综述:卒中康复中迷走神经刺激的最新进展

时间:2025年11月6日
来源:Current Physical Medicine and Rehabilitation Reports

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本综述系统回顾了2021-2025年间迷走神经刺激(Vagus Nerve Stimulation, VNS)在卒中康复领域的最新进展,核心聚焦于美国食品药品监督管理局(FDA)批准植入式迷走神经刺激(iVNS)后,该技术如何从实验研究走向临床转化。文章强调,与康复训练配对的iVNS(Paired VNS)已成为改善慢性卒中患者上肢运动功能的一种循证疗法,代表了卒中康复的范式转变。同时,综述也客观评估了经皮迷走神经刺激(taVNS)等非侵入性方法的研究现状、局限性与未来方向,为临床医生区分已获批疗法与在研方案提供了实用指导。

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引言

卒中康复已经进入了一个整合神经调控疗法的新时代,这些疗法旨在增强神经可塑性和功能恢复。2021年,FDA首次批准专门用于卒中康复的植入式医疗器械,标志着植入式迷走神经刺激(iVNS)从实验阶段走向临床应用的重大转折。这一监管里程碑意味着康复医学向精准神经调控的转变,即当靶向神经刺激与强化训练配对时,能增强大脑的恢复能力。尽管急性卒中护理取得了进步,但约50-60%的幸存者在卒中后六个月仍持续存在上肢功能障碍,严重影响生活质量和功能独立性。传统康复方法虽有益处,但在慢性期往往收效有限,这迫切需要有辅助疗法来重新激活大脑的运动学习和适应能力。

方法

本综述综合了2021年1月1日至2025年6月1日期间发表的关于VNS在卒中康复中应用的文献,重点关注FDA批准植入式VNS后的进展。研究根据监管状况和证据质量进行分类,区分了FDA批准的治疗方法和研究性方案。

VNS增强运动恢复的神经生物学

迷走神经广泛投射到包括孤束核(NTS)、蓝斑和基底前脑在内的皮层下及边缘结构,使其成为神经可塑性的调节器。iVNS诱导的神经调节剂(特别是去甲肾上腺素、乙酰胆碱和5-羟色胺)释放,在与运动活动精确同步时,创造了有利于突触可塑性的神经化学环境。iVNS并非直接改善运动功能,而是增强了大脑在康复训练期间重组和适应的能力,从而有效放大了常规治疗的益处。iVNS似乎能调节半球间抑制、增强病灶周围皮层兴奋性,并促进结构重塑,包括树突发芽和突触发生。
植入式迷走神经刺激(iVNS)激活投射到孤束核(NTS)的传入纤维,孤束核将信号中继到包括基底前脑在内的神经调节中心。基底前脑的胆碱能神经元随后被激活,并在整个皮层(包括运动区)释放乙酰胆碱(ACh)。当iVNS与运动动作精确配对时,这种伴随的ACh释放通过赫布学习机制增强了梗死周边区(半暗带)和幸免运动回路中的突触可塑性。这种神经调节促进作用加速了运动网络的重组,并促进了缺血性卒中后的功能恢复。临床前研究表明,依赖于时机的VNS相较于未配对的刺激或单纯康复训练,能增强皮层图谱可塑性并改善运动恢复。这些神经生物学效应为理解为何iVNS必须由熟练治疗师执行的强化、任务特异性训练配对才能实现有意义的功能改善奠定了基础。

FDA批准的植入式VNS:临床证据与实施

由Dawson等人发表的具有里程碑意义的VNS-REHAB试验为植入式VNS在慢性卒中康复中的疗效提供了I类证据。这项三盲、假刺激对照试验在美国和英国的19个康复中心招募了108名参与者,为卒中神经调控研究设立了新标准。所有参与者均手术植入了Vivistim系统。
主要结局显示,接受主动iVNS的参与者在Fugl-Meyer评估-上肢部分(FMA-UE)评分上表现出统计学显著且具有临床意义的改善。长期随访数据表明,这些益处在一年后得以维持,甚至持续改善,66.2%的接受主动配对iVNS的参与者在一年时在一个或两个主要结局指标上达到临床意义的应答。这挑战了关于卒中恢复时间限制的传统假设。

研究性经皮方法:前景与局限

植入式VNS的监管批准和临床实施推动了全球多个团队研究是否可通过非手术的皮肤表面刺激间接激活迷走神经以获得临床益处。这些努力面临着与解剖特异性和方案标准化相关的基本挑战。Baig等人最近的研究侧重于优化非侵入性VNS方案,试图确定能够可靠激活迷走神经通路同时最大限度减少其他神经结构激活的刺激参数。然而,外耳复杂多变的神经支配给经皮方法带来了固有的局限性。
Wang等人进行的一项随机对照试验表明,taVNS结合常规康复训练可产生神经功能的持续改善。由Badran等人进行的探索运动激活耳廓非侵入性VNS的初步研究发现,与植入式VNS一样,刺激相对于运动活动的时机可能很重要。经皮VNS的系统评价和荟萃分析面临显著的方法学挑战,限制了其临床适用性。大多数经皮VNS研究样本量小、盲法程序不充分、随访期短,限制了可得出结论的强度。

临床决策与实施考量

现有证据支持考虑对患有慢性缺血性卒中、存在中重度上肢功能障碍、经常规康复方法治疗后进入平台期、并保留参与强化康复能力的患者采用植入式VNS。同样重要的是评估患者的动机和支持系统,因为强化康复部分是实现iVNS益处所必需的。iVNS实施的多学科性质要求物理医学与康复科医生、神经外科医生和康复治疗师之间的协调。

临床实例展示植入式配对VNS的实际应用

在托马斯·杰斐逊大学,已有22名患者在熟练职业治疗师的护理下成功完成了iVNS引导的上肢康复。治疗师强调,高强度、高重复度的职业治疗课程、与肉毒杆菌注射时间相协调的痉挛管理以及护理人员的参与以确保依从性,对于成功至关重要。

未来方向与研究重点

FDA批准的植入式VNS的研究重点在于优化而非概念验证。活跃的研究领域包括改进患者选择标准、优化刺激参数以及与新兴康复技术的整合。生物标志物的开发是个性化iVNS疗法的一个特别有前景的途径。
对于经皮方法,要朝着临床实施方向发展,必须解决几个研究重点。制定标准化方案将有助于进行更有意义的跨研究比较,并在证实有效性后促进向临床实践转化。更大规模、设计良好的随机对照试验是经皮VNS验证的下一步关键。

总结与临床意义

迷走神经刺激用于卒中康复的格局因植入式VNS的FDA批准和临床实施而改变。
支持植入式VNS的证据强度,源自具有长期随访的严格临床试验,使其成为经过精心选择的患者的可行治疗选择。相比之下,经皮方法仍处于研究阶段,受限于方案的异质性和对更大规模、标准化临床试验的需求。

结论

基于现有证据,我们建议物理医学与康复科医生和康复专家考虑对符合特定标准的慢性缺血性卒中患者采用FDA批准的植入式VNS。实施应遵循源自关键试验的既定方案,并注意适当的患者选择、多学科协调和与强化康复的整合。研究性经皮方法应保留用于研究环境或临床试验,并应就其研究状态获得适当的知情同意。临床医生应避免推荐缺乏卒中康复应用证据的消费者VNS设备,并应鼓励患者参与精心设计的试验。

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