Name: 意识障碍中的经耳迷走神经刺激和脑电图评估 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-11T15:20:00.000+00:00
Duration: 4 min 4 s
Description: 了解经耳迷走神经刺激在意识障碍患者中的临床应用，通过标准化脑电图和行为评估协议监测神经生理反应。该方法可改善昏迷恢复量表评分，为意识恢复治疗提供新途径。

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我们向IRENEA-Vithas Sevilla Aljarafe医院的所有患者及其家属，以及所有专业人员致以特别感谢，他们在本研究完成过程中提供了宝贵的支持。此外，本研究是玛丽·斯克沃多夫斯卡-居里行动DOC-BOX项目（#101131344）的一部分。

作者无任何利益冲突需要披露。

经耳迷走神经刺激是一种有前景的非侵入性技术，可用于治疗意识障碍。然而，由于在伦理程序和操作规范方面缺乏共识，使得明确该刺激技术在此类患者群体中的真实效应变得复杂12。
意识障碍患者的护理面临诸多伦理挑战和法律考量，需要进行审慎评估64。关于这些患者的治疗及其参与临床研究的决策，通常由第三方作出，而第三方的标准可能与患者本人的意愿不同65。此外，由于专业人员短缺以及医疗系统对此类患者群体相对缺乏关注，这一患者群体常常被边缘化66。
因此，对意识障碍研究中的各项方案达成共识至关重要9。本研究旨在为适用于该患者群体的不同经皮耳迷走神经刺激（taVNS）方案建立一个综述框架，并提出相应的伦理与方法学建议。即使患者无法提供明确的知情同意，也必须获得医学伦理委员会的批准及其家属的知情同意，以保障受试者的...

意识障碍（DoCs），例如无反应觉醒综合征（UWS）和微意识状态（MCS），是脑损伤的严重后果，其特征为觉醒和意识受损1。意识障碍患者面临较高的医疗风险，并给家庭及医疗保健提供者带来情感、伦理和法律方面的挑战2,3。伦理困境主要涉及患者的最佳利益、家庭福祉以及专业决策4。因此，在此背景下，确定有效的治疗方法并建立伦理指南至关重要。
治疗选择仍然非常有限，尽管近年来电磁脑刺激技术已被探索用于调节脑活动和促进认知功能恢复。在这些技术中，深部脑刺激（DBS）和经颅磁刺激（TMS）在提高患者觉醒和意识水平方面的效果尚不一致，而经颅直流电刺激（tDCS）已有II类证据支持其有效性5经耳迷走神经刺激（taVNS）是一种新兴的非侵入性治疗方法，用于意识障碍的治疗6该刺激技术在此患者群体中的应用得到了先前解剖学研究的合理支持，这些研究提示迷走神经的耳支支配耳部的特定区域7因此，对这些区域的刺激 通过 taVNS 预期可调节自主神经系统和中枢神经系统的活动，激活与意识相关关键脑区之间的5-羟色胺和去甲肾上腺素通路，这些脑区包括上行网状激活系统、显著性网络、默认模式网络以及外部网络。8此外，与其他非侵入性电磁刺激技术（如经颅磁刺激TMS或经颅直流电刺激tDCS）相比，经皮耳迷走神经刺激taVNS似乎能更有效地调节与意识相关的关键脑网络，尤其是通过其自下而上的神经传导通路。9此外，通过脑电生物标志物已检测到经皮迷走神经刺激（taVNS）后出现的各种神经生理变化。10从而增强其作为诊断工具的潜力。尽管taVNS在临床干预中的安全性和可行性已有文献记录11，但针对该患者群体的标准化刺激方案尚未完全建立并广泛实施，其疗效仍有待充分探索12.
一些研究已探讨了经皮耳迷走神经刺激（taVNS）对意识障碍的影响，采用了多种方法学和刺激参数13。尽管临床研究显示，通过昏迷恢复量表修订版（Coma Recovery Scale-Revised, CRS-R）等行为学量表评估，接受taVNS治疗的患者有所改善14，但不同研究之间的结果仍存在不一致性13。此外，近期试验已识别出taVNS后出现的脑电图模式10，提示其在意识障碍中具有诊断与预后判断的潜力。然而，针对该人群taVNS效应的研究结果仍不明确13。最后，现有方案对伦理问题的关注不足。鉴于在意识障碍患者中应用taVNS的参数设定及其他伦理或方法学方面尚缺乏共识，进一步研究对于明确其在此类患者群体中的影响和有效性至关重要。
本方案的主要目标是为经皮耳部迷走神经刺激（taVNS）在意识障碍中的应用建立一个标准化的方法学框架，强调伦理和方法学的严谨性。通过明确刺激参数、伦理准则以及临床评估策略，本研究旨在促进研究结果的可重复性，并增强taVNS作为潜在治疗干预手段的可靠性。第一步是依据西班牙15,16 和欧洲联盟（EU）17,18 的法规进行伦理考量，包括要求法定代理人签署知情同意书，并获得伦理委员会和西班牙药品与健康产品局（AEMPS）19 的必要批准。为确保患者安全，制定了严格的纳入和排除标准。受试者必须被确诊为持续至少28天的稳定意识障碍，无论是无反应觉醒综合征（UWS）还是微意识状态（MCS），并需满足特定的年龄要求。排除标准包括癫痫、心血管、代谢或自主神经功能障碍、金属植入物、妊娠以及使用影响自主神经功能的药物；而研究退出的特定标准则包括无法控制的癫痫发作或严重感染。
本文还提出了针对意识障碍疾病中经皮迷走神经刺激（taVNS）研究的方法学指南，包括具体建议：刺激设备必须处于最佳状态，患者应保持舒适体位20。文中概述了耳部不同的刺激靶点（如耳甲艇或耳甲腔），并提供了设备参数建议，包括频率、强度、脉冲持续时间以及治疗次数13。同时，提出了随访评估方法，以有效评估taVNS对意识障碍的影响，结合行为量表与脑电图检测手段。此外，还讨论了taVNS在意识障碍研究中的主要发现，强调通过行为量表和脑电图数据所测得的患者意识恢复情况。
最后，昏迷障碍中经皮耳部迷走神经刺激（taVNS）方案的标准化有望提升其临床影响力，有助于确定最有效的刺激参数，从而改善患者的生活质量。鉴于目前针对该病理状态的治疗选择有限，只要遵循严格的科学方法学和伦理准则，这一技术便代表了一条改善患者预后的有前景途径。此外，该方法特别适用于在昏迷障碍领域、尤其是在符合上述纳入与排除标准的慢性稳定阶段开展神经调控研究的临床医生和科研人员。对于关注行为学和神经生理学监测以评估治疗反应的研究者而言，该方法同样具有重要参考价值。

<table><tbody><tr><td>64导有源双极</td><td>BioSemi</td><td>https://www.biosemi.com/products.htm</td><td>脑电图记录设备</td></tr><tr><td>ActiCHamp Plus / BrainAmp 64 MRplus</td><td>Brain Products</td><td>https://brainvision.com/products/</td><td>脑电图记录设备</td></tr><tr><td>Brain Vision Analyzer 2.0</td><td>Brain Products</td><td>https://brainvision.com/products/analyzer-2/</td><td>脑电图分析软件</td></tr><tr><td>EASY-Clip / RELIfit-耳屏 / RELI-贴片</td><td>Soterix Medical</td><td>https://soterixmedical.com/research/tavns</td><td>taVNS 设备</td></tr><tr><td>电极凝胶</td><td>Telic Group</td><td>G-10</td><td>脑电图凝胶</td></tr><tr><td>Enobio/Startim</td><td>Neuroelectrics</td><td>https://www.neuroelectrics.com/</td><td>脑电图记录设备</td></tr><tr><td>E-Prime</td><td>心理软件工具</td><td>https://pstnet.com/products/e-prime/</td><td>实验范式设计软件</td></tr><tr><td>G*Power</td><td>Universit&amp;auml;t D&amp;uuml;杜塞尔多夫</td><td>https://www.psychologie.hhu.de/arbeitsgruppen/allgemeine-psychologie-und-arbeitspsychologie/gpower</td><td>统计软件</td></tr><tr><td>g.NAUTILUS</td><td>G.Tec</td><td>https://www.gtec.at/</td><td>脑电图记录设备</td></tr><tr><td>JY-VNS-200</td><td>Jingyi Medical Technology</td><td>https://www.jingyimed.com/</td><td>taVNS 设备</td></tr><tr><td>MATLab 和 EEGLab</td><td>MathWorks</td><td>https://www.mathworks.com/products/matlab.html</td><td>脑电图分析软件</td></tr><tr><td>Nemos</td><td>Cerbomed / tVNS Technologies</td><td>https://t-vns.com/</td><td>taVNS 设备</td></tr><tr><td>Nicolet Monitor</td><td>Nicolet / Natus Medical Incorporated</td><td>https://natus.com/es/neuro/monitor-nicolet/</td><td>脑电图记录设备</td></tr><tr><td>Parasym</td><td>副交感神经</td><td>https://www.parasym.co/</td><td>taVNS 设备</td></tr><tr><td>Python</td><td>Python 软件基金会</td><td>https://www.python.org/</td><td>脑电图分析软件</td></tr><tr><td>R</td><td>R 统计计算基金会</td><td>https://www.r-project.org/</td><td>统计软件</td></tr><tr><td>SDZ-IIB</td><td>苏州医疗用品厂 / Hwato&amp;nbsp;</td><td>http://www.hwato-med.com/</td><td>taVNS 设备</td></tr><tr><td>SPSS</td><td>IBM</td><td>https://www.ibm.com/es-es/products/spss-statistics</td><td>统计软件</td></tr><tr><td>Statistica</td><td>StatSoft</td><td>https://www.statsoft.de/en/data-science-applications/tibco-statistica/</td><td>统计软件</td></tr><tr><td>taVNS501</td><td>常州日升娜医疗器械</td><td>https://www.rishena.com/?l=zh</td><td>taVNS 设备</td></tr><tr><td>TEN-20</td><td>仿生学</td><td>D-04-00WV</td><td>脑电图导电膏</td></tr><tr><td>TENS-200A</td><td>Everyway Medical Instruments Co., Ltd</td><td>E200A16A000144</td><td>taVNS 设备</td></tr></tbody></table>

经耳迷走神经刺激与意识障碍患者的脑电图评估

Transauricular Vagus Nerve Stimulation and Electroencephalographic Assessment in Disorders of Consciousness

经耳迷走神经刺激（taVNS）技术通过将电极放置于耳廓区域（特别是耳甲艇、耳甲腔或耳屏）以非侵入性方式刺激迷走神经。此外，耳垂因不被迷走神经支配，可作为安慰剂刺激的对照部位。刺激强度通常调节在0.5–3.0 mA之间，单次刺激持续时间为20–60分钟，根据研究方案可每日或每周进行。总治疗次数依方案而异，持续时间可从数周至数月不等。在伦理方面，涉及taVNS的研究必须遵守当地药品与健康产品管理局以及欧盟相关指南的规定。针对健康受试者的研究需获得伦理委员会批准，而临床研究则需经医学伦理委员会审批，确保提供书面信息并获取知情同意。此外，必须建立严格的排除标准以保障受试者安全，排除妊娠个体、患有心血管、呼吸或代谢系统疾病、精神疾病、癫痫、高血压或正在使用影响自主神经系统的药物的个体。在临床疗效方面，当前研究方案在意识障碍患者中应用taVNS显示出良好前景，表现为警觉性恢复和对刺激反应能力的显著改善。与对照组相比，接受taVNS治疗的患者表现出神经生理学变化。此外，即使缺乏可观察的行为指标，也可利用脑电图生物标志物评估治疗效果。这些结果提示taVNS在管理意识障碍方面具有重要的临床潜力，但目前尚缺乏针对taVNS的专门法规，因此有必要遵循国际科学最佳实践，并推动就其研究应用达成欧洲指南共识。

行为评估 
根据我们研究团队先前验证过可行性、安全性和有效性的类似方案46，已有多项研究记录了意识障碍患者在接受经皮耳迷走神经刺激（taVNS）后的各项结局。该研究共纳入6名无反应觉醒综合征（UWS）患者和8名微意识状态（MCS）患者，所有患者均接受了taVNS治疗，并在基线期、治疗4周后以及治疗结束后4周的随访期进行昏迷恢复量表修订版（CRS-R）评估。UWS患者的基线平均CRS-R评分为7分，在各次评估中均未发生变化。相比之下，MCS患者的基线平均CRS-R评分为11分，在taVNS治疗结束后未立即出现显著变化，但在治疗结束后4周的随访期显著升高至12分（pBonferroni = 0.002）（图5 和 Table 1）。
综合其他类似研究，一些研究报道了在刺激后诊断从无反应觉醒综合征（UWS）转变为微意识状态（MCS）...

本方案旨在为意识障碍患者提供一种无创神经刺激——经耳迷走神经刺激（taVNS）——的创新性方法学见解。此外，还提出了一项临床与脑电图分析方案，用于评估该治疗在此类患者群体中的有效性，并讨论相关的伦理问题。

经耳迷走神经刺激（taVNS）技术通过将电极置于耳廓区域，特别是...

本研究旨在利用标准化的脑电图和行为学方案，评估经耳迷走神经刺激对意识障碍患者产生的临床及神经生理学效应。我们采用可穿戴经耳迷走神经刺激仪、脑电图系统监测神经反应，以及CRSR等量化量表，评估意识障碍患者的临床改善情况。我们在标准化刺激方案方面面临挑战，需要在这一异质性患者群体中区分真实的神经功能恢复与安慰剂效应，并确保纵向心电图功率相关性的可靠性。我们发现，经耳迷走神经刺激可改善昏迷恢复量表修订版评分，并模拟心电图生物标志物（如α波功率和P3成分），支持其作为意识障碍治疗工具的潜力。我们将探索经耳迷走神经刺激如何调节大脑网络动态，并研究基于心电图的预测指标是否可用于指导意识障碍患者的个体化神经调控治疗。[旁白] 首先，将患者舒适地安置在椅子或床上。使用额外的绑带或垫子以维持稳定的姿势，并在刺激过程中防止身体移动。选择耳部适当区域以刺激迷走神经的耳支，例如耳屏。对于实验组，将电极放置于耳屏前应先清洁电极。使用浸有酒精的擦拭片清洁目标耳部皮肤，以去除油脂或碎屑。接着，在目标区域涂抹一层薄薄的导电凝胶或导电膏。将阳极电极置于所选耳部区域，例如耳屏。在刺激设备上，选择经皮耳迷走神经刺激的适当参数设置。将治疗时长设为30分钟，选择30秒开启、30秒关闭的工作周期。初始电流强度设为3毫安。若不结合伤害感受昏迷量表（Nociception Coma Scale）进行调整，则选择1.5毫安的电流强度以避免任何不适。若伤害感受昏迷量表修订版（Denociception Coma Scale revised）评分增加3分，或血氧饱和度下降至95%，或心率增加20%，则应降低电流强度。刺激结束后，从耳部移除电极。本研究纳入了6名无反应性觉醒综合征患者和8名微意识状态患者，均接受以昏迷恢复量表修订版（Coma Recovery Scale Revised, CRSR）进行评估的治疗。在无反应性觉醒综合征患者中，治疗前基线及治疗4周后、4周随访时的CRSR平均评分均保持为7，无变化。在微意识状态患者中，基线CRSR平均评分为11，经4周经皮耳迷走神经刺激治疗后未出现显著变化，但在4周随访时显著升高至12。

transauricular-vagus-nerve-stimulation-electroencephalographic

Research

科研

JoVE Journal

Neuroscience

神经科学

意识障碍中的经耳迷走神经刺激和脑电图评估

来源：Badran, B. W., 等. 经皮耳部迷走神经刺激（taVNS）的实验室操作：技术、靶向与注意事项。J. Vis. Exp.

人类耳部经皮迷走神经刺激

经颅直流电刺激（tDCS）是一种非侵入性脑刺激技术，在多种神经系统疾病中已显示出初步的治疗效果。这些治疗效应的主要机制是调节皮层兴奋性。因此，对皮层兴奋性进行在线监测将有助于指导刺激参数的设定，并优化其治疗效果。本文综述了一种新型设备的应用，该设备能够同时实现tDCS与脑电图（EEG）的实时同步监测。...

经颅直流电刺激期间同步脑电图监测

本实验方案旨在通过同步记录局部场电位和非侵入性脑皮层活动（EEG），评估基底神经节的认知-情绪功能。本方案以包含具有情绪色彩言语刺激的实验范式或涉及认知控制的Flanker任务为例进行说明。...

联合侵入性皮层下与非侵入性头皮神经生理记录评估人类认知与情绪功能

本文介绍了如何设置同步进行经颅交流电刺激与脑电图实验的方法。...

经颅交流电刺激（tACS）期间同步进行脑电图记录

通过本实验，人们或许能够检测到意识障碍患者的意识状态。此外，该方法还可建立一种简单的交流通道，使患者能够对问题给出简单的“是”或“否”回答。...

意识障碍患者的评估与沟通

迷走神经刺激（VNS）已被证明可作为难治性抑郁症（TRD）的辅助治疗手段，具有抗抑郁和抗自杀效应，并能改善生活质量。本方案提供了管理与调节迷走神经刺激器的逐步操作指南，以实现对难治性抑郁症的高效治疗。...

迷走神经刺激作为难治性抑郁症治疗中的辅助性神经刺激工具

本文描述了经皮耳迷走神经刺激（taVNS）技术的方法学概述、潜在作用靶点以及在人耳上的正确实施方法。...

经皮耳迷走神经刺激（taVNS）的实验室操作：技术、靶向定位与注意事项

目前用于构建可长期植入小型啮齿类动物的外周神经袖状电极的方法通常需要专用设备和/或经过高度培训的专业人员。在本方案中，我们展示了一种简单且低成本的可长期植入袖状电极的制备方法，并验证了其在大鼠迷走神经刺激（VNS）中的有效性。...

大鼠慢性植入外周神经刺激电极的制备

我们描述了一种通过脑电场测量和相关生物标志物——脑血流量，来评估颅外刺激剂量-反应曲线的实验方案。由于该方案涉及将电极侵入性地植入脑内，因此需要实施全身麻醉，并优先选择自主呼吸而非控制性呼吸。...

麻醉小鼠颅外刺激电极的放置及脑血流与颅内电场的测量

本方案描述了在大鼠腹部迷走神经上植入电极阵列的外科手术技术，以及利用植入装置进行长期电生理记录和刺激的方法。...

清醒大鼠腹部迷走神经刺激与记录研究的植入手术

本方案介绍了如何在临床试验中应用经皮耳迷走神经刺激（taVNS），包括潜在的生物标志物（如脑电图指标和心率变异性（HRV）），以评估该治疗对自主神经系统的影响。...

理解经耳无创迷走神经刺激对脑电图和心率变异性的影响

了解经耳迷走神经刺激在意识障碍患者中的临床应用，通过标准化脑电图和行为评估协议监测神经生理反应。该方法可改善昏迷恢复量表评分，为意识恢复治疗提供新途径。

经耳迷走神经刺激与意识障碍患者的脑电图评估

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