2011年7月19日
本文描述了标准化、全面且完全定量的自主神经功能检测方法。自主神经功能测试包括对三大主要自主神经功能域的评估,即心迷走神经、肾上腺素能和泌汗功能。通过复合自主神经功能障碍严重程度评分(Composite Autonomic Severity Scores)对自主神经功能障碍的严重程度和分布情况进行量化。
本实验的总体目标是描述自主神经功能的标准化定量检测方法。所介绍的方案可评估三大主要自主神经功能领域:心迷走神经、交感肾上腺能和泌汗(拟运动)功能。最后,通过复合自主神经功能障碍严重程度评分,对自主神经功能障碍的严重程度和分布情况进行量化。
有多种评估方法可用于实现这一目的。第一项评估为深呼吸试验,用于检测心迷走神经功能或副交感神经功能。第二项评估为瓦尔萨尔瓦动作,用于检测心迷走神经功能和肾上腺素能功能。
第三项评估,即倾斜试验,主要用于检查肾上腺素能功能。最后一项评估,即出汗反应试验,用于检查突触后交感神经节后拟运动功能。最终,这些评估不仅能够显示自主神经功能障碍的存在与否,还能反映其严重程度和分布范围。
该检测方法有助于回答一些关键问题,例如,患者是否患有此自主神经疾病?患者是否存在自主神经病变?这些方法还有助于判断自主神经功能障碍在临床上是否具有相关性。
有助于确定自主神经功能障碍的分布和严重程度,并帮助确定治疗方案。本实验操作将由我实验室的陈静技术员进行演示。进行深呼吸试验时,让患者平躺,然后连接心电图电极。
接下来,连接呼吸探头和血压探头。深呼吸实验中血压监测并非必需,但通常习惯在此时连接血压探头,因为血压读数可能需要一段时间才能稳定。随后,指导受试者放松,并采集一分钟的基础呼吸数据。
确保心电图上的 R 波清晰可辨。开始深呼吸测试时,指导受试者通过鼻孔进行六次深呼吸。在闭口的情况下,六次深呼吸应连续进行。
每次吸气持续五秒,每次呼气持续五秒,监测呼气末二氧化碳以排除过度通气。完成深呼吸测试后,计算呼吸性窦性心律不齐。呼吸性窦性心律不齐的幅度定义为呼气末与吸气末之间心率的差值。
通常的方法是取六个呼吸周期的呼吸性窦性心律不齐振幅的平均值。在此示例中,平均呼吸性窦性心律不齐为 21.9 次/分钟。下一张图显示了深呼吸试验的正常反应。
下图所示的呼吸性窦性心律减弱表明心血管功能存在中度异常。该图显示在深呼吸过程中心率基本固定不变,这与严重的心血管功能衰竭一致。
接下来要演示的测试是瓦尔萨尔瓦动作。使用一个5到10毫升的塑料注射器作为吹嘴,并将其连接到压力计上。导管中应留有一个微小的漏气孔,以防止声门关闭。
让受试者练习数次瓦尔萨尔瓦动作,以熟悉该操作流程。这有助于受试者掌握所需施加的压力大小,并学会如何用嘴唇形成适当的密封。等待约一分钟,使受试者充分放松。
然后指导受试者深吸一口气,并向注射器内吹气持续15秒,告知受试者注意观察呼气压力,并调整用力程度,使呼气压力保持在40毫米汞柱。在受试者吹气过程中,实时告知其剩余时间。完成瓦尔萨尔瓦动作后,让受试者休息3分钟。
然后重复进行两次瓦尔萨尔瓦动作。如果瓦尔萨尔瓦动作呈现方波反应且未怀疑存在心力衰竭,则将检查台抬高30度。这会将瓦尔萨尔瓦动作转变为更常见的四相模式。
为评估乏氏动作,应选择相位区分最明显且运动伪影最少的记录。乏氏动作可提供两项测量指标:基于心率变化的乏氏比值和基于血压变化的乏氏反应。乏氏比值定义为乏氏动作期间的最大心率,即 121.2 次/分钟。
在此图中,通过峰值心率后30秒内获得的最低心率(本示例中为每分钟78.2次)进行划分,瓦尔萨尔瓦比值为1.55。此图显示了对瓦尔萨尔瓦动作的典型血压反应。在健康受试者中,平均血压由收缩压和舒张压计算得出。
瓦尔萨尔瓦反应分为四个阶段。接下来的几幅图展示了如何测量第二阶段和第四阶段血压的变化。基线血压是指开始瓦尔萨尔瓦动作之前即刻的血压。
第二相末期的血压以及第四相期间的血压反跳是交感肾上腺功能障碍的重要标志。用收缩压减去舒张压,得到脉压。脉压的最小值出现在第二相期间。
压力恢复时间由收缩压计算得出。该图显示了正常的瓦尔萨尔瓦反应。在第二阶段后期和第四阶段,血压均超过96.8毫米汞柱的基础血压。
该图显示了一次中度异常的瓦尔萨尔瓦动作。第二阶段末的平均血压显著低于基线水平。然而,第四阶段正常。
该图显示了一种严重异常的瓦尔萨尔瓦动作。在第二阶段末期,平均血压仍低于基线水平,且第四阶段的血压反跳消失。还需注意通常伴随严重全身性自主神经功能衰竭出现的仰卧位高血压。
在进行倾斜试验之前,让受试者处于仰卧位,记录肱动脉血压。此外,使用 op press 记录血压。确保血压曲线具有清晰的重搏切迹,且基线无漂移。
接下来,采集 5 到 10 分钟的基础血压。通过将患者倾斜至 70 度角来开始倾斜试验。倾斜过程应平稳,持续时间为 5 到 10 秒。
每分钟测量一次肱动脉血压,持续10分钟。观察受试者是否出现任何不适、胸痛、呼吸困难、头晕、头昏或晕厥。若在倾斜试验过程中发生任何严重事件,应立即准备终止试验。
10分钟后,将患者恢复至仰卧位。在一分钟内测量血压。同样,心率对倾斜的正常反应是每分钟增加10至30次,且最高心率小于每分钟120次。
血压对倾斜的正常反应是收缩压下降小于20毫米汞柱,或舒张压下降小于10毫米汞柱。此图显示在倾斜试验期间出现严重的进行性直立性低血压。为准备伪运动测试,请按照制造商的说明组装四个胶囊,这些胶囊将用于刺激和记录。
使用酒精用力清洁受试者皮肤上的四个记录位点。其中一个记录位点位于前臂内侧,距离尺骨内上髁至PIM骨长度的75%处。
使用弹性绷带将胶囊固定到位。胶囊应具有防水性,但不应引起明显不适。下一个记录位置位于小腿近端外侧,距腓骨头远端五厘米处。
第三个记录位点位于小腿远端,距内侧髁内侧近端五厘米处。最后一个记录位点位于足部近端,在趾长伸肌上方。接下来,在每个囊附近约五厘米处放置一个刺激用的接地电极,并连接刺激器。
然后用无菌水稀释的10%乙酰胆碱填充胶囊。注意使用的是水而非生理盐水。开始汗液记录,并在Q汗液仪上确认无泄漏存在。
泄漏可通过基线显著升高轻松检测。发生泄漏时的汗液记录。请调整胶囊的位置。
等待基础出汗量稳定在每分钟100纳升以下,且所有通道的基础出汗量输出相近,各通道之间的差异应小于15%。基础出汗量稳定后,将四个刺激器的电流设置为2毫安,并开始刺激。同时启动Q Sweat仪器上的标记功能。
受试者在刺激过程中会感到轻微的刺痛感。持续刺激五分钟,然后关闭刺激。刺激将在五分钟后自动停止。
继续记录汗液分泌五分钟。刺激结束后,获取每个记录位点的出汗反应潜伏期和汗量,如图所示。该图显示了一个正常的出汗反应。
该图显示中度异常的出汗反应。该图显示重度异常的出汗反应。对每个领域的自主神经功能损害进行分级。
使用复合自主神经严重程度评分。有关分级的详细信息,请参见附带的表格。该检查结果可用于临床诊断,例如,确诊自主神经病变或帕金森病中的自主神经功能衰竭。
检测结果可能提示特定领域内的具体功能缺损,因而可直接指导治疗方案。例如,当检测到直立性低血压时,是否应使用抑制类药物就值得商榷。检测的另一个重要方面是能够识别因常用药物副作用所导致的自主神经功能障碍。
本文介绍了一种用于自主神经功能全面定量检测的标准化方案。该方案通过评估自主神经系统的三个主要功能领域:心迷走神经、肾上腺素能和泌汗功能,以判断自主神经功能障碍的严重程度和分布情况。
定量自主神经功能检测为评估心迷走神经、交感神经和泌汗神经功能障碍的严重程度及分布提供了标准化且经过临床验证的方法。该方法通过实现对自主神经生物标志物的客观评估,以及对具有自主神经副作用的中枢神经系统疗法进行机制性风险排除,从而支持神经科学领域药物研发中的靶点验证。该方案的定量输出有助于在疾病模型中从发现阶段到临床前自主神经功能评估的转化连续性。
该方法通过提供定量的自主神经表型分析,为靶点选择、检测方法开发和临床前安全性评估提供依据,从而融入发现研究的连续过程。