頭痛病癥的多元類型
頭痛作為全球第三大致殘性疾病,根據國際頭痛分類(ICHD-3)可分為三大類:原發性頭痛、繼發性頭痛和腦神經痛。其中,原發性頭痛占比超90%,以偏頭痛和叢集性頭痛最為致殘。
頭疼類型 | 癥狀 |
原發性 | 偏頭痛、叢集性頭痛、緊張型頭痛和其他 |
繼發性 | 外傷、血管疾病、感染等問題引起的頭痛 |
神經性和其他頭疼 | 顱神經痛、中樞性和原發性面部疼痛 |
非侵入性技術的突破:tcVNS 的誕生
2010年后,非侵入性經皮頸迷走神經刺激(tcVNS)技術崛起,核心設備如gammaCore通過頸部皮膚電極傳遞電信號,避免手術創傷。其技術參數為:5kHz正弦波爆發(持續1ms),以25Hz頻率重復,輸出電流0-60mA,電壓0-24V,通過導電凝膠增強皮膚導電性。2014年,tcVNS首次獲FDA批準用于急性偏頭痛,2018年擴展至叢集性頭痛,2023年納入罕見頭痛如hemicrania continua治療指南。
關鍵臨床研究的里程碑
EVENT研究(2016):200例慢性偏頭痛患者接受每日2次tcVNS,3個月后頭痛天數從14.7±0.9天降至8.9±0.8天(p<0.001),疼痛強度從VAS 8.0分降至4.0分,同時睡眠質量(PSQI評分)和抑郁癥狀(BDI評分)改善超30%。
PRESTO研究(2018):針對150例急性偏頭痛患者,tcVNS組30分鐘疼痛緩解率59%,顯著高于安慰劑組30%(p<0.001),首次證實其急性鎮痛效果。
ACT1/ACT2研究(2016-2018):在302例叢集性頭痛患者中,tcVNS對發作性亞型的急性緩解率達48%(15分鐘內疼痛消失),顯著優于安慰劑組6%(p<0.01),但對慢性亞型療效較弱(緩解率22%)。
叢集性頭痛樣疼痛臨床前研究設置
HUIYING
作用原理:多模態神經調控網絡的激活
神經解剖基礎
tcVNS通過刺激頸段迷走神經的傳入纖維(主要為Aδ 和C纖維),激活以下中樞通路:
孤束核(NTS)-三叉神經頸復合體(TCC)通路:迷走神經信號首先抵達延髓NTS,與TCC形成抑制性突觸,減少三叉神經傳遞的痛覺信號。fMRI顯示,tcVNS可使TCC區域血流量減少23%,神經元放電頻率降低40%。
分子與電生理機制
神經遞質重平衡
谷氨酸抑制:在大鼠三叉神經痛模型中,tcVNS使三叉神經核尾部谷氨酸濃度降低42%,通過抑制NMDA受體和電壓門控鈣通道(VGCC),減輕神經元興奮性毒性。
GABA能抑制增強:通過激活NTS中的GABA-A受體,抑制痛覺信號傳導,這一作用可被荷包牡丹堿(GABA-A拮抗劑)完全阻斷。
抑制皮層擴散性抑制(CSD)
CSD是偏頭痛先兆和頭痛發作的關鍵機制。在小鼠模型中,tcVNS通過以下途徑抑制CSD:
電壓門控鉀通道激活:使神經元靜息膜電位超極化,CSD啟動閾值升高50%。
細胞外鉀離子緩沖:增強星形膠質細胞對鉀離子的攝取,減弱CSD波幅,使傳播速度從5mm/min降至2mm/min。
大腦皮層去抑制的神經機制
2炎癥通路調控
通過膽堿能抗炎通路,tcVNS降低促炎因子水平:
IL-1β 和TNF-α:在健康受試者中,單次tcVNS使血漿IL-1β 降低31%,TNF-α 降低27%,持續效應達6小時。
HMGB-1(高遷移率族蛋白B1):抑制小膠質細胞和星形膠質細胞活化,減少神經源性炎癥。
迷走神經與炎性反射通路
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治療機制:針對不同頭痛表型的精準調控
偏頭痛:急性鎮痛與慢性重塑
急性發作期:阻斷三叉血管反射
當偏頭痛發作時,腦膜血管擴張和三叉神經末梢釋放CGRP、SP等物質,觸發炎癥級聯反應。tcVNS通過以下路徑快速起效:
三叉神經節抑制:通過NTS-TCC通路,抑制三叉神經節神經元放電,減少CGRP釋放。在動物模型中,tcVNS使硬腦膜CGRP水平降低45%。
血管調節:激活迷走神經-延髓血管運動中樞,收縮腦膜動脈,逆轉血管擴張(經顱多普勒顯示,MCA血流速度降低22%)。
血管三叉神經復合體及相關腦回路中VPAC1/2和PAC1受體亞型的推測分布示意圖
慢性預防期:重構疼痛基質
對于慢性偏頭痛(頭痛≥15天/月),tcVNS通過長期刺激誘導神經可塑性改變:
皮層厚度變化:fMRI顯示,3個月tcVNS治療使島葉皮層厚度減少3.2%,前扣帶回皮層厚度增加1.8%,提示痛覺處理網絡重塑。
脊髓背角突觸重組:減少脊髓背角淺層P物質陽性突觸數量,增強抑制性突觸密度(GFAP標記的星形膠質細胞活化降低29%)。
叢集性頭痛:靶向自主神經異常
叢集性頭痛以劇烈單側頭痛伴同側自主癥狀(如流淚、鼻塞)為特征,其病理與下丘腦生物鐘核團(如視交叉上核)功能紊亂相關。tcVNS通過雙重機制起效:
下丘腦抑制:PET顯示,tcVNS使下丘腦后區葡萄糖代謝率降低19%,抑制異常激活的生物鐘網絡。
自主神經平衡:阻斷三叉神經-面神經反射弧,使淚腺分泌減少58%,鼻黏膜血流量降低41%(激光多普勒血流儀檢測)。
從集性頭痛神經機制通路
罕見原發性頭痛:從敏感型到 SUNA
Hemicrania continua與Paroxysmal Hemicrania:
這兩類頭痛對吲哚美辛敏感,但約20%患者因胃腸道副作用無法耐受。tcVNS在9例患者中顯示:
頭痛頻率從22±5次/月降至7±3次/月(p<0.001),強度從8.2±0.8/10降至4.1±1.2/10。
機制可能與激活TRPV1通道相關,單次刺激使三叉神經節TRPV1表達降低34%。
短持續單側神經痛樣頭痛(SUNA/SUNCT):
此類頭痛以單次發作<600?秒、伴自主癥狀為特征,對傳統治療抵抗。但?tcVNS?在?2?例?SUNA?患者中無效,提示其機制可能與?C?纖維主導的慢痛通路無關,需更高頻率刺激(>50Hz)激活Aδ 纖維。
特殊人群應用
青少年偏頭痛(8-17歲)
NEURomodulation in Adolescents study顯示,12例青少年接受tcVNS治療4周,頭痛天數從9.1±2.3天降至5.4±1.8天(p=0.02),且無嚴重副作用(僅2例報告頸部輕微刺痛)。
孕期偏頭痛
回顧性研究納入59例孕期使用tcVNS的患者,新生兒出生缺陷率(0.8%)與未用藥組(0.9%)無差異,提示其孕期安全性(p=0.89)。
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結論:tcVNS在頭痛治療中的定位與價值
tcVNS通過激活迷走神經-中樞疼痛調控網絡,為原發性頭痛提供了非藥物、非侵入性的新選擇。其優勢在于:
快速起效:急性偏頭痛30分鐘緩解率近60%,可作為急救手段。
長期安全:無藥物蓄積毒性,適合慢性每日使用。
適應癥擴展:從常見偏頭痛到罕見頭痛,覆蓋多種表型。
盡管仍存在個體應答差異、機制未完全闡明等挑戰,隨著技術迭代和精準醫學發展,tcVNS有望在頭痛的階梯治療中占據更核心地位,尤其為藥物不耐受、追求非藥物治療的患者帶來新希望。
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回映產品
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、乏力、食欲減退、偏頭痛、以及癲癇等多種疾病的輔助治療。
經皮耳迷走神經刺激(taVNS)
回映自研經耳迷走神經電刺激耳甲電極
基本參數
刺激強度:0 - 30mA;
刺激頻率:1 - 200Hz;
刺激脈寬:100 - 1000us;
刺激維持ON狀態:1 - 500s;
刺激間歇OFF狀態:1 - 500s;
淡入淡出時間:0 - 10s.
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