闭环运动配对经皮耳迷走神经刺激在上肢康复中的应用：一项可行性研究

《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》：Closed-loop movement-paired transcutaneous auricular vagus nerve stimulation for upper-limb rehabilitation: a feasibility study

　　

摘要

迷走神经刺激（VNS）结合物理康复在改善神经损伤后的上肢功能方面显示出潜力。在这项研究中，我们介绍了SmartVNS，这是一种可穿戴系统，它利用手腕佩戴的惯性测量单元（IMU）自动进行与运动同步的经皮耳部VNS刺激，以实现精确的功能性运动检测。我们在一项为期四周、共20次疗程的临床可行性研究中评估了SmartVNS系统的可行性、可用性和性能，研究对象为9名正在接受常规治疗的脑卒中或脊髓损伤患者。尽管患者的基线上肢功能水平差异较大（ARAT评分0-52分），该系统仍能根据个体能力进行调整，并在每次治疗和不同患者之间保持稳定的刺激频率，平均刺激频率为14.7次/分钟，变异系数较低（SD = 3.4次/分钟；n = 9）。基于IMU的运动检测算法的刺激精度与治疗师手动触发相当（精度平均值±标准误：SmartVNS：76.3 ± 3.1%，治疗师：82.4 ± 2.6%，视频分析使用真实数据作为参考），同时刺激次数是治疗师手动触发时的两倍（敏感性平均值±标准误：SmartVNS：50.4 ± 5.0%，治疗师：23.4 ± 4.7%，视频分析使用真实数据作为参考）。该系统具有很高的可用性（患者和治疗师的满意度评分均为85 ± 12%），并且患者能够自行使用该设备。探索性临床结果显示，所有参与者的功能都有显著改善。这些发现支持SmartVNS作为一种可扩展的神经调节平台，可用于支持神经康复的可行性与可用性。