糖尿病自主神经病(中).doc

新的用于早期检测和评估自主神经疾病的泌汗运动神经试验：对于病人评估的好处Dr Alain Bry, Philippe Brunswick, Pr Herv Mayaudon, Pr Bernard Bauduceau摘要：目的：自主神经疾病是糖尿病人的重要的死亡和致病原因。发病的初期阶段常常没有症状，定期检查是绝对必要的。现在有各种诊断方法，但能用于日常诊断的很少，大部分是评估神经纤维和及其功能的，但是糖尿病自主神经病（DAN）的初始直接或间接病征可能是非特异性的，或难以解释的。研究设计和方法：本项研究第一次评估了一种新的，简单、可靠和灵敏的泌汗运动神经试验技术，它叫做 eZscan。它的技术先进的仪器基于熟知的物理和电化学原理，能够精确地测量与汗液氯浓度及 pH 值相关联的汗液电导。结果： 结果显示，对照组和糖尿病人之间电导有显著差异（P0.0001），在糖尿病人组内，有并发症和没有并发症的病人之间也有差异。测量值有高度的可重复性（变异系数10%)，eZscan 测量值和心率变异测量值（HRV）之间的相关也是很显著的（r=0.74, p200mg/l 为严重）。除了确定年龄、性别、BMI、血压和心率外，还要进行下列系统性的生物学检查：三次血糖测量（9时、12时和15时）、HbA1c 和果糖胺测量。三次 eZscan 测量时要记录体温和室温。39个糖尿病人进行了 HRV/PSA 测量，记录时间为4个小时。糖尿病人用胰岛素和/或适合的 II 型疗法进行治疗。服用阻滞剂和/或服用 ACE 和佩戴起搏器的病人被排除出本项研究，饮酒的病人也不能参加。皮肤颜色和厚度不在考虑之列。测量原理离子渗透是一种物理过程，它使带电物质在电刺激以后能通过薄膜。它是为治疗目的而使物质透过皮肤的常用方法。用 eZscan 进行的反离子渗透，从交感神经控制的外分泌腺所分泌的汗液中萃取出离子。在小的有效直流电压（4V）时，皮肤角质层成为电气屏障，防止从其它通道萃取离子，一如 Chizmadzhev 模型所显示的（17）。氯对汗液电导的影响已经清楚地确定了：已经在囊肿型纤维化病人中充分地研究了汗管的 CFTR（囊肿型纤维化经膜调节器）和汗液离子浓度之间的关系（18）。被萃取的汗液遇到特殊的传感器，如镍电极时，就会产生电流。该电流与氯浓度成比例氯在低压直流电的刺激下能与镍电极发生反应。每次产生反应都记录一条时间/安培曲线。电导的单位为西门子，它是生成的电流和恒定的直流刺激电压的比值。不同身体部位的电导是不同的，它与交感神经节的拓扑分布和神经纤维长度有关系。通过小纤维神经病而使功能改变的病理学过程可产生不同的电化学电导。测量描述仪器包括两组电极，分别用于手和脚；还有一个用于前额的头箍。他们都与计算机连接，以便记录和进行测量管理。测量只需2分钟，在此期间，15 种小直流电压的 6 种组合被给施。病人无需特殊准备，医生也不需培训。在绝对无创、无痛和安全的测试过程中，病人把手和脚放在电极上，戴上头箍，安静地站立。数据立刻以几何图像的方式显示，便于迅速地和直觉地解读。详细数据以文字数字方式提供。HRV/PSA 用一台 ELA Syneflash 动态心电图记录器进行测量，用 Synescope 软件进行计算。窦变异性（sinusal variability）分析用快速傅立叶算法进行，以便 PSA 显示 HRV的频率范围。对四个小时的系统性记录进行总功率、LF（0.04-0.15Hz）和HF（0.15-0.4Hz）的分析。用标准协议方法进行生物参数的测量。高效液相色谱法（HPLC）被用于测量HbA1c。统计分析：用 SAS 9.13（SAS协会）和R 2.7.0 进行分析。用图形方法评估定量变量的分布，结果用平均值标准偏差表示。针对年龄、BMI和性别进行校正以后，用Student t 检验法或 ANOVA 法进行平均值的比较。Mann-Whitney 检验用于进行对照组和病人组之间，以及有并发症病人和无并发症病人之间的 eZscan 测量值的比较。对于定量变量，其结果用百分数（%）表示，用2 检验法进行比较。为了评估变量之间的关系，要计算 Pearson 相关系数。 我们用Bland & Altman 检验法（参考文献19）评估9时和12时之间（系列1）以及12时和15时之间（系列2）两个时间的前额、手和脚的 eZscan 测量值的可重复性。小于15%精确指数被认为是可重复性的良好因素。为了比较和评估 HRV/PSA 试验中 eZscan 测量和 LF 测量之间的关系，我们计算了 Pearson 相关系数。用配对的 Student t 检验法比较了 LF 的预测平均值和观察平均值，同时也计算了 Pearson 相关系数。P0.05被认为具有统计显著性。结果本项研究中的对照对象和病人的情况见表1。我们发现，对照组的平均电导值（51.3615.32西门子）和病人组的平均电导值（18.668.71西门子）有显著差异（p0.0001）(图1)。手/脚电导的差异也高度显著（67.4021西门子 对 25.4512.29西门子, p0.0001）。由于这两组人的年龄和BMI有显著差异，我们在针对年龄、性别和BMI进行校正后，又计算了这两组人群的统计差异。两组人群之间平均电化学电导和手脚电化学电导的差异仍然高度显著（p0.0001）。我们然后用 eZscan 来评估有并发症和没有并发症的两个亚组之间的差异。表1所示为两个组的情况。eZscan 测量值表明“并发症”亚组和“无并发症”亚组之间的手/脚电导仍有发生差异的倾向（52.2815.14西门子 对 57.7615.45西门子，p0.118）。至于HbA1c，无并发症亚组中，eZscan 脚部测量值和 HbA1c 之间的相关系数为 r=0.38（P=0.0125）。并发症组中，这种相关关系就不显著。 可重复性：我们在87个进行了3次系统测量的对象中，评估了对象内的试验可重复性。前额、手和脚的测量由同一操作人员进行，并对所有对象的9时、12时和15时的3次测量值进行了分析，以估计可重复性。对象内 Bland Altman 试验的变异系数为：前额测量值：9-12时 30%，12-15时 28%；手部测量值：9-12时 14%，12-15时 14%；脚部测量值：9-12 10%，12-15时 7%。这些变异已考虑了所有可能的生物因素的影响，例如试验期间对进餐没有特殊限制，病人被要求进行运动和温度控制。事实上，通常的为生物学试验所规定的范围被超过了20%，血糖范围可能被超过约30%。记录到的试验室温为：12时 23.931.46C；15时 24.922.00C。为了评估 eZscan 测量值变化和室温变化之间的关系，我们用计算机计算了12时和15时温度差和 eZscan 测量值之间的相关关系。没有发现显著差异（p=0.25）。“并发症”亚组（n=23）和“无并发症”亚组（n=16）中的光谱分析值列于表1。这些结果表明了用 HRV/PSA 区分并发症病人的效力，我们用它在数量很少的病人中获得了具有高统计显著性的差异。eZscan 脚部电导和 LF norm n.u. % 测量值之间的相关是显著的，r=0.33（p=0.03）。考虑到试验人群规模有限，这结果还是不错的。因为已知 HRV 受到年龄的影响，为了提供 LF HRV 的估计值，我们用 eZscan 测量值、年龄、BMI 和 HbA1c 生成了模型。这个模型和实际值相关，相关系数 r=0.74, p0.0001。在这一线性回归模型中，eZscan 脚部测量值的相关系数是显著的，p0.044。结论本项研究结果突出表明了糖尿病人组电化学电导的明显下降，特别是在手、脚部分。即使在针对年龄进行校正以后也是如此。这一点与下列著名的观察结果相符：糖尿病人排汗有问题（20）。血糖控制不良在交感神经小纤维（它使外分泌腺活跃）损害中所起的作用获得广泛认可，并被加以评估（1、3、4）。eZscan 测量到的皮肤电导和汗液氯浓度的下降，更进一步证明了这类异常。该病的严重程度（通过各种并发症的存在加以评估）和 eZscan 测量值之间关系的明显趋势已被知晓。现在的结果突出表明了这种试验方法在跟踪糖尿病人的变化和早期检测并发症方面的潜力。我们也肯定了，如果不存在明显的，经过治疗的并发症，那么 eZscan 脚部测量值的下降和高 HbA1c 水平是相关的。并发症亚组中较弱的相关关系是和下列事实一致的：HbA1c 只反映了最近3个月的平均血糖控制情况。除了心血管系统以外，其它系统也可能受到 DAN 的影响，其中包括胃肠道和泌尿生殖道（1）。现在还没有简单和灵敏的试验方法来评估这些并发症它们的常见临床症状是便秘和勃起功能障碍。我们部门的一项研究显示，GI 并发症和 PSA/HRV 试验相关（21）。PSA/HRV 试验似乎是检测刚冒头的自主神经病的最有效的方法，它能进一步检测 Ewing 电池试验和 PSA/HRV 之间的高度相关关系（13、22）本项研究中，在并发症病人中观察到的 HRV 的 LF 的下降和许多对前驱糖尿病和糖尿病人的研究结果相符（13、22）。一个将 LF 和 eZscan 改变联系起来的模型已被建立，以对预测值和观察值进行比较。作为一项评估，我们要指出观察到的两个亚组（各有两个LF测量值处于极高、极低范围的病人）的相关关系： -最高 LF 测量值oLF 数：97 4 年糖尿病龄，无并发症脚 48SioLF 数： 82 8 年糖尿病龄，无并发症脚 40Si-最低 LF 测量值：oLF 数：10 30 糖尿病龄，有 MI 并发症脚16Sio LF 数： 16 16 年糖尿病龄，有MI、肾和神经并发症脚 12SieZscan 的特有的易使用性和无创特性使它可以在不到 2 分钟的时间内完成所有测量。在检查 LF 的预测值和测量值之间相关关系时的高灵敏度表明，eZscan 可以代替现在的令人压抑的4小时试验进行 HRV/PSA 分析时需要这样做。可重复性被清楚地显示：我们发现，在没有对病人行为或测量条件加以任何限制时，脚的测量值的离散度只有10%。考虑到糖尿病人动态平衡的极端可变性，这一结果是非常好的。总之，本项研究结果再现了去年对糖尿病自主神经病进行的泌汗运动神经试验（QSART、SSR、TST）产生的所有数据，强调了诊断机理探索的好处。但是这些试验难以应用，费用大，灵敏度不一。对日益庞大的糖尿病人群进行跟踪成为一个困难的公共健康问题，而现在所用试验验方法的缺点延误了诊断，剥夺了许多病人的最佳代谢控制和治疗机会。在众多的并发症中，DAN是最具有战略重要性的，因为它可能是一个综合的预后标志器，更明确地说，是糖尿病脚伤的标志器这个病是最费钱的并发症之一。eZscan 的特有的易使用性、低费用和高速度，可能使它成为自主神经障碍日常诊断的优先选择。第一批结果非常令人鼓舞，并且为在各大洲进行的其它规模更大的研究所证实。69The unique easiness, low cost and speed of could make it an obvious choice for the diagnosis of autonomic dysfunction on a routine basis. The first results are extremely promising and are presently being validated by other larger studies already underway on different continents.ReferencesVinik AI, Mason RE, Mitchell BD, Freeman R : Diabetic Autonomic neuropathy. Diabetes care 26 :1553-1579, 2003Ewing DJ, Clarke BF : Diabetic autonomic neuropathy : a clinical viewpoint. In Diabetic neuropathy. Dyck PJ, Thomas PK, Ashbury AK,Weingrad Al, Porte, Eds. Philadelphia,WB Saunders, 1987 , p.66-88Low PA, Fealey RD : sudomotor neuropathy : In Diabetic neuropathy. Dyck PJ, ThomasPK, Ashbury AK,Weingrad Al, Porte, Eds. Philadelphia, WB Saunders, 1987, p.140-145Boulton AJ, Vinik AI, Arezzo JC, Bril V, Feldman EL, Freeman R, Malik AR, Maser RE, Sosenko JM, Ziegler :.Diabetic neuropathies a statement by the American Diabete association. In Diabetes Care 28:956-962, 2005ViniK Al : management of neuropathy and foot problems in diabetic patients. ClinComerstone 5 : 38-55 (2003)Lacomis D : Small fiber neuropathy. Muscle&Nerve 26 :173-188, 20027Holland NR, Crawford TO, Hauer P, Cornblath DR, Griffin JW, McArthur JC. Small- fiber sensory neuropathies: clinical and neuropathology of idiopathic cases. Ann Neurol1998;44:47-59Low P : evaluation and management. clinical autonomic disorders, Philadelphia :lippincott Raven, 1997, 221-43Low PA, Caskey PE, Tuck RR, Fealey RD, Dyck PJ. : quantitative sudomotor axon reflex test in normal and neuropathic subjects. Ann Neurol 14 : 573-580, 1983MaselliRA, Jaspan JB,Soliven BC, GreenAJ,Spire JP, Arnason BG. Comparison of sympathetic skin response with quantitative sudomotor axon reflex in diabetic neuropathy. Muscle Nerve12 :420-423 1989Hilz MJ, Hecht MJ, Berghoff M, Singer W, Neundorfer B : abnormal vasoreaction in diabetic sympathetic neuropathy. Journal of clinical neurophysiology 17 : 419-425. 2000.Brunswick P, Mayaudon H, Albin V,Lair V, Ringuede A, Cassir M : use of Ni electrodes chronoamperometry for improved diagnostics of diabetes and cardiac diseases : IEEE proceedings 29th annual international conference 2007 ParisZiegler D Gries FA, Spuler M, Lessmann F Diabetic Cardiovascular autonomic Neuropathy Multicenter Study Group : The epidemiology of diabetic neuropathy. J diabetes complications 6 : 49-57 1992American diabetes Association and American Academy of Neurology: report and recommendations of the San Antonio Conference on diabetic neuropathy (consensus statement). Diabetes 37 : 1000-1012, 1988Malik M et Al Heart rate variability : standards of measurement, physiological Interpretation, and clinical use. Task Force of the European society of cardiology the North american Society of pacing Electrophysiology. Circulation.1996;93:1043-1065.)Perciaccante A, Fiorentini A, Paris A, Serra P, Tubani L :Circadian rythm of the autonomic nervous system in insulino resistant subjects with normoglycemia, impaired fasting glycemia, impaired glucose tolerance, type 2 diabetes mellitus: BMC cardiovascular disorders 6: 19 -2006Chizmadzhev YA, Indenborn AV, Kuzmin PI, Galichenko SV et Al : Electrical propertiesof skin at moderate voltages : contribution of appendageal macropores. Biophysical journal 74 :n2 843-856 1998Quinton P. M Physiology :212-225,2007Bland JM, Altman DG (1986) Statistical method for assessing agreement between two methods of clinical measurement. The Lancet, i, 307-310. AbstractHuntley A. : skin manifestations in diabetes mellitus Journal of dermatology 1 n 2 693-696 19958Mayaudon H, Bauduceau B et all : Assesment of gastric neuropathy using electrogastrography in asymptomatic diabetic patients. Correllation with cardiac autonomic neuropathy. Diabetes and metabolism 25, 138-142 1999Howorka K, Pumprla J, Schabmann A : Optimal parameters for short term heart rate spectrogram for routine evaluation of diabetic cardiovascular autonomicSingh JP, Larson MG, ODonnell CJ, Wilson PF et Al :Association oh hyperglycemia with reduced HRV. American journal of cardiology 86, 309-31