[MAAVNS]
Что такое MAAVNS?
Моторно-активируемая аурикулярная стимуляция блуждающего нерва (MAAVNS) — это новая методика, при которой стимуляция блуждающего нерва через ухо запускается (триггериться) движением. Она направлена на помощь в восстановлении двигательных навыков, особенно после инсульта, путем объединения этой стимуляции с физической терапией в системе с обратной связью (closed-loop).
Текущие результаты исследований
Пилотное исследование с участием 20 пациентов, перенесших инсульт, показало, что MAAVNS улучшила функцию верхних конечностей, причем результаты были сопоставимы с более инвазивными методами. Другое исследование подтвердило работоспособность дизайна системы, показав, что она хорошо подходит как для взрослых, так и для детей, особенно в части запуска стимуляции во время движения.
[MAAVNS]
[MAAVNS]
потенциал MAAVNS
По сравнению с имплантируемой VNS, MAAVNS менее инвазивна и затратна, что делает ее потенциальным вариантом для большего числа пациентов. Однако методика все еще находится на ранней стадии, и необходимы дополнительные исследования, чтобы оценить ее эффективность при других состояниях и усовершенствовать подход.
Сравнение с имплантируемой VNS
Имплантируемая VNS, хотя и эффективна, является инвазивной и дорогостоящей, со стоимостью процедуры от $30,000 до $50,000, и несет риски, такие как хирургические осложнения. В отличие от этого, MAAVNS предлагает неинвазивную альтернативу с аналогичными размерами эффекта, как подтверждено сравнением пилотного исследования с Dawson et al. (2021). Инженерный обзор aVNS, опубликованный в Frontiers in Neuroscience (2019), отмечает, что неинвазивные методы избегают активации двигательных волокон, снижая побочные эффекты, такие как кашель или изменение голоса, наблюдаемые у до 30% пациентов с имплантированной VNS (ссылка на исследование).
[MAAVNS]
ПОДРОБНЫЙ ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ MAVANS
[01] Badran BW, et al. (2023) - Neurorehabilitation and Neural Repair Моторно-активируемая аурикулярная стимуляция блуждающего нерва (MAAVNS) для двигательной реабилитации после инсульта: Пилотное исследование
ЦЕЛЬ И ГИПОТЕЗА
Имплантируемая VNS, синхронизированная с реабилитацией, улучшает восстановление после инсульта. Неинвазивная taVNS может имитировать эти эффекты. Целью было определить: 1) Улучшает ли taVNS, синхронизированная с двигательной реабилитацией (MAAVNS), двигательную функцию верхней конечности после инсульта? 2) Является ли синхронизация стимуляции с движением критически важной по сравнению с несинхронизированной (unpaired) taVNS?
ВЫВОДЫ
Результаты пилотного исследования показывают, что синхронизация стимуляции taVNS с движением (MAAVNS), может быть более эффективной, чем несинхронизированный подход, так как достигается сопоставимый или больший размер эффекта при значительно меньшем количестве стимуляции. Размер эффекта MAAVNS сопоставим с результатами исследований имплантируемой VNS. MAAVNS является перспективной неинвазивной технологией для двигательной реабилитации после инсульта, но требуются более крупные исследования для подтверждения эффективности.
МЕТОДОЛОГИЯ
Рандомизированное, двойное слепое пилотное исследование с участием 20 пациентов (>6 мес после инсульта) с гемипарезом верхней конечности (16 завершили). Участники прошли 12 сеансов тренировки конкретных задач (TST) в течение 4 недель. Одна группа (n=9) получала MAAVNS (замкнутый контур: taVNS, 25 Гц, 5с вспышки, запускаемые ЭМГ-сигналом от дельтовидной мышцы во время движения <100 мс). Другая группа (n=7, активный контроль) получала несинхронизированную taVNS (те же параметры, но подаваемые тонически с 50% рабочим циклом, 5с ВКЛ/5с ВЫКЛ, во время TST). Основной показатель: шкала Фугл-Майера для верхних конечностей (FMA-UE). Измерялись также тест Вольфа (WMFT) и количество поданных импульсов стимуляции.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Обе группы показали значительное улучшение двигательной функции (FMA-UE и WMFT) с течением времени (p<0.05). Статистически значимой разницы между группами в общем улучшении не было. Однако, post-hoc анализ изменений от базового уровня до конца 12 сессий показал тенденцию к большему улучшению в группе MAAVNS (FMA-UE: 5.00 vs 3.14 балла). Размер эффекта Коэна для MAAVNS был выше (d=0.63), чем для несинхронизированной taVNS (d=0.30). При этом группа MAAVNS получила значимо меньше общее количество импульсов стимуляции за сессию (в среднем 36,070) по сравнению с фиксированными 45,000 импульсами в группе несинхронизированной taVNS (p=0.03). Обе методики были безопасны и хорошо переносились.
ВЫЖИМКА
ДИЗАЙН: Рандомизированное, двойное слепое, пилотное исследование с активным контролем (unpaired taVNS).
УЧАСТНИКИ: 16 пациентов, перенесших инсульт (>6 мес назад) с гемипарезом верхней конечности (из 20 рандомизированных).
МОНТАЖ: Цель: ABVN + двигательная кора (через VNS-эффекты). Электроды стимуляции: Адгезивные гидрогелевые, билатерально на ушах. Расположение (MAAVNS & Unpaired): Чаша ушной раковины (cymba conchae) и козелок (tragus). Электроды ЭМГ (только MAAVNS): Поверхностные, на передней и средней дельтовидной мышце пораженной руки.
Параметры: Тип: Сравнивались MAAVNS (замкнутый контур, ЭМГ-триггер) и Unpaired taVNS (открытый контур, тоническая). Частота: 25 Гц. Ширина импульса: 500 мкс (указано в тексте, но не в абстракте). Гейтирование (MAAVNS): 5-секундные вспышки, запускаемые движением (ЭМГ > порога, <100 мс задержка). Гейтирование (Unpaired): 5 секунд ВКЛ, 5 секунд ВЫКЛ (50% рабочий цикл) в течение 60 минут. Интенсивность: 2x порога восприятия (индивидуально). Длительность сеанса: 12 сеансов по ~1-1.5 часа ТST в течение 4 недель. Контроль: Активный (Unpaired taVNS).
[02] Cook DN, et al. (2020) - Brain Stimulation Проектирование и валидация системы моторно-активируемой аурикулярной стимуляции блуждающего нерва (MAAVNS) с обратной связью для нейрореабилитации
ЦЕЛЬ И ГИПОТЕЗА
Синхронизация стимуляции блуждающего нерва (VNS) с двигательной активностью улучшает нейропластичность и реабилитацию. Целью было разработать и валидировать систему моторно-активируемой аурикулярной VNS (MAAVNS) с обратной связью, которая использует ЭМГ для точного запуска стимуляции во время целевых движений, в качестве инструмента нейрореабилитации.
ВЫВОДЫ
Система MAAVNS с обратной связью технически осуществима и способна надежно запускать стимуляцию taVNS на основе ЭМГ-сигналов от целевых орофациальных мышц у новорожденных. Использование ЭМГ позволяет точно синхронизировать стимуляцию с движением, что может быть важно для усиления нейропластичности. MAAVNS представляет собой перспективный инструмент для автоматизированной нейромодуляционной реабилитации как у детей, так и у взрослых.
МЕТОДОЛОГИЯ
Была создана система MAAVNS. Ее функция проверялась на 3 новорожденных с проблемами оромоторного кормления в рамках клинического исследования. Система использовала ЭМГ-сигналы от лицевых мышц (активный электрод над щечной мышцей - buccinator) для запуска taVNS (3-секундные вспышки, 25 Гц, 500 мкс ширина импульса, интенсивность ниже порога восприятия) во время сосательных движений. Сравнивались три различные конфигурации расположения референтного ЭМГ-электрода (орбитальный, височный, лобный) для определения оптимальной настройки по чувствительности (доля обнаруженных сосательных движений) и специфичности (доля стимуляций, вызванных именно сосанием).
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Система MAAVNS успешно запускалась в ответ на сосательные движения новорожденных. Конфигурация с референтным ЭМГ-электродом, размещенным на лбу (frontal eminence), показала наилучшее сочетание высокой чувствительности (0.87 ± 0.07) и специфичности (0.64 ± 0.13), при этом ее специфичность была статистически значимо выше (p=0.0018), чем у конфигурации с височным референсом.
ВЫЖИМКА
ДИЗАЙН: Техническая валидация системы с обратной связью, сравнение ЭМГ-конфигураций.
УЧАСТНИКИ: 3 новорожденных с проблемами оромоторного кормления.
МОНТАЖ: Цель: ABVN (стимуляция) / Щечная мышца (buccinator) (ЭМГ-триггер). Электроды стимуляции: Кастомные неонатальные taVNS электроды (локация не указана, вероятно, стандартные точки taVNS). Электроды ЭМГ: Активный над щечной мышцей, референтный – сравнивались орбитальный, темпоральный, фронтальный. Расположение (Контроль): Сравнение эффективности разных ЭМГ-конфигураций.
Параметры: Тип: MAAVNS (ЭМГ-триггер). Частота: 25 Гц. Ширина импульса: 500 мкс. Гейтирование: 3-секундные вспышки, запускаемые при превышении ЭМГ-сигналом порога. Интенсивность: Ниже порога восприятия (0.1 мА ниже). Длительность: Во время ~30-минутных сеансов кормления (стимуляция подавалась только при сосании). Контроль: Сравнение разных ЭМГ-конфигураций.
Заключение
MAAVNS представляет собой перспективный неинвазивный нейромодуляционный подход для двигательной реабилитации, особенно после инсульта. Ранние исследования показывают эффективность, сопоставимую с имплантируемой VNS, но с большей доступностью и безопасностью. Смежные исследования taVNS подтверждают ее потенциал, а более широкие исследования aVNS подчеркивают ее физиологическую и клиническую значимость. Однако, учитывая ограниченное количество прямых исследований, необходимы дальнейшие изыскания для подтверждения преимуществ и расширения ее применения, гарантируя, что она отвечает потребностям пациентов, нуждающихся в поддержке восстановления двигательных функций.
[MAAVNS]
ВНИМАНИЕ: ДАННАЯ СТАТЬЯ НОСИТ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО ИНФОРМАЦИОННО-ПРОСВЕТИТЕЛЬСКИЙ ХАРАКТЕР И НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ РУКОВОДСТВА К ДЕЙСТВИЮ. ИНФОРМАЦИЯ, ПРЕДСТАВЛЕННАЯ ЗДЕСЬ, НЕ ЯВЛЯЕТСЯ МЕДИЦИНСКОЙ, ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ ИЛИ ИНОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ КОНСУЛЬТАЦИЕЙ. АВТОРЫ И ИЗДАТЕЛИ НЕ НЕСУТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБЫЕ РЕШЕНИЯ ИЛИ ДЕЙСТВИЯ, ПРЕДПРИНЯТЫЕ ЧИТАТЕЛЯМИ НА ОСНОВЕ МАТЕРИАЛОВ ДАННОЙ СТАТЬИ.
