Method Article

İnme sonrası üst uzuv rehabilitasyonu için BCI tabanlı motor eğitim ile senkronize edilmiş kapalı döngülü ta-VNS sistemi

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

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

Bu çalışma, BCI tabanlı motor eğitim ile senkronize edilmiş kapalı döngü ta-VNS sistemi için standartlaştırılmış bir protokolü göstermektedir. Ayrıca, BCI tabanlı motor eğitim ile senkronize edilmiş kapalı döngü ta-VNS sisteminin etkinliğini sahte ta-VNS ile karşılaştırarak, inme rehabilitasyonunda klinik uygulamasına dair önemli kanıtlar sunar.

Abstract

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

Transkutan kulak vagus sinir stimülasyonu (ta-VNS), elektrotlar aracılığıyla kulak konkasına elektriksel uyarı uygulanmasını içerir. Bu, vagal afferent lifleri aktive eder ve periferiden beyin sapına yükselen bir yol başlatır; bu da nihayetinde merkezi vagal projeksiyonları uyarır ve sinirsel plastisiteyi teşvik eder. Önceki çalışmalar, ta-VNS'nin motor eğitimle birleştirilmesinin, felç sonrası motor iyileşme için sinerjik faydalar sağladığını göstermiştir. Ancak, bu birleşik yaklaşımlar genellikle sabit parametrelerle açık döngü uyarım kullanır ve dinamik sinirsel aktiviteye gerçek zamanlı kapalı döngü yanıtına sahip değildir. Bu sınırlamayı gidermek için, elektroensefalografi (EEG) tetikleyici beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) motor eğitimiyle senkronize edilmiş yeni bir kapalı döngü ta-VNS sistemi geliştirdik. Bu sistem, kortikospinal bağlanmayı artırmak ve sinaptik plastisiteyi teşvik etmek için tasarlanmıştır. Bu kapalı döngü ta-VNS sistemini BCI tabanlı motor eğitim ile senkronize edilmiş olarak inme hastalarında uygulamak için standartlaştırılmış bir protokol oluşturduk. EEG tabanlı fonksiyonel değerlendirme kullanarak, BCI tabanlı motor eğitim ile senkronize edilmiş kapalı döngü ta-VNS sisteminin etkilerini, BCI tabanlı motor eğitim ile senkronize edilmiş sahte ta-VNS etkileriyle karşılaştırdık. Bu çalışma, bu yaklaşımın inme rehabilitasyonunda klinik uygulaması için metodolojik ve teorik temel sağlar.

Introduction

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

Transkutan kulak vagus sinir stimülasyonu (ta-VNS), invaziv olmayan bir nöromodülasyon tekniğidir ve felç sonrası motor bozuklukları hafifletmek içinkullanılır 1. Bu yöntem, vagus sinirinin kulak dalı aktive etmek için kulak konkasının elektrotlarla uyarılmasını içerir. Bu tür uyarım, motor korteks, frontal lob, talamus ve beyincikteki merkezi vagal projeksiyonlara yükselen çekirdek traktus solitarius (NTS)-locus coeruleus (LC) yolu2'yi başlatır. Bu süreç, sinirsel plastisiteyi ve ağ yeniden organizasyonunu artırır3. Geleneksel invaziv vagus sinir stimülasyonuna k....

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

Protocol

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

Çalışma, Sun Yat-sen Üniversitesi (Shenzhen, Çin) Yedinci Bağlı Hastanesi Tıbbi Etik Derneği tarafından 30 Nisan 2025'te onaylandı (onay numarası: KY-2025-318-01). Çalışma, 16 Haziran 2025'te Çin Klinik Denemeler Sicili'ne (kayıt numarası: ChiCTR2500104317) kaydedilmiştir. Konu bilgilendirilmiş onay formunu imzaladı.

1. Alım

  1. Dahil etme kriterleri
    1. Dördüncü Ulusal Beyin Damar Hastalıkları Akademik Konferansı tarafından belirlenen kriterleri (beyin kanaması ve enfarktüsü kapsayan) karşılayan felç tanısı alan kişileri seçmek.
    2. İlk epizod, doğrulanmış beyin kanama....

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

Results

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

37 yaşındaki bir erkek inme hastası ardışık olarak iki müdahale geçirdi: BCI tabanlı motor eğitim ile senkronize edilmiş kapalı döngülü ta-VNS sistemi ve BCI tabanlı motor eğitimle senkronize edilmiş sahte ta-VNS sistemi. Temel özellikler Tablo 1'de sunulmaktadır. Sistem Müdahale Parametreleri Tablo 2'de sunulmaktadır.

İnme hastası için, her iki müdahale protokolü için başarılı motor görüntüleme denemelerinin sayısı kaydedildi.......

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

Discussion

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

Önceki araştırmalar, TA-VNS'nin geleneksel motor eğitimle senkronize edilmesinin, muhtemelen sinirsel yeniden yapılanmayı artıran hassas nöromodülasyon yoluyla inme sonrası motor iyileşme için terapötik etkinliği optimizeettiğini doğrulamaktadır 8,14. Bu kanıta dayanarak, standart deneysel bir protokol oluşturduk ve EEG biyobelirteçleri kullanarak özellikle müdahale sırasında alfa ve beta bant topografik dağılımlarında yansıyan s.......

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

Disclosures

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

Yazarların açıklamak zorunda kalacak bir çıkar çatışması yoktur.

Acknowledgements

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

Bu çalışma, Guangdong Doğa Bilimleri Vakfı (2025A1515010360, 2023A1515010586), Shenzhen Tıbbi Araştırma Fonu (C2301002), temel araştırmalar için Shenzhen Temel Araştırma Özel (Doğa Bilimleri Vakfı) (JCYJ20240813150305007) ve Guangzhou Klinik Karakteristik Teknoloji Programı (2023C-TS19) tarafından desteklenmiştir.

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Alkol pedleriSteady Medical Group Co., Ltd.Cilt dezenfeksiyonu
Elektrolit şişesiXi'an Zhentai Akıllı Teknoloji A.Ş., Ltd.Kapasite: 150 mL, elektrolit çözeltisi depolamak için kullanılır
Fugl-Meyer Üst Ekstremite Motor Fonksiyonunun Değerlendirmesiİsveçli akademisyen Fugl-Meyer tarafından geliştirilen standartlaştırılmış değerlendirmeFMA-UEEsas olarak felç hastalarının refleks aktivitelerinin, motor kontrolünün ve kas gücünün klinik değerlendirmesinde kullanılır.
El fonksiyonu rehabilitasyon eğitim ve değerlendirme sistemiXi'an Zhentai Akıllı Teknoloji A.Ş., Ltd.ZhenTec-H1Eğitim sistemi, rehabilitasyon eğitim eldivenlerini pnömatik bir şekilde kontrol etti ve hastaların el kasları için çok modlu eğitim
rehabilitasyon eğitimi yoluyla rehabilitasyon eğitimini aşamalı olarak gerçekleştirmelerine yardımcı oldu. Eğitim son derece ilginç, oldukça sürükleyici ve hastaların el fonksiyonlarını değerlendirebilen bir değerlendirme işlevi vardır
İyileşme durumu.
Kalp atış hızı monitörleriShenzhen Huiying Elektronik Teknoloji Şirketi, Ltd.HY-HRV-001Kalp atış hızını izleyin
Lingke pamuğuXi'an Zhentai Akıllı Teknoloji A.Ş., Ltd.Tuzlu suyu emmek ve sinyal iletmek için kullanılır
Mini Zihinsel Durum MuayenesiMarshal F. Folstein ve ark. tarafından geliştirilen standart değerlendirme.MMSEYetişkin bilişsel bozukluğun hızlı taraması
Saf suChina Resources Tianbo İçecek (Çin) Co., Ltd.Yibao Arıtılmış SuElektrolit çözeltisi hazırlanmak için 150 mL kullanılır
Salin elektrodlu kablosuz çok kanallı EEG alım ve analiz sistemiXi'an Zhentai Akıllı Teknoloji A.Ş., Ltd.ZhenTec-NT1-GEEG toplama ekipmanı, 32 lead'li tuzlu elektrotlu kablosuz çok kanallı EEG toplama ve analiz sistemiydi. Uluslararası 10-10 sistemine göre, 30 toplama elektrodu ve 2 oftalmik elektrot vardı. Cihazın giriş empedansı 1 GΩ, giriş gürültüsü ise 0.4 &mu'dan azdı; V ve ortak mod reddetme oranı -120 dB idi. Elektrot aşınma empedansı 5 kΩ'nın altındaydı ve EEG örnekleme hızı 500Hz'di.
Sodyum klorürXi'an Zhentai Akıllı Teknoloji A.Ş., Ltd.4,5 g, elektrolit çözeltisi hazırlamak için kullanılır
Transkutan kulak vagus sinir uyarıcısıShenzhen Huiying Elektronik Teknoloji Şirketi, Ltd.HY-TVNS-001Ürün esas olarak invaziv olmayan vagus sinir stimülatörü ana bilgisayar, invaziv olmayan vagus sinir uyarıcısı yüzey elektrotu ve şarj kablosundan oluşur. Stimulatörün elektrotları yazılım ile kontrol edilebilir ve uyarı parametreleri arasında frekans, darbe genişliği, zaman, mod vb. bulunur.
Islatma şişesiXi'an Zhentai Akıllı Teknoloji A.Ş., Ltd.Kapasite: 250 mL, tüy pamuklarının ıslatılması için kullanılır

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