通过离散微型植入物进行长期脑压监测；首例人体安全性及初步疗效试验（成人与儿童脑积水患者）

为何在家监测脑压至关重要

对于患有脑积水的人——一种脑内液体积聚的疾病——每一次剧烈头痛都可能让人感到危急。家庭常常因担心细小的引流管（分流管）发生故障而匆忙就医，但多数就诊事实上是虚惊。本研究描述了一种如米粒大小的新型脑内植入物，可在颅内静默测量压力，并将读数无线发送到手机，然后传给医生。其目标是把凭感觉做判断变为依靠数据，使护理能更早、在家中进行，并减少恐惧。

为重大问题设计的微小传感器

脑积水通常通过外科手术置入分流管来引流多余脑脊液。但这些分流管的失效率惊人地高——约一半在两年内发生故障——且通常仅由诸如头痛或易怒等模糊症状提示。尤其是尚不会说话的儿童，最难以评估。如今的决策依赖医院影像和谨慎观察，而非对真正重要指标的连续测量：颅内压。研究团队着手制造一种非常小且耐久的传感器，可安全置于脑组织，年复一年地跟踪压力，并能将居家读数传送给临床团队。

植入物与居家系统如何工作

该设备为一根细长的玻璃密封胶囊，直径仅数毫米，设计在常规分流手术中通过颅骨上的一处小开口插入到脑的外层。与组织接触的所有表面均为光滑的硼硅玻璃，电子元件封装在独立腔室以防止液体入侵。植入体不使用电池，而由放置在头皮上的手持式感应棒无线供能。感应棒启动时，短暂向植入物发送能量，然后监听传感器在数十次每秒的频率下回传的压力读数。感应棒将信息传给智能手机应用，再上传至安全云端门户，供医生查看长期趋势。

不扰动大脑的可靠信号

要让如此微小的设备在脑内安全工作，需要精心的工程设计。压力传感器将压力转换为完全数字化的信号，这有助于避免漂移——那种通常需要重新校准的读数缓慢变化。实验室测试显示在一年内变化极小，并预测十年内漂移也仅为适度。团队采用低频无线供能以使组织加热远低于安全限值，并开发了一种在供能与数据传输之间交替的特殊技术，避免压力信号被供能场淹没。绵羊的动物研究显示，玻璃植入物仅在周围引发薄且稳定的瘢痕组织，未见神经细胞丧失或毒性反应，且设备在数月内保持原位。

成人与儿童的初步使用体验

在令人鼓舞的临床前结果基础上，研究人员在20名脑积水患者中测试了该系统，其中一半为最小18个月的儿童。传感器在分流管置入或修复时放置，仅使手术增加几分钟，且未报告与设备相关的并发症。出院后，参与者或其照护者被要求定期使用感应棒进行读数。在超过2,500次居家测量和最长达600天的随访中，未发生传感器失效。在病情稳定的患者中，压力数值及每次压力波上伴随的小幅心跳脉动随时间保持稳定，并按体位变化呈现可预测的改变，说明传感器保持准确且未被堵塞。

真实病例与更少的恐慌

最有说服力的证据来自个别病例。一名幼童的传感器显示压力明显升高并伴随剧烈头痛；影像检查随后证实分流管堵塞，置换手术使压力与症状同时恢复正常。另一名年长成人在将分流设置故意“关闭”后，平均压力与脉冲振幅均上升，症状加重；恢复设置后情况逆转。相反，另一名儿童因发热和不稳曾两次令人担忧地就诊，但传感器显示该儿童的压力稳固处于其正常范围内，因此无需进行分流手术。总体上，家庭反映因能看到客观数据而减少了焦虑，不再仅依赖对孩子状态的主观判断。

照护脆弱大脑的新路径

这项早期试验表明，一种微小的全植入脑压传感器可安全置入成人与儿童体内，在数月内可靠运行，并提供有意义的信息，帮助将真实的分流问题与虚惊区分开来。如果被更广泛采纳，此类系统可将脑积水护理从以危机为驱动的就医转向在家中以数据为导向的主动管理，减轻家庭和医疗服务的负担。超越脑积水，这一微型植入物方法还有望开启对身体其他部位压力的长期监测，将隐匿的生理信号静默转化为可操作的见解。

引用: Malpas, S.C., Wright, B.E., Guild, SJ. et al. Long-term brain pressure monitoring via a discrete microimplant; a first-in-human safety and initial efficacy trial in adults and children with hydrocephalus. Nat Commun 17, 3158 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70864-8

关键词: 脑积水, 颅内压, 脑部植入物, 远程监测, 分流管故障