Artificial intelligence in vagus nerve stimulation

Personalization and Optimization of Auricular Vagus Nerve Stimulation

Abstract

Vagus sinir uyarımı (VSU), yaklaşık 20 yıldır Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi tarafından onaylı bir şekilde epilepsi depresyon gibi hastalıkların tedavisinde kullanılmaktadır. Vagus sinirinin vücuttaki birçok noktada bağlantısı vardır, ayrıca homeostazın korunmasında, stresin kontrolünde ve bağışıklık sisteminin düzenlenmesinde rol oynadığı bilinmektedir. Vagus sinirinin uyarılmasıyla artan vagal tonus sayesinde parasempatik sinir sisteminin etkinliği artırılabilmektedir. Sinir uyarımı elektriksel yolla invazif olarak boyundan, non-invazif olarak yine boyundan veya kulaktan yapılabilmektedir. İnvazif uyarının ameliyat gerektirmesi ve efferent siniri uyardığı için yan etkilerin ortaya çıkabilmesinden dolayı kullanımı sınırlanmaktadır. Auriküler VSU, invazif olmaması ve maliyet avantajları ile beraber pek çok çalışmada etkili ve güvenli bulunmuştur. Tedavinin etkinliğini arttırmak ve olası yan etkileri azaltmak amacıyla stimülasyon parametreleri kişiden toplanan verilere göre çevrimiçi olarak kapalı döngü uyarım ile şekillendirilebilir. Kişiye özel stimülasyon parametreleri oluşturmak için bireyden elektroensefalografi, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme, kalp hızı değişkenliği, nabız, kan basıncı, uyarılmış potansiyel gibi ölçümler sürekli olarak toplanabilir. Uyarım sonucunda bireyde oluşan etkilerin takip edilmesi ve yapay zeka kullanımı sayesinde uyarım parametreleri daha net belirlenebilir. Subjektif ve objektif verilerin toplandığı, verilen işlendiği, yapay zeka ile optimal stimülasyon parametrelerinin belirlendiği kapalı döngüsel bir VSU yönteminin daha etkili ve güvenli olacağı belirtilebilir.