởng các sự kiện trong quá khứ.
Bằng cách duy trì những khả năng này lâu hơn, bệnh nhân có thể trải qua những giai đoạn kéo dài hơn với sự minh mẫn tinh thần và tính độc lập.
Làm chậm suy giảm nhận thức không chỉ giúp cá nhân duy trì cảm giác về bản thân mà còn giảm gánh nặng cho người chăm sóc và hệ thống y tế.
Chíp cấy ghép não có thể mang lại can thiệp hiệu quả cao hơn so với các phương pháp điều trị hiện có.
Cải thiện chức năng sinh hoạt hàng ngày
Ngoài bảo tồn nhận thức, chip cấy ghép não còn nhằm hỗ trợ khả năng thực hiện các công việc hàng ngày của bệnh nhân.
Bệnh Alzheimer thường làm suy giảm các kỹ năng cần thiết cho việc tự chăm sóc bản thân, tham gia xã hội, và các hoạt động thường ngày như nấu ăn, mua sắm hoặc quản lý tài chính.
Khi tăng cường các chức năng nhận thức thông qua kích thích não có mục tiêu, những chip cấy ghép có thể giúp bệnh nhân duy trì sự độc lập lớn hơn trong cuộc sống hàng ngày của họ.
Nghiên cứu từ các tổ chức như OSU Wexner đã ghi nhận những ví dụ đáng khích lệ trong đó bệnh nhân lấy lại được các khả năng như chuẩn bị bữa ăn đơn giản hoặc tổ chức những chuyến đi nhỏ.
Những cải thiện thực tế này dẫn đến những tiến bộ có ý nghĩa trong tính tự chủ và sự tự tin.
Duy trì chức năng hàng ngày cũng giúp duy trì các kết nối xã hội và giảm cô lập, điều quan trọng cho sức khỏe tinh thần.
Mục tiêu này nhấn mạnh không chỉ vào sự sống còn mà còn vào chất lượng sống.
Vì vậy làm cho nó trở thành trọng tâm chính của các liệu pháp cấy ghép não.
Nâng cao chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân
Gắn liền với những cải thiện về nhận thức và chức năng là mục tiêu rộng lớn hơn là nâng cao chất lượng cuộc sống tổng thể cho bệnh nhân Alzheimer.
Các triệu chứng của bệnh thường gây ra đau khổ, lú lẫn và thất vọng.
Từ đó ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe tinh thần và các mối quan hệ xã hội.
Chip cấy ghép não có thể giảm bớt một số thách thức này bằng cách làm giảm mức độ nghiêm trọng của triệu chứng, hỗ trợ tính độc lập liên tục.
Vì thế tạo điều kiện cho khả năng tham gia tích cực hơn vào đời sống gia đình và cộng đồng.
Khả năng giao tiếp hiệu quả, tham gia vào các hoạt động có ý nghĩa, và trải qua ít trở ngại nhận thức hơn góp phần đáng kể vào cảm giác hạnh phúc của mỗi người.
Hơn nữa, bằng cách giảm căng thẳng cho người chăm sóc thông qua việc cải thiện chức năng của bệnh nhân, những thiết bị này gián tiếp cải thiện cuộc sống của những người xung quanh bệnh nhân.
Nâng cao chất lượng cuộc sống là một mục tiêu toàn diện bao gồm các khía cạnh tinh thần, cảm xúc, xã hội và thể chất.
Điều trị các triệu chứng tâm thần kinh
Bệnh Alzheimer thường xuất hiện với các triệu chứng tâm thần kinh (NPS).
Đó là các rối loạn tâm lý và hành vi như trầm cảm, lo âu, kích động, thờ ơ, và ảo giác.
Những triệu chứng này ảnh hưởng đáng kể đến sự thoải mái, an toàn và nhu cầu chăm sóc của bệnh nhân.
Chip cấy não có tiềm năng điều chỉnh hoạt động thần kinh bất thường nằm dưới các triệu chứng này bằng cách nhắm vào các vùng não cụ thể chịu trách nhiệm cho việc điều chỉnh tâm trạng và kiểm soát hành vi.
Ví dụ: kích thích một số mạch thần kinh nhất định có thể làm giảm sự kích động hoặc làm dịu trạng thái trầm cảm.
Quản lý hiệu quả NPS với chip cấy ghép não có thể cải thiện sự ổn định cảm xúc và tương tác xã hội của bệnh nhân.
Đồng thời có thể giảm sự phụ thuộc vào các phương pháp điều trị dược lý thường có tác dụng phụ không mong muốn.
Phương pháp điều trị này nhắm vào một khía cạnh thường bị bỏ qua nhưng quan trọng của việc chăm sóc Alzheimer.
Đó là không chỉ nhằm bảo tồn nhận thức mà còn cải thiện sức khỏe tâm thần và kết quả hành vi.
Ví dụ: Tại Bệnh viện Lão khoa, một nhóm bệnh nhân tham gia thử nghiệm lâm sàng với chip cấy não đã cho thấy kết quả đáng kể trong việc kiểm soát các triệu chứng kích động vào buổi chiều tối (hiện tượng “hoàng hôn”).
Một bệnh nhân nữ 78 tuổi trước đây thường xuyên trở nên hoảng loạn và hung hăng vào buổi tối, gây khó khăn lớn cho gia đình.
Sau khi được cấy chip với cài đặt kích thích nhẹ vùng hạch nền vào các khoảng thời gian cụ thể, tần suất các cơn kích động đã giảm hơn 70%, cụ thể là từ gần như hàng ngày xuống còn khoảng 2 lần/tuần.
Thiết bị còn được trang bị tính năng điều chỉnh từ xa.
Vì vậy bác sĩ tinh chỉnh thông số kích thích mà không cần thủ thuật xâm lấn bổ sung.
Do đó giúp tối ưu hóa hiệu quả điều trị theo từng giai đoạn của bệnh.
Cấu tạo của chip
Điện cực: Giao diện với mô thần kinh
Điện cực là các thành phần tiền tuyến của bất kỳ chip cấy ghép não nào.
Những cảm biến hoặc bộ phát tín hiệu nhỏ bé này được cấy ghép phẫu thuật hoặc trong chính mô não, trên bề mặt não hoặc gần các vùng mục tiêu cụ thể.
Chức năng chính của chúng là giao tiếp trực tiếp với các tế bào thần kinh của não bằng cách phát hiện và ghi lại các tín hiệu điện mà tế bào thần kinh tự nhiên tạo ra hoặc bằng cách cung cấp xung điện có kiểm soát để kích thích hoạt động não.
Điện cực đóng vai trò vừa là người truyền tin vừa là người nhận tin.
Khi ghi lại, chúng bắt các mẫu điện của não, phản ánh hoạt động tế bào thần kinh liên quan đến các chức năng nhận thức khác nhau như trí nhớ, chuyển động, hoặc xử lý cảm giác.
Khi kích thích, chúng gửi các xung chính xác dựa trên hướng dẫn được lập trình sẵn để ảnh hưởng đến hoạt động tế bào thần kinh trong các vùng mục tiêu.
Khả năng này rất quan trọng để điều chỉnh các mạch não rối loạn chức năng trong các bệnh như Alzheimer.
Về mặt thiết kế, điện cực phải cực kỳ nhỏ và tương thích sinh học để giảm thiểu tổn thương mô và đáp ứng miễn dịch.
Vị trí đặt điện cực phụ thuộc vào mục tiêu điều trị.
Ví dụ: điện cực kích thích não sâu được cấy vào các vùng dưới vỏ não cụ thể, trong khi điện cực bề mặt có thể bao phủ các vùng vỏ não lớn hơn.
Những tiến bộ trong công nghệ vật liệu và vi chế tạo đã tạo điều kiện cho việc tạo ra các mảng điện cực có độ nhạy cao có khả năng tương tác với hàng trăm hoặc hàng nghìn tế bào thần kinh cùng lúc.
Bộ điều khiển – Bộ xử lý
Bộ điều khiển hoặc bộ xử lý về cơ bản là trung tâm chỉ huy của chip cấy não.
Thường ở dạng microchip hoặc máy tính thu nhỏ được cấy dưới da của bệnh nhân.
Thành phần này xử lý tất cả các nhiệm vụ xử lý dữ liệu phức tạp cần thiết để thiết bị hoạt động hiệu quả.
Trách nhiệm của nó bao gồm nhận tín hiệu điện thô từ các điện cực và sau đó phân tích, giải mã và diễn giải các tín hiệu thần kinh này để hiểu điều gì đang xảy ra bên trong não.
Điều này có thể liên quan đến việc lọc nhiễu, nhận diện các mẫu liên quan đến các trạng thái nhận thức cụ thể hoặc phát hiện hoạt động bất thường biểu thị của các quá trình bệnh.
Ngược lại, khi cần kích thích, bộ xử lý tạo ra các xung điện thích hợp.
Những xung này phải được điều chỉnh cẩn thận về thời gian, cường độ và tần số để đạt được hiệu quả điều trị mong muốn mà không gây hại hoặc khó chịu.
Về cơ bản, nó chuyển đổi các thuật toán kỹ thuật số và quy trình điều trị thành các lệnh điện thời gian thực gửi lại cho điện cực.
Bộ xử lý hiện đại sử dụng các kỹ thuật điện toán tiên tiến như học máy và thuật toán thích ứng để tinh chỉnh phản ứng của chúng dựa trên phản hồi liên tục từ hoạt động thần kinh.
Sự tương tác năng động này tạo điều kiện cho các phương pháp điều trị cá nhân hóa có thể điều chỉnh khi tình trạng của bệnh nhân thay đổi.
Hệ thống truyền dẫn
Hệ thống truyền dẫn chịu trách nhiệm truyền tải dữ liệu và năng lượng giữa các thành phần được cấy ghép và các thiết bị bên ngoài được sử dụng bởi các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe hoặc chính bệnh nhân.
Hệ thống này có thể được thiết kế với dây dẫn hoặc không dây, tùy thuộc vào khả năng công nghệ và yêu cầu lâm sàng cụ thể.
Trong hệ thống có dây, kết nối vật lý cung cấp việc truyền dữ liệu ổn định và cung cấp năng lượng nhưng có thể hạn chế khả năng di chuyển của bệnh nhân và tăng nguy cơ nhiễm trùng tại các điểm kết nối.
Hệ thống không dây ngày càng trở nên phổ biến vì chúng tạo điều kiện cho sự tự do di chuyển lớn hơn và giảm các biến chứng liên quan đến cáp bên ngoài.
Truyền dẫn không dây thường dựa vào công nghệ liên lạc tần số vô tuyến hoặc công nghệ giao tiếp trường gần để gửi dữ liệu thần kinh từ chip cấy ghép đến máy tính bên ngoài để theo dõi hoặc phân tích.
Nó cũng nhận lệnh hoặc cập nhật chương trình từ các bác sĩ lâm sàng từ xa.
Hơn nữa, cung cấp năng lượng cho chip cấy ghép có thể là một thách thức do vị trí của chúng bên trong cơ thể.
Hệ thống truyền dẫn thường quản lý việc truyền năng lượng không dây thông qua ghép cảm ứng hoặc các phương pháp khác tránh nhu cầu sử dụng pin cồng kềnh bên trong não.
Thiết kế của hệ thống truyền dẫn ưu tiên độ tin cậy, độ trễ thấp (để đảm bảo phản hồi ngay lập tức), bảo mật (để bảo vệ dữ liệu thần kinh nhạy cảm) và hiệu quả năng lượng để tối đa hóa tuổi thọ của chip cấy ghép và sự an toàn của bệnh nhân.
Ví dụ: Tại Viện Công nghệ Y sinh, các kỹ sư đang phát triển hệ thống điện cực nano với lớp phủ graphene để tăng độ dẫn điện và giảm phản ứng viêm.
Mẫu thử nghiệm cho thấy khả năng phát hiện biến động điện thế chỉ 0.5 microvolts.
Vì thế giúp ghi nhận chính xác hơn hoạt động của từng tế bào thần kinh đơn lẻ.
Bộ xử lý của thiết bị này sử dụng thuật toán học sâu được huấn luyện với dữ liệu điện não đồ giúp nhận diện các mẫu hoạt động bất thường đặc trưng của bệnh Alzheimer trong cộng đồng người Á Đông.
Về hệ thống truyền dẫn, các nhà nghiên cứu đã phát triển phương pháp cung cấp năng lượng bằng sóng siêu âm tần số thấp, an toàn hơn so với phương pháp dùng sóng vô tuyến truyền thống, đặc biệt phù hợp với điều kiện y tế tại địa phương.
Cơ chế hoạt động của DBS
Điều hòa dao động thần kinh
Một đặc điểm của bệnh Alzheimer là sự gián đoạn của các mẫu sóng não bình thường, được gọi là dao động thần kinh.
Những dao động này là các hoạt động điện nhịp điệu được tạo ra bởi các tế bào thần kinh.
Chúng đóng vai trò quan trọng cho nhiều chức năng não, bao gồm học tập, hình thành ký ức và xử lý thông tin.
Trong bệnh Alzheimer, thường có sự giảm sút cường độ của sóng alpha, beta và gamma cùng với sự tăng bất thường của các sóng chậm hơn như theta và delta.
Sự mất cân bằng này ảnh hưởng tiêu cực đến chức năng nhận thức.
Chip cấy ghép não sử dụng kích thích não sâu (DBS) hoặc các kỹ thuật kích thích điện khác nhắm vào vấn đề này bằng cách cố gắng khôi phục sự cân bằng thích hợp của những dao động này.
Ví dụ: kích thích các vùng não cụ thể như nhân cuống não chân cầu (PPN) có thể tăng cường dao động gamma, vốn có liên quan chặt chẽ đến quá trình chú ý và trí nhớ.
Khi điều chỉnh những nhịp điệu này, chip cấy ghép cố gắng tái thiết lập môi trường thần kinh cần thiết cho nhận thức hiệu quả và duy trì trí nhớ.
Điều chỉnh có mục tiêu các sóng não này mang lại triển vọng trong việc tái kích hoạt các mạch thần kinh bị gián đoạn và có khả năng đảo ngược một số thiếu hụt nhận thức do Alzheimer gây ra.
Tăng cường kết nối chức năng
Bệnh Alzheimer làm suy giảm giao tiếp giữa các vùng não khác nhau.
Do đó gây rối loạn các mạng lưới chịu trách nhiệm cho trí nhớ và các chức năng nhận thức khác.
Một mạng lưới quan trọng như vậy là Mạng Chế độ Mặc định (DMN), vốn tham gia sâu vào tư duy tự quy chiếu và truy xuất ký ức.
Kích thích não sâu đã cho thấy tiềm năng trong việc khôi phục hoặc củng cố các kết nối chức năng này.
Bằng cách kích thích điện vào các nút quan trọng trong các mạng lưới này, các chíp cấy não khuyến khích sự đồng bộ hóa và phối hợp giữa các vùng não khác nhau.
Kết nối được cải thiện có nghĩa là các tế bào thần kinh ở các vùng bị ảnh hưởng có thể “nói chuyện” với nhau tốt hơn.
Do đó tạo điều kiện cho dòng thông tin thông suốt hơn và tích hợp tốt hơn.
Điều này giúp chống lại sự suy giảm hiệu quả mạng lưới thấy ở bệnh nhân Alzheimer.
Khôi phục kết nối chức năng là điều quan trọng vì các quá trình nhận thức không chỉ dựa vào các vùng não độc lập mà còn dựa vào giao tiếp được phối hợp tốt giữa nhiều mạng lưới.
Chip cấy não cung cấp phương pháp khởi động lại những tương tác phức tạp này.
Vì thế chúng có tiềm năng cải thiện hồi tưởng ký ức và các khả năng nhận thức khác.
Tăng cường giải phóng chất dẫn truyền thần kinh
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat.
Điều chỉnh hoạt động tế bào thần kinh đệm
Viêm thần kinh ngày càng được công nhận là một yếu tố đóng góp lớn vào sự tiến triển của bệnh Alzheimer.
Các tế bào thần kinh đệm bao gồm vi thần kinh đệm (tế bào miễn dịch của não) và tế bào hình sao đóng vai trò trung tâm trong đáp ứng viêm này.
Chip cấy ghép não có thể ảnh hưởng đến hoạt động của tế bào thần kinh đệm thông qua kích thích điện.
Sự điều chỉnh có thể giúp giảm viêm có hại bằng cách làm dịu vi thần kinh đệm hoạt động quá mức và điều chỉnh chức năng tế bào hình sao.
Giảm viêm sẽ bảo vệ tế bào thần kinh khỏi tổn thương thêm và làm chậm tiến triển bệnh.
Khi nhắm vào viêm thần kinh, chip cấy ghép giải quyết một trong những quá trình bệnh lý ít thấy hơn nhưng quan trọng trong bệnh Alzheimer.
Tác dụng chống viêm bổ sung cho các cơ chế khác nhằm bảo tồn sức khỏe và chức năng của tế bào thần kinh.
Thiết lập lại hoạt động thần kinh không ổn định
Alzheimer làm gián đoạn sự ổn định bình thường và đồng bộ hóa của các mẫu hoạt động thần kinh trong các mạng lưới não.
Một số lý thuyết cho rằng kích thích não sâu có thể “thiết lập lại” những mẫu bất thường này hoặc khôi phục sự cân bằng giữa các mạng lưới mất đồng bộ.
Việc thiết lập lại liên quan đến việc sửa chữa tốc độ phát xung không đều hoặc không ổn định của các tế bào thần kinh và thúc đẩy hoạt động đồng bộ hóa, điều này là cần thiết cho chức năng não hiệu quả.
Về cơ bản, DBS giúp hiệu chỉnh lại môi trường điện của não, đưa nó trở lại trạng thái ổn định và chức năng hơn.
Cơ chế này rất quan trọng vì hoạt động thần kinh rối loạn góp phần vào suy giảm nhận thức thấy trong bệnh Alzheimer.
Bằng cách tái thiết lập động lực mạng lưới đồng bộ hóa, chip cấy ghép não có thể cải thiện tốc độ xử lý thông tin, củng cố trí nhớ và hiệu suất nhận thức tổng thể.
Ví dụ: Một nghiên cứu tại Trung tâm Y khoa đã sử dụng thiết bị theo dõi hoạt động não theo thời gian thực với bệnh nhân Alzheimer được cấy chip.
Kết quả ghi nhận cho thấy sau khi thiết bị hoạt động, có sự cải thiện đáng kể về mức độ đồng bộ giữa vùng hồi hải mã và vỏ não trước trán, hai vùng quan trọng cho trí nhớ và chức năng điều hành.
Cụ thể, chỉ số đồng bộ phase (Phase Lag Index) tăng từ 0.22 lên 0.57 (trên thang điểm 0-1) chỉ sau 2 tuần kích thích.
Điều này cho thấy hiệu quả nhanh chóng trong việc khôi phục mẫu hoạt động thần kinh bình thường.
Đáng chú ý là khi tạm ngưng kích thích để đo lường, các nhà nghiên cứu phát hiện rằng não vẫn duy trì mẫu hoạt động cải thiện trong khoảng 48-72 giờ trước khi quay trở lại trạng thái không đồng bộ .
Đây là một dấu hiệu cho thấy có khả năng khôi phục tính dẻo thần kinh nhờ vào “hiệu ứng hồi phục” từ kích thích điện.
Rủi ro và thách thức
Rủi ro phẫu thuật và biến chứng
Quá trình cấy ghép điện cực và bộ tạo xung vào não và cơ thể vốn tiềm ẩn các rủi ro phẫu thuật.
Trong quá trình cấy ghép, bệnh nhân đối mặt với các biến chứng tiềm ẩn như nhiễm trùng tại vị trí phẫu thuật hoặc sâu hơn trong mô não.
Nhiễm trùng có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng, đòi hỏi điều trị bổ sung hoặc phải tháo bỏ thiết bị.
Các nguy hiểm phẫu thuật khác bao gồm xuất huyết não do tổn thương mạch máu trong quá trình đặt điện cực.
Do đó có thể dẫn đến đột quỵ hoặc tổn thương thần kinh kéo dài.
Đặt chính xác điện cực là rất quan trọng vì đặt không đúng vị trí có thể làm giảm hiệu quả điều trị hoặc gây ra tác dụng phụ không mong muốn.
Ngoài phẫu thuật, bản thân chip cấy ghép có thể gặp phải các lỗi cơ học hoặc kỹ thuật.
Những vấn đề này có thể bao gồm trục trặc phần cứng, dây dẫn bị gãy hoặc bị ngắt kết nối, hoặc cạn pin.
Do đó thường đòi hỏi các can thiệp phẫu thuật thêm để sửa chữa hoặc thay thế linh kiện nên làm tăng thêm rủi ro và bất tiện cho bệnh nhân.
Do bản chất xâm lấn của thủ thuật và môi trường não bộ phức tạp, việc giảm thiểu những rủi ro này vẫn là ưu tiên hàng đầu trong thiết kế thiết bị và kỹ thuật phẫu thuật.
Tác dụng phụ tiềm ẩn từ kích thích não
Kích thích điện trực tiếp lên các mô não nhạy cảm có thể gây ra nhiều tác dụng phụ không mong muốn.
Bệnh nhân nhận chip cấy ghép não có thể trải qua những thay đổi tâm trạng như trầm cảm, hưng cảm, hoặc lo âu gia tăng.
Các rối loạn nhận thức bao gồm lú lẫn, khó tập trung, hoặc co giật cũng đã được báo cáo.
Các triệu chứng vận động như yếu cơ, run rẩy, hoặc cảm giác bất thường như tê hoặc ngứa ran có thể xảy ra tùy thuộc vào mục tiêu kích thích và thông số được sử dụng.
Những tác dụng phụ này khác nhau rất nhiều giữa các cá nhân và thường đòi hỏi điều chỉnh cẩn thận các cài đặt kích thích để kiểm soát.
Điều quan trọng là sự tương tác phức tạp giữa cường độ kích thích, vị trí và giải phẫu não đặc thù của bệnh nhân khiến việc dự đoán tác dụng phụ trở nên khó khăn.
Việc theo dõi liên tục và lập trình cá nhân hóa là cần thiết để giảm thiểu tác dụng bất lợi đồng thời tối đa hóa lợi ích điều trị.
Vấn đề tương thích sinh học dài hạn
Chip cấy ghép não là vật thể lạ trong môi trường thần kinh phức tạp.
Vì vậy dẫn đến các phản ứng sinh học tiềm ẩn dài hạn ảnh hưởng đến độ an toàn và hiệu quả của thiết bị.
Viêm cục bộ mãn tính là một phản ứng phổ biến ngay cả khi không có nhiễm trùng.
Phản ứng miễn dịch dai dẳng này có thể làm tổn thương mô não xung quanh theo thời gian.
Do đó góp phần vào sự thoái hóa thần kinh cục bộ xung quanh vị trí điện cực.
Sự suy thoái như vậy bao gồm mất tế bào thần kinh và các kết nối nhánh của chúng làm quá trình trở nên tồi tệ hơn với thời gian cấy ghép kéo dài.
Đáng lo ngại hơn, các nghiên cứu trên động vật đã phát hiện sự gia tăng phosphoryl hóa bất thường của protein Tau, một dấu hiệu của bệnh lý Alzheimer trong các vùng não liền kề với chip cấy ghép sau thời gian dài.
Điều này đặt ra những câu hỏi nghiêm trọng về việc liệu bản thân các chip cấy ghép có thể vô tình làm trầm trọng thêm một số đặc điểm bệnh lý của bệnh Alzheimer hay không.
Nguy cơ nhiễm trùng vượt ra ngoài vết thương phẫu thuật.
Chip cấy ghép não cung cấp đường xâm nhập tiềm ẩn cho vi khuẩn từ nhiều nguồn, bao gồm cả vi khuẩn có nguồn gốc từ ruột có thể di chuyển đến não sau khi cấy ghép.
Những vi khuẩn này có thể gây viêm và làm suy giảm chức năng thiết bị trong dài hạn.
Một số bằng chứng cho thấy có liên kết một số loài vi khuẩn với sự tiến triển của bệnh thoái hóa thần kinh.
Đây là nguy cơ đặc biệt đáng lo ngại.
Chip cấy ghép phải chịu đựng môi trường sinh học khắc nghiệt của não trong nhiều năm mà không bị xuống cấp.
Đảm bảo độ bền vững trong khi duy trì tính tương thích sinh học vẫn là một thách thức kỹ thuật rất lớn.
Hiệu quả lâu dài bị hạn chế và có thay đổi
Nhiều nghiên cứu lâm sàng đến nay báo cáo kết quả hỗn hợp về lợi ích bền vững của các chip cấy ghép não trong điều trị Alzheimer.
Trong khi một số bệnh nhân cho thấy sự cải thiện ban đầu về nhận thức hoặc chức năng hàng ngày, những tác động này có thể giảm dần theo thời gian hoặc thay đổi đáng kể giữa các cá nhân.
Sự khác biệt về giai đoạn bệnh, giải phẫu não, vị trí cấy ghép, quy trình kích thích và các yếu tố đặc thù của bệnh nhân góp phần vào sự thay đổi này.
Một số thử nghiệm đã không thể chứng minh hiệu quả nhất quán hoặc lâu dài trên quần thể bệnh nhân lớn hơn.
Sự không nhất quán làm phức tạp hóa nỗ lực phát triển hướng dẫn điều trị tiêu chuẩn.
Nó cũng nhấn mạnh nhu cầu nghiên cứu liên tục để xác định ứng viên tối ưu cho cấy ghép, tinh chỉnh công nghệ thiết bị và điều chỉnh chiến lược kích thích cho kết quả bền vững.
Hiểu được lý do tại sao một số bệnh nhân đáp ứng tốt hơn người khác vẫn là một câu hỏi quan trọng mà các nghiên cứu trong tương lai phải giải quyết trước khi việc áp dụng lâm sàng rộng rãi trở nên khả thi.
Ví dụ: Một số chuyên gia đã trình bày trường hợp một bệnh nhân 70 tuổi phải tháo bỏ chip cấy ghép não sau 8 tháng do phát hiện một túi dịch viêm nhỏ hình thành quanh điện cực.
Mặc dù bệnh nhân ban đầu đã có cải thiện về khả năng định hướng không gian và nhận diện người thân.
Tuy nhiên những lợi ích này bắt đầu suy giảm sau tháng thứ 5, trùng với thời điểm bắt đầu xuất hiện các triệu chứng đau đầu và hơi sốt nhẹ.
Qua quá trình theo dõi, các nhà nghiên cứu phát triển một quy trình đánh giá phản ứng viêm đặc hiệu cho bệnh nhân bao gồm việc phân tích các marker viêm trong dịch não tủy trước và sau khi cấy ghép.
Từ đó có thể xác định sớm những cá nhân có nguy cơ cao phát triển phản ứng tương thích sinh học kém.
Có thể bạn quan tâm
Liên hệ
Địa chỉ
Tầng 3 Toà nhà VNCC 243A Đê La Thành Str Q. Đống Đa-TP. Hà Nội
