慢性中風患者上肢功能康復機理

慢性中風患者上肢功能障礙的康復依賴于神經可塑性的增強。該研究基于“三因素學習規(guī)則”，即突觸的可塑性取決于突觸前后神經活動的時序關聯(lián)及神經調節(jié)劑的強化作用。在康復訓練中，患者執(zhí)行任務導向性運動時，運動控制網絡被激活；此時，通過閉環(huán)迷走神經刺激 在運動過程中精確釋放神經調節(jié)物質（如去甲腎上腺素和乙酰膽堿），從而增強運動網絡的突觸可塑性，促進功能恢復。圖1、3，患者在進行個性化、游戲化的康復訓練時，傳感器捕捉運動信號，CLV在運動達到一定閾值時觸發(fā)，實現(xiàn)“運動—刺激”精準配對。

超微型化閉環(huán)迷走神經刺激系統(tǒng)的康復機理

該系統(tǒng)通過閉環(huán)反饋機制實現(xiàn)精準神經調控?；颊咴诳祻陀柧氈惺褂檬殖謧鞲衅鳎ㄈ鏔itMI）或觸摸屏，系統(tǒng)實時分析運動的速度、力度和范圍，當運動表現(xiàn)超過預設閾值時，自動觸發(fā)迷走神經刺激。這種“感知—刺激—強化”閉環(huán)（圖1）確保VNS與高質量運動嘗試同步，增強運動回路的重塑。此外，系統(tǒng)支持家庭自我訓練，通過遠程監(jiān)控與算法自適應調整，維持治療的精準性與持續(xù)性，從而在長期康復中累積療效。

超微型化閉環(huán)迷走神經刺激系統(tǒng)概述

宏觀架構概覽

如圖1所示，該微型化閉環(huán)迷走神經刺激系統(tǒng)是一個由植入體、外部穿戴設備與運動感知單元三部分構成的集成式神經調控平臺。其核心是一個植入頸部的微型玻璃封裝脈沖發(fā)生器，它被直接縫合在迷走神經周圍的硅膠套內，取代了傳統(tǒng)設備中帶有引線和電池的金屬盒。治療時，患者佩戴一個頸部外部線圈，通過無線方式為植入體供電并傳輸控制指令。同時，患者使用各類手持運動傳感器進行康復訓練，這些傳感器實時捕捉運動數(shù)據(jù)，構成了整個閉環(huán)系統(tǒng)的感知前端。

圖1：微型化閉環(huán)VNS系統(tǒng)組成與工作流程示意圖

圖1是系統(tǒng)的核心架構圖。它清晰地展示了整個治療過程的三個關鍵組成部分：

植入體：微型VNS植入物被放置在迷走神經上。

外部設備：頸部佩戴的線圈，用于無線供電和通信。

運動感知與游戲化界面：患者使用手持傳感器進行訓練，傳感器數(shù)據(jù)既用于控制電腦游戲，也作為觸發(fā)閉環(huán)刺激的輸入信號。

核心作用：直觀地解釋了“閉環(huán)”是如何實現(xiàn)的——運動信號觸發(fā)VNS，形成一個完整的反饋回路。

子系統(tǒng)與核心設計創(chuàng)新

該系統(tǒng)的設計圍繞幾個關鍵創(chuàng)新點展開，共同解決了傳統(tǒng)VNS系統(tǒng)的痛點。首先，極致的微型化與無線供電設計使得植入物體積比傳統(tǒng)設備小50倍，這不僅將手術時間縮短至約40分鐘，避免了皮下隧道和第二個切口，還從根本上消除了引線斷裂和電池耗盡這兩大常見故障源。其次，如圖1右下角所示，系統(tǒng)實現(xiàn)了基于運動感知的智能閉環(huán)觸發(fā)：運動傳感器（如力握柄、觸摸屏）實時采集力量、速度和活動范圍數(shù)據(jù)，通過一個自適應算法（已在GitHub開源）進行分析，僅在檢測到“超越平?！钡母哔|量運動瞬間才觸發(fā)刺激，確保了VNS與目標運動網絡的精準時序同步，這是驅動神經可塑性的關鍵。最后，這一架構天然支持家庭化與游戲化的康復模式；如圖2所示，患者可以在家中進行個性化的、由傳感器控制的游戲訓練，系統(tǒng)能遠程監(jiān)控訓練質量并維持閉環(huán)刺激的精確性，從而將有效的、專業(yè)的康復從診所延伸至日常生活，為實現(xiàn)長期、高重復性的康復訓練奠定了基礎。

圖2：個性化康復訓練與CLV觸發(fā)示意圖

圖2通過區(qū)塊圖和示例數(shù)據(jù)流，具體展示了康復訓練的內容和CLV的觸發(fā)時機。

圖2 A & B部分：以彩色區(qū)塊形式顯示了不同參與者在不同療程中所進行的多種康復訓練（如肩部屈曲、腕部伸展、小物件操控等），體現(xiàn)了訓練的個性化和多樣性。

圖2 C部分：以一個具體療程為例，展示了運動信號、觸發(fā)的VNS脈沖和游戲事件在時間軸上的對應關系，形象地說明了何為“在運動過程中精準觸發(fā)”。

臨床研究

研究方法：（圖3）

圖3：臨床試驗設計流程圖

圖3是一個標準的CONSORT風格流程圖。它詳細展示了參與者從評估 eligibility、植入、隨機化分組（立即CLV組 vs. 延遲CLV組），到接受兩個階段治療，以及最后進入探索性擴展研究的完整過程。同時，它也列出了篩選失敗的主要原因和最終納入分析的人數(shù)。

設計：雙盲、隨機、假刺激對照的早期可行性研究 + 探索性開放標簽擴展階段。

對象：19名慢性缺血性中風患者（UEFM: 20–50），植入微型CLV設備。

干預：

第一階段：18次康復 + 主動CLV 或 假刺激；

第二階段：所有患者接受18次主動CLV；

擴展階段：11名患者接受最多100次家庭自我訓練+CLV。

評估指標：安全性（不良事件、生命體征）、功能恢復（UEFM評分）。

研究結果：

安全性結果：該系統(tǒng)展現(xiàn)出優(yōu)異的安全概況。相關不良事件稀少且輕微。更重要的是，如圖4所示，密集的CLV治療并未對患者的心率或血壓產生任何臨床影響，為其心血管安全性提供了有力支持。

圖4：CLV治療期間心血管安全性數(shù)據(jù)

圖4通過散點圖和柱狀圖，系統(tǒng)性地展示了心率、收縮壓和舒張壓在每次治療前后的變化情況。數(shù)據(jù)分別對比了Sham刺激組和主動CLV組。提供了關鍵的安全性證據(jù)。結果表明，無論是單次治療還是長期治療，主動CLV均未對患者的心血管系統(tǒng)產生顯著影響，消除了對VNS可能影響心率和血壓的擔憂。

功能性療效結果：CLV能有效驅動上肢功能恢復。如圖5A所示，在隨機對照階段，主動CLV治療組表現(xiàn)出明確的改善趨勢；尤其當延遲組在第二階段交叉接受主動CLV后，其功能出現(xiàn)顯著提升，強有力地證明了療效源于CLV本身。此外，如圖5B所示，不同基線損傷程度的患者均能獲益。

圖5：主要研究階段上肢運動功能恢復結果

圖5A：折線圖清晰展示了兩個研究組（立即CLV組和延遲CLV組）在三個時間點（基線、18次治療后、36次治療后）的UEFM評分變化。它直觀地顯示：

立即CLV組在前期改善更快。

延遲CLV組在交叉接受主動CLV后，評分出現(xiàn)顯著提升。

圖5B：散點圖分析了基線損傷程度與CLV療效之間的關系，表明不同嚴重程度的患者都能從治療中獲益，且療效不依賴于基線水平。

核心作用：提供了初步療效證明，并通過延遲組的“交叉”設計，強有力地暗示了功能改善是由CLV主動引起的。

效果的持久性與累積性：CLV帶來的功能改善不僅持久，還能持續(xù)累積。如圖6清晰展示，患者在平均5個月的無治療間隔期內功能無任何退化。隨后，在家庭擴展訓練中，功能實現(xiàn)進一步顯著提升，最終81%的患者獲得具有臨床意義的恢復，證明了長期家庭CLV康復的巨大潛力。

圖6：擴展研究階段的療效持久性與累積性

此折線圖6展示了參與擴展研究的患者從治療前到主要研究結束，經過無治療間隔期，再到擴展研究結束的整個UEFM評分變化。

證明了CLV療法的兩大關鍵優(yōu)勢：

持久性：在無治療期間，功能改善沒有倒退。

累積性：繼續(xù)進行家庭CLV訓練，能夠帶來額外的、顯著的功能進步，使總改善幅度達到臨床非常意義的水平（平均10.9分）。

總結

本研究首次在慢性中風患者中驗證了微型化閉環(huán)迷走神經刺激系統(tǒng)的安全性、可行性及初步療效。該系統(tǒng)通過微型化、無線供電、閉環(huán)觸發(fā)與家庭康復支持等創(chuàng)新設計，顯著提升了VNS治療的精準性與可及性。臨床結果表明，CLV聯(lián)合個性化康復能帶來顯著且持久的上肢功能改善，為更大規(guī)模的隨機對照研究奠定了基礎，也為慢性中風患者的長期康復提供了新的治療范式。

HUIYING

回映產品

產品1：經皮耳迷走神經刺激（taVNS）
本產品采用經皮耳迷走神經刺激（taVNS）技術，通過非侵入性電刺激耳甲腔及耳甲艇的迷走神經分支，精準調控耳部迷走神經分支（耳甲腔CO10、耳甲艇CO15等穴位）；具有多種刺激模式、信號調節(jié)范圍大，直接作用于神經生理機制，可適用于睡眠障礙、焦慮癥狀、認知障礙、乏力、食欲減退、偏頭痛、以及癲癇等多種疾病的輔助治療。

回映經耳迷走神經電刺激taVNS設備示意圖

回映自研經耳迷走神經電刺激耳甲電極

產品2：單通道肌電/心電/皮電采集設備

單通道肌電采集設備創(chuàng)新性地采用type-C轉腦電電極以簡單輕便的方式實現(xiàn)了單通道肌電、心電、皮電采集，且基于結構與硬件的特殊設計，支持高原環(huán)境下進行采集。另外產品總體結構采用魔術貼設計，方便于全身佩戴。

適用領域:單通道生理參數(shù)采集

單通道肌電/心電/皮電采集設備

產品3：手持式經皮脊髓神經電刺激(tSCS)

本設備采用經皮脊髓電刺激（transcutaneous Spinal Cord Stimulation, tSCS）技術，是一種基于生物電調控原理的非侵入性神經調控系統(tǒng)。其核心技術特征為：通過高頻載波信號的低頻脈沖幅度調制（Pulse Amplitude Modulation, PAM），在保證刺激深度的同時顯著降低皮膚阻抗帶來的不適感。刺激電流經體表電極耦合至目標脊髓節(jié)段，可選擇性激活脊髓后柱神經通路及中間神經元網絡。

從臨床應用維度，本系統(tǒng)具有多節(jié)段調控能力：頸段tSCS通過調節(jié)頸膨大（C5-T1）神經環(huán)路，可有效改善中樞性上肢運動功能障礙；腰骶段tSCS作用于腰膨大（L1-S2）神經中樞，能促進下肢運動功能重建（包括直立位平衡及步態(tài)訓練），同時通過門控機制實現(xiàn)疼痛調控。現(xiàn)有循證醫(yī)學證據(jù)支持其在慢性脊髓損傷康復、神經源性膀胱管理及急性痛癥干預等領域的輔助治療價值。

回映經皮脊髓電刺激tSCS設備示意圖

產品4：便攜無創(chuàng)腦脊接口設備（可ODM定制開發(fā)）

回映這款非侵入性腦脊接口整機設備是一個高度集成的閉環(huán)神經調控系統(tǒng)，其核心工作流程始于一個配備32個電極的便攜式腦電帽，用于無創(chuàng)采集用戶大腦感覺運動皮層的神經信號。這些信號被實時傳輸至內置的信號處理與計算單元，該單元運行著先進的機器學習算法（線性判別分析，LDA），能夠從特定的腦電節(jié)律（μ波和β波）中持續(xù)解碼出下肢的運動意圖，并將其量化為一個實時的“運動概率”。一旦該概率值超過預設閾值，計算單元會即刻向經皮脊髓電刺激器發(fā)出觸發(fā)指令。刺激器則通過精準貼附于使用者背部T10脊髓節(jié)段和腹部的電極，輸送出與運動意圖同步的、特定參數(shù)（如30Hz，10-15mA）的電刺激，以激活脊髓神經網絡，輔助運動完成。整個系統(tǒng)通過統(tǒng)一的硬件同步機制，確保了從“意念識別”到“脊髓刺激”整個環(huán)路的時間精度，最終形成一個由“大腦意圖驅動、脊髓刺激輔助”的一體化康復設備，旨在通過這種精準的閉環(huán)干預促進脊髓損傷患者的神經功能重塑與運動功能恢復。

便攜無創(chuàng)腦脊接口設備示意圖

產品5：便攜式TI時域干涉經顱電刺激儀

便攜式TI時域干涉經顱電刺激儀通過緊密接觸于頭皮的電極傳導兩路不同頻率的高頻脈沖電流(如：2000Hz和2010Hz),高頻電流流經大腦表層和深部區(qū)域，并在腦深部干涉產生低頻包絡(如：10Hz),由于大腦神經元對高頻(>1000Hz)電刺激不響應，所以位于大腦表層的高頻電流并沒有對大腦產生刺激效應位于腦深部的低頻包絡刺激大腦，實現(xiàn)無創(chuàng)地刺激大腦深部而不影響大腦皮層，即無創(chuàng)腦深部電刺激。

回映便攜式時域干涉電刺激設備支持傳統(tǒng)的tTIS時域干涉電刺激模式（基于正弦波），PWM-TI時域干涉電刺激模式（基于50%占空比方波），burst-TI時域干涉電刺激模式,細分為tTI-iTBS，tTI-cTBS兩種模式（基于iTBS，cTBS).

適用范圍：

能夠應用于對老年癡呆、癲癇、帕金森、抑郁癥等多種神經系統(tǒng)疾病治療和神經科學研究的多個領域。

回映便攜式TI時域干涉經顱電刺激儀設備示意圖