VNS的起源可追溯到19世紀,詹姆斯·科寧受電療法啟發,首次提出通過電刺激迷走神經治療癲癇的設想。雖當時未成功,但為后續研究埋下種子。后續經大量動物實驗和臨床探索,技術不斷成熟。1997年,美國FDA批準首款植入式VNS設備用于治療癲癇,標志著其正式進入臨床應用階段。
迷走神經是人體最長的腦神經,從腦干延伸至腹部,廣泛支配心臟、肺、胃腸道等重要臟器,是中樞神經系統與身體各器官間的重要橋梁。它不僅負責感覺和運動信息的雙向傳遞,還在維持人體生理功能平衡中扮演關鍵角色。
迷走神經與炎癥反射
VNS正是基于刺激迷走神經,調節神經系統功能,從而達到治療疾病的目的。其作用機制復雜,涉及多個層面。一方面,激活膽堿能抗炎通路,減少促炎細胞因子釋放,發揮抗炎作用;另一方面,調節神經遞質釋放,如增加去甲腎上腺素、血清素等,影響大腦神經活動,改善情緒、認知等功能 。此外,還能促進神經可塑性,助力受損神經修復與功能重建。
迷走神經刺激(VNS)的潛在作用機制
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VNS技術介紹
VNS技術主要有侵入式(iVNS)和非侵入式(nVNS)兩種,二者在技術原理、操作方式和臨床應用上各有特點。
侵入式VNS(iVNS)
侵入式VNS需要在手術過程中將電極精準地植入頸部的迷走神經,同時將刺激器放置在胸部皮下。這種方式能讓刺激器產生的電流直接作用于迷走神經,確保信號穩定傳輸,刺激效果相對可靠。手術通常在全身麻醉或局部麻醉下進行,對醫療團隊的專業技術水平要求較高。由于手術伴隨的感染以及術后并發癥的風險一定程度上限制了iVNS的廣泛應用。
非侵入式VNS(nVNS)
為了規避手術風險,非侵入式VNS應運而生,主要包括經皮頸部迷走神經刺激(tcVNS)和經皮耳部迷走神經刺激(taVNS)典型設備:如gammaCore(頸部刺激)和NEMOS(耳部刺激)。
- tcVNS:tcVNS借助手持設備直接對頸部皮膚進行刺激。設備產生的電信號通過皮膚傳導至頸部的迷走神經,進而發揮調節作用。這種方式操作相對簡便,安全性大大提高。不過,由于電信號需要穿過皮膚等組織才能到達迷走神經,信號強度可能會有所衰減,在一定程度上影響刺激效果 。
tcVNS示意圖
- taVNS:taVNS 通過刺激耳甲腔、耳珠等耳部特定區域(有迷走神經分支分布)激活迷走神經耳支,操作便捷無創,患者可居家自行操作。研究顯示它能調節自主神經系統功能、改善心率變異性等指標,但作用機制存爭議。部分研究認為是激活耳部迷走神經分支間接影響腦干核團,調節自主神經功能與炎癥反應;也有觀點稱可能是對鄰近神經刺激或安慰劑效應,非真正激活迷走神經通路,如 fMRI 研究發現刺激耳垂(偽刺激位點)也能誘導相關神經反應,表明其作用機制涉及多感覺整合等復雜過程。
當前 taVNS 臨床研究在方法學上有缺陷,如缺嚴格雙盲對照、樣本量小、刺激參數不一致、未系統評估迷走神經激活生物標志物。未來需嚴謹實驗設計,引入標準化假刺激對照組、規范神經影像學驗證、多模態生理指標監測,以明確作用靶點、與 iVNS 異同,推動其向精準治療發展 。
taVNS示意圖
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VNS的適應癥和適用領域
迷走神經刺激(VNS)具有多種潛在機制及廣泛的應用前景。其潛在機制包括抗炎、調節神經遞質釋放、促進神經可塑性、抑制細胞凋亡和自噬、調節血腦屏障通透性、促進血管生成等,還對腦血流量、谷氨酸興奮性毒性等有影響 。在臨床應用方面,已被用于治療癲癇、抑郁癥、肥胖癥、頭痛、中風等疾病。
其他潛在應用領域:在心血管疾病方面,VNS可調節自主神經平衡、減輕炎癥反應、改善心臟電生理特性和心肌保護作用,對心力衰竭、心肌梗死、心房顫動等疾病的治療有潛在價值,但仍處于研究階段。在神經系統疾病中,對帕金森病、自閉癥、阿爾茨海默病、創傷性腦損傷等也有一定治療效果,如tcVNS可改善帕金森病患者步態,taVNS能增強自閉癥患者情緒識別能力 。此外,VNS在疼痛、耳鳴、失眠等治療方面也有一定研究進展。
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回映產品:便攜式迷走神經電刺激
在了解迷走神經刺激(VNS)的原理、技術分類和臨床應用前景后,為大家介紹我司的一款基于經皮頸部迷走神經刺激(tcVNS)技術的便攜式迷走神經電刺激儀。
該儀器操作簡便,患者可在家自行治療,節省時間和精力。它避免了侵入式手術風險,安全性高。儀器外觀小巧輕便,便于攜帶,能保證治療的連續性。
適應癥:焦慮、抑郁、失眠、癲癇、強迫癥、注意缺陷多動障礙、鞏固記憶、運動控制等。
基本參數
刺激強度:-15V~+15V, 1-30檔連續可調;
刺激時間:0~60min 可調,步進5min;
刺激頻率:tPCS/tACS 模式,5khz;tACS 模式包絡25hz;
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