Methodenartikel

Een gesloten-lus ta-VNS-systeem gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motortraining voor revalidatie van bovenste ledematen na een beroerte

DOI:

10.3791/69272

14 april 2026

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Deze studie demonstreert een gestandaardiseerd protocol voor een gesloten-lus ta-VNS-systeem dat gesynchroniseerd is met BCI-gebaseerde motorische training. Bovendien vergelijkt het de effectiviteit van het gesloten-loop ta-VNS-systeem, gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motorische training, met die van sham ta-VNS, wat belangrijk bewijs levert voor de klinische toepassing ervan in beroerte-revalidatie.

Samenvatting

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Transcutane auriculaire vaguszenuwstimulatie (ta-VNS) houdt in dat elektrische stimulatie via elektroden op de auriculaire concha wordt toegepast. Dit activeert vagale afferente vezels, waardoor een opstijgend pad van de rand naar de hersenstam wordt gestart, wat uiteindelijk centrale vagale projecties stimuleert en neurale plasticiteit bevordert. Eerdere studies hebben aangetoond dat het combineren van ta-VNS met motorische training synergetische voordelen biedt voor het motorische herstel na een beroerte. Deze gecombineerde benaderingen maken echter doorgaans gebruik van open-lus stimulatie met vaste parameters, zonder realtime gesloten-lus respons op dynamische neurale activiteit. Om deze beperking aan te pakken, ontwikkelden we een nieuw gesloten-lus ta-VNS-systeem dat gesynchroniseerd is met elektro-encefalografie (EEG)-getriggerde hersen-computerinterface (BCI) motortraining. Dit systeem is ontworpen om de koppeling van corticospinale functies te verbeteren en synaptische plasticiteit te bevorderen. We hebben een gestandaardiseerd protocol opgesteld voor het toepassen van dit gesloten-lus ta-VNS-systeem, gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motorische training bij beroertepatiënten. Met behulp van EEG-gebaseerde functionele beoordeling vergeleken we de effecten van het gesloten-loop ta-VNS-systeem gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motorische training met die van sham ta-VNS gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motorische training. Dit werk biedt de methodologische en theoretische basis voor de klinische toepassing van deze benadering bij beroerte-revalidatie.

Inleiding

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Transcutane auriculaire vaguszenuwstimulatie (ta-VNS) is een niet-invasieve neuromodulatietechniek die wordt gebruikt om motorischestoornissen na een beroerte te verlichten. Deze methode houdt in dat de auriculaire concha wordt gestimuleerd met elektroden om de auriculaire tak van de nervus vagus te activeren. Dergelijke stimulatie start het nucleus tractus solitarius (NTS)-locus coeruleus (LC) pad2, dat opstijgt naar centrale vagale projecties in de motorische cortex, frontale kwab, thalamus en cerebellum. Dit proces verbetert de neurale plasticiteit en netwerkreorganisatie3. In vergelijking met traditionele invasieve stimulatie van de vaguszenuw behoudt ta-VNS de therapeutische effectiviteit terwijl het chirurgische risico's en complicaties beperkt4. Deze voordelen vestigen het als een belangrijk onderzoeksgebied binnen revalidatiewetenschap 5,6,7.

Klinisch bewijs ondersteunt de effectiviteit van gecombineerde ta-VNS en motorische training bij het verbeteren van de motorische functie na een beroerte. Chang et al.8 verdeelden 36 beroertepatiënten met een beperking van de bovenste ledematen in twee groepen: actieve ta-VNS gecombineerd met robotmotorische training versus schijn-ta-VNS met robottraining. De actieve ta-VNS-groep toonde significant een grotere verbetering in spasticiteit en elektromyogramactiviteit in bovenste ledematen dan de schijngroep, wat wijst op een verbeterd motorisch herstel. Ter aanvulling op deze bevindingen gebruikten Zheng et al.9 motorische evocatiepotentialen om aan te tonen dat beroertepatiënten die ta-VNS kregen gesynchroniseerd met robottraining een verhoogde prikkelbaarheid (amplitude) van de primaire motorcortex (M1) en verbeterde geleidingsefficiëntie (verminderde latentie) vertoonden in vergelijking met degenen die alleen robottraining kregen. Dit suggereert dat gecombineerd ta-VNS functionele cortexale reorganisatie bevordert om het motorische herstel te bevorderen.

Bestaande gecombineerde interventies maken echter doorgaans gebruik van open-loop stimulatie met vaste parameters, omdat ze geen dynamische gesloten-lus responsiviteit hebben voor neurale toestanden. Om deze beperking aan te pakken, ontwierpen we een nieuw door elektro-encefalografie (EEG) getriggerd gesloten-lus systeem dat ta-VNS integreert met een hersen-computerinterface (BCI)-gebaseerde motortraining (Figuur 1), bestaande uit vier componenten: een synchronisatiesysteem, een EEG-opname-eenheid, een pneumatische handschoen voor handrevalidatie en een ta-VNS-apparaat. De EEG-acquisitie-eenheid vangt motorische intentie-gerelateerde hersenbetrokkenheid op door EEG-signalen te decoderen, waarbij real-time betrokkenheidskenmerken als biomarker worden gebruikt om de pneumatische handschoen en ta-VNS-apparaat10 te activeren. Beide apparaten zijn via bedrade seriële poorten verbonden met de synchronisatiehost. Wanneer de betrokkenheid van de hersenen een vooraf gedefinieerde drempel bereikt, activeren de apparaten synchroon, waardoor gesloten-lus ta-VNS-interventie mogelijk is die precies is afgestemd op motorische training. Er wordt verondersteld dat deze synchronisatie de synaptische effectiviteit tussen de motorische cortex en de spinale motorneuronen verbetert, aangezien eerder onderzoek suggereert dat ta-VNS in combinatie met motorische training corticale excitabiliteit en synaptische functiekan moduleren. Omgekeerd wordt ta-VNS niet geactiveerd als de waarde van hersenbetrokkenheid onder de drempel ligt. Er wordt verwacht dat dit systeem de corticospinale koppeling kan versterken en synaptische plasticiteit kan bevorderen, aangezien gesloten-lus ta-VNS gesynchroniseerd met beweging potentie heeft getoond in het verbeteren van motorische herstelresultaten12, wat veelbelovend is voor neurorevalidatiestudies.

Het systeem is voornamelijk geschikt voor beroertepatiënten met motorische disfunctie in de bovenste ledematen. Geschiktheid vereist dat patiënten voldoende cognitief vermogen hebben om taken te volgen en stabiele vitale functies hebben. Belangrijke contra-indicaties zijn de aanwezigheid van geïmplanteerde elektronische apparaten, huidlaesies of -afwijkingen op de auriculaire stimulatieplaats, gediagnosticeerde pathologie van de cervicale vagus zenuw of specifieke aritmieën. Operationele beperkingen omvatten de noodzaak van getraind personeel om de interventie toe te dienen en continue monitoring tijdens de eerste sessies om stimulatietolerantie en procedurele veiligheid te waarborgen.

Gezien de nieuwigheid van dit geïntegreerde systeem is een gestandaardiseerd applicatieprotocol van het grootste belang om consistente administratie en replicatie van de methode te waarborgen. Daarom is het primaire doel van dit methodologische artikel het presenteren van een gestandaardiseerd protocol voor het gesloten-lus ta-VNS-systeem, gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motortraining. Bovendien wilden we, met behulp van EEG-gebaseerde functionele beoordeling in een representatief geval, voorlopig de neuromodulerende effecten van het gesloten-loop ta-VNS-systeem gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motortraining onderzoeken, vergeleken met sham ta-VNS gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motorische training. Dit werk legt de methodologische basis en toont de aanvankelijke haalbaarheid aan van het toepassen van deze gesynchroniseerde interventie in een klinische omgeving.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De studie werd goedgekeurd door de Medical Ethics Association van het Zevende Geaffilieerde Ziekenhuis van de Sun Yat-sen Universiteit (Shenzhen, China) (goedkeuringsnummer: KY-2025-318-01) op 30 april 2025. De studie werd op 16 juni 2025 geregistreerd in het Chinese Register voor klinische onderzoeken (registratienummer: ChiCTR2500104317). De proefpersoon heeft het informed consent-formulier ondertekend.

1. Werving

  1. Inclusiecriteria
    1. Werf proefpersonen met een beroertediagnose die voldoet aan de criteria (waaronder hersenbloeding en infarct) vastgesteld door de Vierde Nationale Academisch Conferentie voor Cerebrale Vasculaire Ziekten.
    2. Rekruteer proefpersonen met een eerste, bevestigde hersenbloeding of herseninfarct via een craniële CT of MRI, 2 weken ≤ ziekteduur ≤ 6 maanden.
    3. Werf proefpersonen van 18 tot 80 jaar aan.
    4. Rekruteer proefpersonen met Mini-Mental State Examination (MMSE) ≥21.
    5. Rekruteer proefpersonen met post-beroerte motorische disfunctie van de bovenste ledematen en handen.
    6. Werf proefpersonen met stabiele vitale functies.
    7. Rekruteer proefpersonen met vrijwillig ondertekende geïnformeerde toestemming.
  2. Exclusiecriteria
    1. Sluit proefpersonen uit met een voorgeschiedenis van bilaterale/unilaterale vagusnervletsel of operatie.
    2. Sluit proefpersonen met pacemakers of neurostimulatoren uit.
    3. Sluit proefpersonen met cognitieve disfunctie uit.
    4. Sluit proefpersonen met infectie, zweren of littekens op stimulatieplaatsen uit.
    5. Sluit proefpersonen met een hartslag van <60 slagen per minuut uit.
    6. Sluit vrouwen uit tijdens de zwangerschap en lactatie.
    7. Sluit proefpersonen met ernstige visuele of auditieve beperking uit die de waarneming van de experimentele signalen belemmert.

2. Basisinformatieverzameling

  1. Verzamel en registreer de basisinformatie van de proefpersoon, waaronder leeftijd, geslacht, ziekteduur, beroertetype, hemiplegische zijde, hand Brunnstrom-stadium en Fugl-Meyer Assessment of Upper Extremity Motor Function (FMA-UE).
  2. Voer een crossover-ontwerp binnen het onderwerp uit, waarbij het subject beide interventiecondities voltooit: gesloten-lus ta-VNS gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motortraining en sham ta-VNS gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motortraining, gescheiden door een wasperiode van 6 dagen.

3. Het gesloten-lus ta-VNS-systeem gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motortraining

  1. Vakvoorbereiding
    1. Voorafgaand aan de formele interventie kregen alle deelnemers een uitgebreide uitleg van de experimentele procedure en volgden ze een korte oefensessie om ervoor te zorgen dat ze de motorische beeldtaak begrepen en alle visuele en auditieve signalen duidelijk konden waarnemen.
  2. Voorbereiding voorafgaand aan de test
    1. Maak een 3% NaCl-elektrolytoplossing door 4,5 g natriumchloride toe te voegen aan 150 ml puur water, en schud het vervolgens krachtig tot het volledig is opgelost.
    2. Bereid de elektrolytoplossing voor in een container, dompel 32 wattenpadjes onder en laat het 3–5 minuten weken op kamertemperatuur.
    3. Knijp overtollig water uit de wattenpadjes.
    4. Steek de wattenpadhouder in de elektrodebasis langs de kaartsleuf.
    5. Knijp de elektrodebasis terwijl je met de klok mee draait totdat er een klik klinkt.
    6. Plaats achtereenvolgens 30 EEG-elektroden en 2 EOG-elektroden, waarbij de referentie-elektrode op CPz en de aardelektrode op FPz wordt geplaatst.
    7. Draag de EEG-kap en lokaliseer het Cz-punt met het internationale 10-10 systeem.
      1. Verkrijg de EEG-signalen met behulp van een 32-kanaals zoutoplossingsgebaseerd draadloos multikanaals EEG-acquisitie- en analysesysteem. Volgens het internationale 10-10 systeem moet je de referentie-elektrode positioneren op A1 (linker oorlel) en de aardelektrode op AFz (frontale middenlijn). De opstelling omvatte 30 opname-elektroden en 2 EOG-elektroden.
      2. Stel de versterkerspecificaties als volgt in: ingangsimpedantie van 1 GΩ, ingangsruis < 0,4 μV, en een gemeenmodus-onderdrukkingsverhouding van -120 dB. Houd de elektrode-huidinterfaceimpedantie onder de 5 kΩ tijdens opnames en neem de EEG-signalen op bij 250 Hz.
    8. Plaats de Cz-elektrode bij de top—het snijpunt van de interauriculaire lijn (die beide oorlellen verbindt) en de nasio-bregmatische lijn (die loopt van de neuspunt tot de glabella)
    9. Installeer de versterker door hem voorzichtig in de EEG-dopprop te stekken en aan de dop te bevestigen.
    10. Verbind de elektrode van de oorclipstimulatie met de ta-VNS host.
    11. Verwijder het alcoholuittje en reinig de auriculaire concha van het onderwerp.
    12. Breng de stimulatie-elektrode aan op de auriculaire concha.
    13. Trek de pneumatische handschoen aan en pas het aan voor een comfortabele pasvorm om te voorkomen dat je te strak of losloopt en de trainingsresultaten in gevaar brengt.
  3. Software-implementatie
    1. Zet het ta-VNS hostapparaat aan door de groene knop aan de rechterkant ingedrukt te houden.
    2. Verbind de ta-VNS stimulator met het BCI-gebaseerde motortrainingssysteem via de USB-interface.
      OPMERKING: De ta-VNS-stimulator was verbonden met een USB-naar-TTL-module, waarmee hij seriële communicatie met de pc tot stand bracht via een USB-kabel om te synchroniseren met het BCI-gebaseerde motortrainingssysteem. De seriële poort was geconfigureerd met een baudrate van 38.400 bps, 1 stopbit en geen pariteit.
    3. Start de hersenfunctietestsoftware (BCIServer-V1.0.0).
    4. Klik op de Startapparaatknop rechtsboven, gevolgd door de knop 'Impedantiedetectie' aan de linkerkant, zodat de elektrodeimpedantie onder de 5 kΩ blijft. Ga niet door met de aanloop totdat alle elektroden een impedantie van ≤ 5 kΩ tonen en de indicator groen/geel is.
      1. Als er een hoge impedantie (rode indicator) wordt gedetecteerd, pas dan aan door: (1) de elektrodebasis voorzichtig te draaien, (2) zoutoplossing opnieuw op de hoofdhuid aan te brengen, en (3) elke elektrode sequentieel te optimaliseren totdat de indicator groen/geel wordt.
      2. Voor aanhoudend hoge impedantie bij elke elektrode verwijder je het wattenpadjebakje, doe het opnieuw met zoutoplossing, laad het opnieuw in de basis van de elektrode en draai zachtjes totdat impedantievermindering is bereikt.
    5. Start het gesloten-loop ta-VNS-systeem dat gesynchroniseerd is met BCI-gebaseerde motortrainingssoftware (HandGame-V1.0.0) en voer de demografische gegevens van het onderwerp in: naam, geslacht en geboortedatum.
    6. Toegang tot de trainingsinstellingen en configureer: contractiesnelheid: hoog, trainingslocatie: linkerhand, motorische beeldvormingsmoeilijkheid: laag, en trainingsduur: 20 min.
      OPMERKING: De contractiesnelheidsparameter bepaalt de hoeksnelheid van de vingergewrichten van de pneumatische handschoen. De 'hoog' instelling komt overeen met ongeveer 68°/s, terwijl de 'lage' instelling overeenkomt met 30°/s. De selectie moet worden aangepast op basis van de spiertonus van de patiënt; Zo is 'hoge' snelheid ongeschikt voor patiënten met spasticiteit. Voor het huidige geval werd een 'hoge' instelling gekozen omdat de patiënt (Brunnstrom stadium I, slap stadium) een lage spiertonus vertoonde. De moeilijkheid met motorische beeldvorming wordt bepaald door de minimale drempel voor hersenbetrokkenheid die nodig is om het op BCI gebaseerde motorische trainingssysteem binnen de 5 seconden takenperiode te activeren. De drempel is ingesteld op 50 voor het 'laag' niveau, 60 voor het 'middel' niveau en 80 voor het 'hoog' niveau. Voor de initiële trainingssessie van deze patiënt werd het 'laage' moeilijkheidsniveau geselecteerd. Vervolgaanpassingen aan het moeilijkheidsniveau worden uitgevoerd op basis van de prestaties van de patiënt, waarbij vooral rekening wordt gehouden met het aantal succesvolle motorische beeldentriggers tijdens de trainingssessie.
    7. Pas de stroomintensiteit aan met een standaard start van 1 mA en een toegestan bereik van 0–8,0 mA, verhoog de stroom in stappen van 0,2 mA totdat de patiënt een sterk maar comfortabel tintelend gevoel rapporteert zonder pijn of ongemak. Stop onmiddellijk met stimulatie als de patiënt pijn of ongemak ervaart (bijvoorbeeld branderigheid, spiertrekkingen, duizeligheid, hartkloppingen of dyspneu).
      OPMERKING: De ta-VNS vooraf ingestelde parameters zijn vast: frequentie: 20 Hz, pulsbreedte: 300 μs, en stimulatieduur: 5 s.
    8. Start de training.
    9. Voer cyclische motorische beeldvorming training uit.
    10. Ga door met individuele motorische beeldtrainingstaken achtereenvolgens in een gestructureerde cyclus, zoals geïllustreerd in Figuur 2:
    11. Rustfase (5 s): Registreer de basislijn EEG-gegevens tijdens deze fase voor latere kalibratie en analyse.
    12. Motorische beeldvorming en EEG-opname (5 s):
      1. Voer visuele/auditieve signalen uit door handgrijpen geïnduceerde beeldvorming met synchrone EEG-opname. De hersenbetrokkenheid is een dimensieloze maatstaf die wordt afgeleid van het EEG-signaal om de aandacht tijdens motorische beeldvorming te kwantificeren.
      2. Neem de EEG-signalen op 250 Hz en verwerk ze met een 8–30 Hz banddoorlaatfilter om de frequenties van belang te behouden. Pas een schuifvenster toe (lengte: 4 s, stap: 1 s).
      3. Bereken de vermogensspectrale dichtheid (PSD) via een snelle Fouriertransformatie (FFT) voor elk venster. Bereken de energie van de alfa (8-13 Hz) en beta (14-30 Hz) banden (E_α en E_β) en bepaal hun verhouding R = E_β / E_α. Vervolgens werd de verhouding R genormaliseerd tot een waarde tussen 0 en 100. Vervolgens bereken je de waarde van hersenbetrokkenheid met de formule: hersenbetrokkenheid = 100 × (R - min) / (max - min), waarbij de empirische constanten max = 3,50 en min = 0,35 zijn bepaald uit een eerdere kalibratiedataset13.
    13. Feedback- en stimulatiefase (5 s, afhankelijk van succes): Als de hersenactiviteitswaarde groter was dan of gelijk aan de vooraf gedefinieerde drempel van 50 binnen de taakperiode, start dan de pneumatische handschoenbeweging en verum ta-VNS gelijktijdig gedurende een duur van 5 seconden, wat de gesynchroniseerde BCI-ta-VNS-interventie vormt. Verder vond er geen pneumatische feedback noch ta-VNS plaats, en werden auditieve signalen gegeven om de patiënt aan te moedigen door te zetten.
    14. Beëindig het gesloten-lus ta-VNS-systeem dat gesynchroniseerd is met BCI-gebaseerde motortrainingssoftware na de training.

4. De nep-ta-VNS gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motortraining

  1. Volg stappen 3.1 tot 3.3 identiek, maar verlaag in stap 3.3.7 de ta-VNS stroomintensiteit voor BCI-gebaseerde motorische training tot nul. Alle parameters behalve ta-VNS stroom blijven identiek aan die beschreven in sectie 3. De trainingsduur was 20 minuten.

5. Offline EEG-gegevensverwerking en -analyse

OPMERKING: Offline EEG-gegevensverwerking en -analyse werden uitgevoerd met MATLAB R2021a in combinatie met de EEGLAB (v2024.2) en ERPLAB (v12.00) toolboxes. De verwerkingspijplijn bestond uit twee hoofdfasen: preprocessing en analytische analyse.

  1. Datavoorverwerking
    1. Voer gegevensimport en kanaalconfiguratie uit:
      1. Converteer de verkregen continue EEG-gegevens in .csv formaat naar .mat-formaat en importeer ze in EEGLAB. Stel de bemonsteringsfrequentie in op 250 Hz.
      2. Laad het kanaallocatiebestand dat overeenkomt met de EEG-kap en plot de elektrodeposities om hun coördinaten te verifiëren. Verwijder de ongebruikte EOG-elektroden.
    2. Filtering: Pas een bidirectioneel FIR-banddoorlaatfilter (0,1–40 Hz) toe op de taaktoestand-EEG-gegevens van beide interventies om baseline-drift te verwijderen en hoogfrequente ruis te onderdrukken.
    3. Voer epoching uit.
      1. Segmenteer de gegevens op basis van gebeurtenismarkeringen. Marker 1 gaf het begin van de motorische beeldtaak aan. Extraheer epochs van -2000 ms tot +5000 ms ten opzichte van Marker 1, maar selecteer alleen die proeven die succesvol werden getriggerd (d.w.z. die tot een 'succes'-uitkomst leidden, aangezien de primaire analyse zich richtte op de hersentoestand tijdens effectieve proeven) voor vervolganalyse.
      2. Pas een baseline-correctie toe met het interval van -2000 ms tot -1000 ms vóór de stimulus. Exporteer een EVENTLIST om het aantal en de timing van de markeringen te documenteren.
    4. Verwijder het artefact.
      1. Inspecteer de epoched data visueel om afwijkende segmenten en slechte kanalen te identificeren en te verwerpen. Interpoleren identificeerde slechte kanalen. Vervolgens onderwerpen we de gegevens aan Onafhankelijke Componentanalyse (ICA).
      2. Gebruik de ICLabel-toolbox om automatisch onafhankelijke componenten te classificeren en verwijder die die als oculaire of spierartefacten zijn geïdentificeerd met een kans van meer dan 90%. Deze automatische afwijzing werd gevolgd door handmatige inspectie om het verwijderen van artefactgerelateerde componenten te bevestigen.
    5. Herreferentie: Herreferer de data naar het gemiddelde van alle kanalen.
  2. Data-analyse
    1. Tijd-frequentie analyse: Pas een wavelettransformatie toe op de taaktoestand-EEG-gegevens voor tijd-frequentie analyse. Gebruik de periode van -2000 ms tot -1000 ms voor baseline-correctie. Analyseer het event-related desynchronization (ERD) fenomeen bij elektrode C4 binnen een tijdsvenster van 0 ms tot 5000 ms.
    2. Analyse van vermogensspectrale en topografische kaarten: Bereken het gemiddelde vermogen in de alfa- en bètabanden (8–30 Hz) met FFT over een tijdsvenster van 500 ms tot 3000 ms na de cue. Maak topografische kaarten van de gemiddelde bandkracht om de ruimtelijke verdeling van activatie van de sensorimotorische cortex te visualiseren.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Een 37-jarige mannelijke patiënt met een beroerte onderging achtereenvolgens twee interventies: een gesloten-lus ta-VNS-systeem gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motorische training, en een schijn-ta-VNS-systeem gesynchroniseerd met BCI-gebaseerde motortraining. Basiskenmerken worden weergegeven in Tabel 1. Systeeminterventieparameters worden weergegeven in Tabel 2.

Voor de beroertepatiënt werd het aantal succesvolle motoris...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Eerder onderzoek bevestigt dat het synchroniseren van ta-VNS met traditionele motorische training de therapeutische effectiviteit voor het herstel na een beroerte optimaliseert, waarschijnlijk door precieze neuromodulatie die de neurale reorganisatie verbetert 8,14. Voortbouwend op dit bewijs hebben we een gestandaardiseerd experimenteel protocol opgesteld en EEG-biomarkers gebruikt om activatiepatronen van de sensorimotorische c...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben geen belangenconflicten om te melden.

Dankbetuigingen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Deze studie werd ondersteund door de Guangdong Natural Science Foundation (2025A1515010360, 2023A1515010586), het Shenzhen Medical Research Fund (C2301002), de Shenzhen Basic Research Special (Natural Science Foundation) voor fundamenteel onderzoek (JCYJ20240813150305007), en het Guangzhou Clinical Characteristic Technology Program (2023C-TS19).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Alcohol padsSteady Medical Group Co., Ltd.Huiddesinfectie
ElektrolietenflesXi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.Inhoud: 150 ml, gebruikt voor het opslaan van elektrolytoplossing
Fugl-Meyer Beoordeling van motorische functie van de bovenste extremiteitDe gestandaardiseerde beoordeling ontwikkeld door de Zweedse geleerde Fugl-MeyerFMA-UEHet wordt voornamelijk gebruikt voor klinische beoordeling van de reflexactiviteiten, motorische controle en spierkracht van de bovenste ledematen van beroertepatiënten.
Rehabilitatietraining en evaluatiesysteem voor handfunctieXi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.ZhenTec-H1Het trainingssysteem bestuurde de revalidatietrainingshandschoenen op een pneumatische manier en hielp de patiënten geleidelijk aan de revalidatietraining te realiseren door middel van multi-modus training
Revalidatietraining voor handspieren. De training is zeer interessant, zeer meeslepend en heeft een evaluatiefunctie, die de handfunctie van patiënten kan evalueren
Herstelstatus.
HartslagmetersShenzhen Huiying Electronic Technology Co., Ltd.HY-HRV-001Hartslag bewaken
Lingke katoenXi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.Wordt gebruikt om zout water te absorberen en signalen over te brengen
Mini-Mental State ExaminationDe gestandaardiseerde beoordeling ontwikkeld door Marshal F. Folstein et al.MMSESnelle screening van cognitieve stoornissen bij volwassenen
Zuiver waterChina Resources Tianbo Beverage (China) Co., Ltd.Yibao Gezuiverd Water150 ml wordt gebruikt voor het bereiden van de elektrolytoplossing
Saline elektrode draadloos multi-kanaals EEG-verwervings- en analysesysteemXi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.ZhenTec-NT1-GHet EEG-verwervingsapparaat was een 32-draads draadloos multi-kanaals EEG-verwervings- en analysesysteem met saline-elektrode. Volgens het internationale 10-10 systeem waren er 30 verwervingselektroden en 2 oogheelkundige elektroden. De inputimpedantie van het apparaat was 1 GΩ, het inputruis was minder dan 0,4 μV en de common mode rejection ratio was -120 dB. De elektrodedragimpedantie was lager dan 5 kΩ en de EEG-bemonsteringssnelheid was 500 Hz.
NatriumchlorideXi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.4,5 g, gebruikt voor het bereiden van de elektrolytoplossing
Transcutane auriculaire vagusnerfstimulatorShenzhen Huiying Electronic Technology Co., Ltd.HY-TVNS-001Het product bestaat voornamelijk uit niet-invasieve vagusnerfstimulator host, niet-invasieve vagusnerfstimulator oppervlakte-elektrode, oplaadkabel. De elektroden van de stimulator kunnen door software worden bestuurd en de stimulatieparameters omvatten frequentie, pulsbreedte, tijd, modus, enz.
BevochtigingsflesXi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.Inhoud: 250 ml, gebruikt voor het weken van watten

Referenties

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Andalib, S., et al. Vagus nerve stimulation in ischemic stroke. Curr Neurol Neurosci Rep. 23 (12), 947-962 (2023).
  2. Hachem, L. D., Wong, S. M., Ibrahim, G. M. The vagus afferent network: Emerging role in translational connectomics. Neurosurg Focus. 45 (3), E2(2018).
  3. Wang, Y., et al. Effect of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation on post-stroke dysphagia. J Neurol. 270 (2), 995-1003 (2023).
  4. Lin, X., Fang, Y., Hu, H., Ye, Z. Efficacy and safety of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (ta-VNS) in the treatment of tinnitus: Protocol for an updated systematic review and meta-analysis. BMJ Open. 14 (5), e082906(2024).
  5. Li, J. N., et al. Efficacy and safety of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation combined with conventional rehabilitation training in acute stroke patients: A randomized controlled trial conducted for 1 year involving 60 patients. Neural Regen Res. 17 (8), 1809-1813 (2022).
  6. Wu, D., et al. Effect and safety of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation on recovery of upper limb motor function in subacute ischemic stroke patients: A randomized pilot study. Neural Plast. 2020, 8841752(2020).
  7. Capone, F., et al. Transcutaneous vagus nerve stimulation combined with robotic rehabilitation improves upper limb function after stroke. Neural Plast. 2017, 7876507(2017).
  8. Chang, J. L., et al. Transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) delivered during upper limb interactive robotic training demonstrates novel antagonist control for reaching movements following stroke. Front Neurosci. 15, 767302(2021).
  9. Li, Z., Zhicheng, B., Qi, Z., Xuyan, R., Min, S. Effects of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation combined with rehabilitation robot training on upper limb function in stroke patients. Chinese Journal of Rehabilitation Theory and Practice. 29 (06), 691-696 (2023).
  10. Yanhui, Y., et al. Effects of visual-motor-induced brain-computer interface technology on upper limb motor and cognitive functions in stroke patients. Chinese Journal of Rehabilitation Theory and Practice. 29 (04), 472-478 (2023).
  11. Wang, M. H., et al. Transcutaneous auricular vagus nerve stimulation with task-oriented training improves upper extremity function in patients with subacute stroke: A randomized clinical trial. Front Neurosci. 18, 1346634(2024).
  12. Badran, B. W., et al. Motor-activated auricular vagus nerve stimulation as a potential neuromodulation approach for post-stroke motor rehabilitation: A pilot study. Neurorehabil Neural Repair. 37 (6), 374-383 (2023).
  13. Yuan, Z., et al. Effect of BCI-controlled pedaling training system with multiple modalities of feedback on motor and cognitive function rehabilitation of early subacute stroke patients. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 29, 2569-2577 (2021).
  14. Redgrave, J. N., et al. Transcutaneous auricular vagus nerve stimulation with concurrent upper limb repetitive task practice for poststroke motor recovery: A pilot study. J Stroke Cerebrovasc Dis. 27 (7), 1998-2005 (2018).
  15. Liu, H., et al. An EEG motor imagery dataset for brain computer interface in acute stroke patients. Sci Data. 11 (1), 131(2024).
  16. Fong, K. N. K., Ting, K. H., Zhang, J. J. Q., Yau, C. S. F., Li, L. S. W. Event-related desynchronization during mirror visual feedback: A comparison of older adults and people after stroke. Front Hum Neurosci. 15, 629592(2021).
  17. Fu, J., Jiang, Z., Shu, X., Chen, S., Jia, J. Correlation between the erd in grasp/open tasks of BCIs and hand function of stroke patients: A cross-sectional study. Biomed Eng Online. 22 (1), 36(2023).
  18. Bartur, G., Pratt, H., Soroker, N. Changes in mu and beta amplitude of the EEG during upper limb movement correlate with motor impairment and structural damage in subacute stroke. Clin Neurophysiol. 130 (9), 1644-1651 (2019).
  19. Lima, J. P. S., et al. Unraveling transformative effects after tDCS and BCI intervention in chronic post-stroke patient rehabilitation-An alternative treatment design study. Sensors (Basel). 23 (23), 9302(2023).
  20. Kang, D., Choi, Y., Lee, J., Park, E., Kim, I. Y. Analysis of taVNS effects on autonomic and central nervous systems in healthy young adults based on HRV, EEG parameters. J Neural Eng. 21 (4), (2024).
  21. Dettmers, C., Benz, M., Liepert, J., Rockstroh, B. Motor imagery in stroke patients, or plegic patients with spinal cord or peripheral diseases. Acta Neurol Scand. 126 (4), 238-247 (2012).
  22. Liepert, J., Greiner, J., Nedelko, V., Dettmers, C. Reduced upper limb sensation impairs mental chronometry for motor imagery after stroke: Clinical and electrophysiological findings. Neurorehabil Neural Repair. 26 (5), 470-478 (2012).
  23. Tang, Z., et al. A BCI painting system using a hybrid control approach based on SSVEP and P300. Comput Biol Med. 150, 106118(2022).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Hersen computersnijvlakrevalidatie na beroerteherstel van de bovenste ledematenstimulatie van de nervus vagusEEG beoordelingneurale plasticiteitcorticospinale koppelingsynaptische plasticiteit
Video binnenkort beschikbaar

Gerelateerde artikelen