Method Article

System TA-VNS w zamkniętej pętli zsynchronizowany z treningiem motorycznym opartym na BCI dla rehabilitacji kończyn górnych po udarze

DOI:

10.3791/69272

⸱

April 14th, 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, 2Department of Rehabilitation Medicine, The Seventh Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, 3Clinical Medical College of Acupuncture Moxibustion and Rehabilitation, Guangzhou University of Chinese Medicine, 4Department of Rehabilitation Medicine, The Affiliated Hospital of Qingdao University, 5Department of Rehabilitation Medicine, The Third Affiliated Hospital of Sun Yat-Sen University, 6School of Medical Technology and Nursing, Shenzhen Polytechnic University, 7Hainan General Hospital

In This Article

Summary

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

Badanie to demonstruje ustandaryzowany protokół dla zamkniętego systemu ta-VNS zsynchronizowanego z treningiem motorycznym opartym na BCI. Ponadto porównuje skuteczność systemu zamkniętej pętli ta-VNS zsynchronizowanego z treningiem motorycznym opartym na BCI z efektem fikcyjnego ta-VNS, dostarczając istotnych dowodów na jego zastosowanie kliniczne w rehabilitacji po udarze.

Abstract

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

Przezskórna stymulacja nerwu błędnego (ta-VNS) polega na zastosowaniu stymulacji elektrycznej za pomocą elektrod do muszli usznej za pomocą elektrud. Aktywuje to włókna aferentne w grzech, inicjując szlak wznoszący się z obwodu do pnia mózgu, co ostatecznie stymuluje centralne projekcje błędne i sprzyja plastyczności nerwowej. Wcześniejsze badania wykazały, że połączenie ta-VNS z treningiem motorycznym przynosi synergiczne korzyści dla regeneracji motorycznej po udarze. Jednak te połączone podejścia zazwyczaj wykorzystują stymulację otwartą pętlą z ustalonymi parametrami, pozbawioną reakcji w czasie rzeczywistym na dynamiczną aktywność neuronową. Aby rozwiązać to ograniczenie, opracowaliśmy nowatorski zamknięty system ta-VNS zsynchronizowany z treningiem motorycznym wywołanym przez elektroencefalografię (EEG) interfejsu mózg-komputer (BCI). System ten został zaprojektowany, aby wzmocnić sprzężenie korowo-rdzeniowe i promować plastyczność synaptyczną. Ustanowiliśmy ustandaryzowany protokół stosowania tego zamkniętego systemu ta-VNS, zsynchronizowanego z treningiem motorycznym opartym na BCI u pacjentów po udarze. Korzystając z oceny funkcjonalnej opartej na EEG, porównaliśmy efekty zamkniętego systemu ta-VNS zsynchronizowanego z treningiem motorycznym opartym na BCI z efektami pozorowanego ta-VNS zsynchronizowanego z treningiem motorycznym opartym na BCI. Prace te stanowią metodologiczne i teoretyczne podstawy do klinicznego zastosowania tego podejścia w rehabilitacji po udarze.

Introduction

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

Przezskórna stymulacja nerwu błędnego (ta-VNS) to nieinwazyjna technika neuromodulacji stosowana w celu łagodzenia zaburzeń ruchowych po udarze1. Metoda ta polega na stymulacji muszli usznej elektrodami, aby aktywować gałąź nerwu błędnego. Taka stymulacja inicjuje szlak2 na ścieżce nucleus tractus tractus solitarius (NTS)-locus coeruleus (LC), która prowadzi do centralnych projekcji błędnych w korze ruchowej, płatie czołowym, wzgórzu i móżdżku. Proces ten zwiększa plastyczność neuronalną i reorganizację sieci3. W porównaniu z tradycyjną inwazyjną stymulacją nerwu błędnego, ta-VNS zachowuje skutecz....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

Badanie zostało zatwierdzone przez Stowarzyszenie Etyki Medycznej Siódmego Szpitala Afiliowanego Uniwersytetu Sun Yat-sena (Shenzhen, Chiny) (numer zatwierdzenia: KY-2025-318-01) w dniu 30 kwietnia 2025 roku. Badanie zostało zarejestrowane w Chińskim Rejestrze Badań Klinicznych (numer rejestracyjny: ChiCTR2500104317) 16 czerwca 2025 roku. Osoba podpisała formularz świadomej zgody.

1. Rekrutacja

  1. Kryteria włączenia
    1. Rekrutować osoby z diagnozą udaru spełniającą kryteria (obejmujące krwotok mózgowy i zawał) ustalone przez Czwartą Krajową Akademicką Konferencję Chorób Mózgu Naczyniowego.
    2. Rekrutow....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

37-letni mężczyzna po udarze przeszedł kolejno dwie interwencje: zamknięty system ta-VNS zsynchronizowany z treningiem motorycznym oparty na BCI oraz fikcyjny system ta-VNS zsynchronizowany z treningiem motorycznym opartym na BCI. Charakterystyki bazowe przedstawiono w Tabeli 1. Parametry interwencji systemowej przedstawiono w Tabeli 2.

Dla pacjenta po udarze zarejestrowano liczbę udanych badań obrazowania ruchowego dla obu protokołów interwencji. Podczas 20-m.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

Wcześniejsze badania potwierdzają, że synchronizacja ta-VNS z tradycyjnym treningiem motorycznym optymalizuje skuteczność terapeutyczną w powrocie motorycznej po udarze, prawdopodobnie poprzez precyzyjną neuromodulację wspierającą reorganizację neuronów 8,14. Na podstawie tych dowodów ustanowiliśmy standaryzowany protokół eksperymentalny i zastosowaliśmy biomarkery EEG do monitorowania wzorców aktywacji kory sensomotorycznej, szczególnie widocznych w rozkładach t.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

Autorzy nie mają żadnych konfliktów interesów do ujawnienia.

Acknowledgements

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

Badanie to zostało wsparte przez Fundację Nauk Przyrodniczych Guangdong (2025A1515010360, 2023A1515010586), Fundusz Badań Medycznych Shenzhen (C2301002), Specjalny Instytut Badań Podstawowych w Shenzhen (Fundacja Nauk Przyrodniczych) w zakresie badań podstawowych (JCYJ20240813150305007) oraz Program Technologii Charakterystyki Klinicznej w Kantonie (2023C-TS19).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Podpaski alkoholoweSteady Medical Group Co., Ltd.Dezynfekcja skóry
Butelka elektrolituXi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.Pojemność: 150 mL, wykorzystywana do magazynowania roztworu elektrolitowego
Ocena Fugl-Meyera funkcji ruchowej kończyn górnychStandaryzowana ocena opracowana przez szwedzkiego uczonego Fugl-MeyeraFMA-UEJest głównie wykorzystywany do klinicznej oceny aktywności odruchowej, kontroli ruchowej oraz siły mięśni kończyn górnych u pacjentów po udarze.
System szkolenia i oceny rehabilitacji funkcji rękiXi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.ZhenTec-H1System treningowy kontrolował rękawice rehabilitacyjne w sposób pneumatyczny i pomagał pacjentom stopniowo realizować trening rehabilitacyjny poprzez trening wielotrybowy>< trening rehabilitacyjny mięśni dłoni. Szkolenie jest bardzo interesujące, bardzo immersyjne i pełni funkcję oceny, która pozwala ocenić funkcję rąk pacjentów
status rekonwalescencji.
Monitory tętnaShenzhen Huiying Electronic Technology Co., Ltd.HY-HRV-001Monitoruj tętno
Bawełna LingkeXi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.Używany do pochłaniania słonej wody i przesyłania sygnałów
Mini-Badanie Stanu PsychicznegoStandaryzowana ocena opracowana przez marszałka F. Folsteina i in.MMSESzybkie badanie przesiewowe zaburzeń poznawczych u dorosłych
Czysta wodaChina Resources Tianbo Beverage (China) Co., Ltd.Yibao Oczyszczona WodaDo przygotowania roztworu elektrolitowego używa się 150 mL
Bezprzewodowy wielokanałowy system pozyskiwania i analizy EEG z elektrodą solnąXi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.ZhenTec-NT1-GSprzęt do akwizycji EEG to bezprzewodowy, wielokanałowy system akwizycji i analizy EEG z elektrodami solnymi z 32 elektrodami. Według międzynarodowego systemu 10-10 było 30 elektrod akwizycyjnych i 2 elektrody okulistyczne. Impedancja wejściowa urządzenia wynosiła 1 GΩ szum wejściowy był mniejszy niż 0,4 μ V, a współczynnik odrzucenia trybów wspólnych wynosił -120 dB. Impedancja zużycia elektrod była poniżej 5 k&Omega, a częstotliwość próbkowania EEG wynosiła 500Hz.
Chlorek soduXi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.4,5 g, używane do przygotowania roztworu elektrolitowego
Przezskórny stymulator nerwu błędnegoShenzhen Huiying Electronic Technology Co., Ltd.HY-TVNS-001Produkt składa się głównie z nieinwazyjnego stymulatora nerwu błędnego, elektrody powierzchniowej nieinwazyjnej stymulatora nerwu błędnego oraz kabla ładowającego. Elektrody stymulatora mogą być sterowane programowo, a parametry stymulacji obejmują częstotliwość, szerokość impulsu, czas, tryb itp.
Butelka do zwilżaniaXi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.Pojemność: 250 mL, wykorzystywana do moczenia bawełny z kłaczków

References

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

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Closed Loop ta VNSBrain Computer InterfaceMotor TrainingStroke RehabilitationUpper Limb RecoveryVagus Nerve StimulationEEG AssessmentNeural PlasticityCorticospinal CouplingSynaptic Plasticity
Video Coming Soon

Related Articles