催汗的电化学汗水电导阈值评估


引言


QBioscan的发明使我们够精确评估汗腺功能。 它的测量方式是,患者将手脚放在不锈钢电极上,然后接触很低的增量电压—低于4伏,然后间隔放2分钟。它通过低电压测试电极和被刺激的汗腺的氯之间的电化学反应。这种主动的新方法提供汗腺功能障碍的信息和证据,而这些信息和证据在正常生理条件下用其他办法可能查不出来。手脚的生物电电导(简称BEC,用导电度单位 µS)表示量化结果,而风险评分来源于人口数据和BEC的值。

依据21 CFR 882.1540 标准,QBioscan是一个皮电反应装置,将皮肤的电导测量结果显示在计算机屏幕上。

与皮电反应压力测试相类似,QBioscan主动测量受到电化学刺激后汗腺释放氯粒子的能力。 将电极放到皮肤上,然后用低变幅电压刺激,电极的电化学反应引起电位差。QBioscan通过测量这些电位差来工作。QBioscan有5个独立电极放置到身体上,比如脚掌和手掌或者其他汗腺多的身体部位。

QBioscan提供信息并确定病人身上的心血管代谢风险。这个测试与皮电反应压力测试一样,测量汗腺在应对电化学活化时释放氯粒子的能力。

优势: QBioscan不要求任何病人准备工作,例如抽血或空腹; 它是非入侵性的,并立刻得到结果,经过2分钟的简短的测试,结果就可以使用。QBioscan用于协助一般专业人员、药剂师、心脏专科医生和神经专科医生有效筛查病人的心血管代谢风险。

分析概述


• 小无髓鞘的C类纤维负责汗腺功能
• 如果最早在远端小纤维神经病变中检测到神经生理异常,就确认催汗的功能障碍已经存在。
• 有人已经提出将出汗反应的定量评估作为自律神经障碍的严重性和分布的指数。它还可以作为小纤维再生的早期指标。
• 已经观察到糖尿病人支配汗腺的小C纤维的退变。
• QBioscan测量生物电化学出汗皮肤电导(BEC),这直接与汗腺转移氯粒子的能力有关,同时也反映了小C纤维的状态。
• QBioscan是快速简洁测量汗腺功能的方法。

优势


• 分析和测量QBionscan在检测糖尿病神经病变时的相应能力和精确度并将其和诊断糖尿病神经病变的现有标准化测试相比较。
• 作为评估自律神经病变和神经性疼痛的手段来评估糖尿病患者QBioscan的结果。
• QBioscan是检测糖尿病神经病变,尤其是疼痛性糖尿病神经病变的创新和灵敏手段。因为汗腺是由小C纤维神经支配的,而小C纤维还与疼痛通路有关,所以对汗腺功能的精确测量可以找到原因。
• QBioscan是检测糖尿病人神经病变的灵敏手段,操作敏感性80%,特异性95%。
• 与非疼痛性神经病变相比,有疼痛性糖尿病神经病变的病人的脚生物电电导(BEC)明显减弱。
• 其结果说明周围自律神经系统在疼痛性糖尿病神经病变中起非常重要的作用。
• QBioscan结果与临床神经病变评分、疼痛分数、和自律功能障碍的测量结果显著相关。

促汗功能的评估


为什么评估催汗的功能?
泌汗神经的研究为评估自律神经功能障碍提供了一个有用的工具,因为已知促汗功能反映了交感神经的活动并提供了深入了解节后自律神经如何工作的的机会。
最近的临床研究已经证明,传统的测试受血糖水平的影响。但已证明 QBioscan是可以复制的定量测试手段,并不受血糖的影响,QBioscan 而且生物电化学汗水电导(BEC)也反映了泌汗功能依赖交感神经。

更快的催汗的功能测试的必要性
利用 Medeia 新技术,泌汗功能现在可以更快更简便地测试出来。
在电化学激活时,它测量汗腺释放氯粒子和发现异常的能力。一旦有疑似或者确定,可建议进行更专门的测试来诊断异常背后的原因。

评估糖尿病中的泌汗功能
神经损害的一个主要原因就是糖尿病。 因为糖尿病患者糖尿病患者的病情来自代谢的受损和相关的炎症,他们的小神经纤维的非髓鞘轴突主要受到影响,就是已知的糖尿病自律神经病变(DAN),是周围神经病变的一种。
关于 Medeia新技术检查糖尿病自律神经病变的测试,目前正在做几个临床研究。



小神经纤维最早受到糖尿病的侵害
虽然症状处于亚临床状态,我们已知糖尿病影响周围神经系统而且小神经纤维通常是最早受到侵害的。 QBioscan已经开发了一个新手段来跟踪糖尿病综合症。



左边--健康人腿远端的正常的汗腺神经分布。
右边 - 糖尿病患者中减弱的汗腺神经分布。

理论背景和方法


最常见的2型糖尿病并发症是周围神经病变。 心血管自律神经病变(CAN)已证明是糖尿病患者中对无症状心肌缺血的最危险的因素,但是神经病变依然是很可能最容易忽略的区域。 一个公正和非入侵性的评估心率的交感和副交感神经调制的办法就是心率变异。人们普遍接受的观点是副交感神经系统支配高频(HF)部分,而交感神经系统调节低频(LF)部分。美国神经病学学会和美国糖尿病协会(ADA)联合声明一致确认通过练习操作,心率变异分析的精确度可以提高。这两个组织都推荐,为评估心血管自律神经病变,应该在监测体位性舒张压下降的同时在站立或深呼吸期间通过一系列的心血管自律神经反射测试(CARTs)来评估心率变异。这个方法通常叫尤因测试

汗腺是由细的非髓鞘交感神经C神经纤维刺激的。可受到周围神经病变的侵害,其长短不同,受到侵害的程度也不一样。我们已知汗腺功能障碍已在前期糖尿病和糖尿病中的到确认,美国糖尿病协会一致的解释是促汗功能应该成为早期发现糖尿病患者神经病变的诊断性测试的一部分。 尽管已经开发了很多不同的办法,由于缺乏快速简便诊断测试促汗功能障碍的方法,它在临床上的更广泛的应用却受到阻碍。QBioscan是对促汗功能量化评估的新发明。它是非入侵性的,出结果快,而且是筛选糖耐量异常(IGT)或糖尿病病人的交感神经系统功能障碍有用工具,很多研究已经证实了这一点。

诊断囊性纤维化(CF),需要一个出汗测试来显示氯浓度的增加。 由于这些测试耗时而且对技术要求高,汗测试仅用于某些病人。所以需要新技术来缩短这一过程来快捷地显示异常汗氯浓度。在设计新式的 QBioscan专利技术时,这些好处都已经考虑到了。 它增加了低直流电压(<4v),产生反向电离子透入疗法并测量生物电化学皮肤电导,后者与氯有关——氯粒子的在汗液中的生理浓度最高。

外分泌腺的汗腺是早期糖尿病的受害者


小神经纤维最早受到糖尿病的侵害,即使症状还是亚临床时,周围神经系统已经受到影响了。 根据最近的研究,在糖尿病发展的早期,外分泌腺的汗腺交感神经分布就在逐步减少。不考虑温度和体育锻炼,汗腺自律神经控制的改变引起汗导电粒子平衡长久的变化。

反向电离子透入疗法可测量的汗水导电的离子平衡


要检测离子,它们必须通过皮肤从内膜到外膜。 这个过程称为反向电离子透入疗法。它需要将可变振幅的低电压电位电极放置在皮肤上,并观察由在这些电极上的电化学反应引起的电位差。 QBioscan装置有6个独立的镍电极,这些电极放在汗腺密布的皮肤区域(手掌、脚、前额)。所收集到的数据提供一个数值,表示一个人的糖尿病前期(糖耐量受损)、糖尿病和糖尿病综合症的风险。此系统由多个电极阵列自动校准。经过大约2分钟的数据收集,结果以图形格式显示在屏幕上。

为了确定使用变量振幅镍电极低压电位测量到的反应的起始点,还专门在类似的医疗装置中研究了镍的电化学行为。 这个试验提供了证据,清楚地说明控制电化学电流的主要汗参数是由氯浓度变化引起的。

对体外研究和临床观察的比较明显说明对镍电极行为的电化学体外测量近似于通过临床试验得到的结果。研究进一步发现,将电流曲线确定为电位(阳极、阴极或他们的区别)功能印证了一个探查电极水平上的C1-浓度误差的一个有效方法。

Medeia也分析了氯浓度对电化学反应动力学的影响并提供一个理论模型。所提出的机制和得到的动力参数然后得以应用。

在这种情况下,比较电化学行为和电极体内老化和电极体外老化的表面改变肯定是绕有兴趣的。 同样,分析不锈钢各种不同成分的电化学行为也同样很有趣。 另一个有趣的研究课题可能是当在不锈钢电极的表面放置生理溶液时,阳极反应和阴极反应的电化学动力学。