专家讲堂 | 李凡博士:自主神经功能试验的临床应用

自主神经系统是人类神经系统的重要组成部分,定义为不受意识控制的组织和器官,也称植物神经或内脏神经,分为中枢神经和外周(传入神经、传出神经)神经,临床上狭义的自主神经是指专门支配内脏的传出神经,由交感神经和副交感神经两部分组成。

自主神经系统的调节中枢包括大脑皮层、边缘系统、下丘脑、脑干及一系列复杂的神经元和神经核团。

自主神经系统的外周解剖分为中枢部分和周围部分。中枢部分包括交感中枢和副交感中枢,交感中枢是指脊髓胸腰段(T1~L3)侧角中间外侧柱。副交感中枢分为脑干(Ⅲ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ颅神经核)和脊髓(S2~S4)。周围部分分为节前神经元和节后神经元。

自主神经病学的研究内容

  • 自主神经功能试验
深呼吸心率变化(HRBD)
Valsalva ratio (VR)
卧立位心率变化
心率变异性(HRV)
直立倾斜试验与脑血流自动调节功能研究
排汗功能试验
电生理学试验
  • 自主神经生化学(递质学)
  • 自主神经系统影像学:MRI、核医学
  • 自主神经病理学
  • 自主神经系统疾病治疗学

自主神经功能不全的临床评估

  • 病史采集
  • 临床体征
  • 实验室检查
  • 自主神经功能试验
  • 生理功能学检查
  • 病理学检查

病史采集

  • 主诉
直立性低血压症候群:直立不耐受
腺体功能异常症候群:无汗、口干、眼干
泌尿生殖系统症候群:排尿障碍、性功能异常
消化道症候群:早饱、呃逆、便秘、腹泻等
  • 伴随症状
运动症状:帕金森症候群
认知功能下降:DLB or VD
睡眠状况:SAS、RBD
  • 既往史:糖尿病、病毒感染、自身免疫疾病、肿瘤
  • 用药史:降压药、抗PD药物、酒精
  • 家族史

临床体征检测

  • 瞳孔:大小、对光反射
  • 卧立位试验:血压、心率变化
  • 皮肤:颜色、温度、泌汗
  • 认知功能检查
  • 运动系统查体
  • 周围神经体征

实验室检查

  • 代谢指标
血糖或HbA1C
甲状腺功能
血清Vit B12
  • 免疫学指标
血/尿免疫固定电泳(IFE)
抗体检测:α3gnAChR、ANNA-1(anti-Hu)、P/QandN-typeVGCCs
  • 血清神经递质水平
Noradrenaline、dopamine、adrenaline

自主神经功能试验的目的

  1. 评价自主神经病变的分布及严重程度
  2. 诊断局限性自主神经病
  3. 直立不耐受的诊断和评价
  4. 监测病程变化
  5. 评价治疗效果
  6. 临床试验的工具

自主神经功能试验的分类

  • 排汗功能评价试验
  • 心脏迷走神经功能试验
  • 交感神经功能评价
  • 神经皮肤活检

排汗功能试验

  • 体温调节发汗试验(TST)
  • 定量排汗轴突反射试验(QSART)
  • Silicone Impressions
  • 定量直接和间接轴突反射测试(QDIRT)
  • 皮肤交感发应测试(SSR)

体温调节发汗试验

  • 室内温度和湿度:45~50 ℃,35%~40%
  • 常用指示剂
茜素红粉(Alizarin red powder)(茜素红:玉米淀粉:碳酸钠=1:2:1)
碘和玉米淀粉
  • 平均皮肤温控:38.5~39.5 ℃
  • 口腔温控:至少>基线体温1.0 ℃或38 ℃
  • 主要发汗时间在30~65 min,最长时间不超过70 min
  • 平均标准升高体温为1.2 ℃,平均时间为45 min
  • 指示剂颜色改变
茜素红粉:从黄色到深红色
碘:从棕色到紫色
  • 摄制发汗分布图
  • 数据表示方法:TST%

体温调节发汗试验

几种常见的排汗异常定位特点

定量排汗轴突反射试验

  • 标准测试部位
前臂
下肢近端和远端
足背
  • 设备构成
N2气贮存器
热转换器
离子导入设备
湿度计
  • 刺激方法:2 mA电流5 min导入Ach离子
  • 监测数据:记录从基线到刺激后15 min的湿度变化
QSART示意图

排汗功能试验的定位价值

定位

TST
排汗运动轴索反射
举例
节前病变
异常
正常
下丘脑病变
脑干病变
脊髓损伤
MSA
AAN
交感神经切除术后
节后病变
异常
异常
周围神经病
抗胆碱药物

心脏自主神经功能评价的原理

  • 窦房结自主心率的支配
起源于疑核腹外侧的迷走神经纤维
  • 呼吸运动对心率的影响
吸气:抑制迷走神经输出,心动过速
呼气:刺激迷走神经输出,心动过缓
  • 升压反射
抑制心脏迷走神经输出
刺激交感缩血管中枢
  • Valsalva动作对心率和血压的影响
对血压的影响:交感肾上腺素能神经元
对心率的影响:迷走神经
  • 迷走神经调节早于交感神经调节
迷走反应时间:1~2 s
交感反应时间:5~10 s

心脏迷走神经功能评价试验

  • 深呼吸心率变化(HRBD)
每分钟6次深呼吸
心率变化与年龄相关
  • Valsalva ratio
  • 立位即刻与平卧位心率比值
参考值>1.0
  • 静息心率频谱分析
心率变异性(HRV):高频(>0.15 HZ)代表迷走神经

心率对Valsalva检查的反应

  • Valsalva rate(VR):吹气后最长的R-R间期与吹气时最短的R-R间期的比值
  • 正常值>1.21
  • 阳性值<1.1

血浆自主神经递质监测

  • 正常反应:NE-stand/NE-supine>2
  • 广泛性节后纤维病变
平卧位NE水平下降
站立后NE水平不升高
  • 节前纤维病变
平卧位NE正常
立卧位NE比值下降

123I-MIBG心脏摄取显像

123I-MIBG心脏摄取减少的可能原因
  1. 心血管疾病(CHF、AMI、室性心律失常、扩张性心肌病、Chagas disease、高血压伴左室肥厚、Brugada syndrome)
  2. 神经系统变性病(PD、PAF、LBD)
  3. 肝肾功能衰竭
  4. 甲减
123I-MIBG心脏摄取显像

其他检查

  • 周围神经电生理学检查
  • 头颅MRI
  • 多导睡眠监测
  • 胃肠动力学和尿动力学检查
  • 组织病理学检查
皮肤活检(SFN)
腹壁脂肪活检:amyloidosis
自主神经功能试验总结

病例讨论——临床如何进行自主神经功能评价

现病史

青年女性,反复呃逆伴发作性意识丧失2个月。

既往史及个人史

既往史:5年和3年前曾因2次发热、头痛就诊于当地医院,曾查脑脊液压力升高、细胞数增多和蛋白增加,诊断“病毒性脑膜炎”,经抗病毒治疗后好转,没有遗留任何症状。3年前患腮腺炎,治愈。
个人史无特殊。
月经和婚姻无异常,8月前生育第一子时出现产后大出血(量约1600 ml),曾行输血治疗。
家族史无类似发病者。

入院查体

体格检查:T 36.3 ℃,P 80 bpm,R 14 bpm,BP 100/68 mmHg(卧位),79/43 mmHg(60°斜卧位,HR 86 bpm)。体型偏瘦,平卧体位,无法耐受坐、立,全身皮肤干燥,皮温正常。双侧角膜云翳样改变,佩戴角膜镜。胸腹部皮肤颜色加深伴脱屑改变。
神经系统检查:神志清楚,言语流利。双侧嗅觉丧失,双眼仅有光感,眼底因角膜云翳状改变而无法窥入。左侧瞳孔直径约2 mm,直接对光反射未引出,间接对光反射迟钝。余颅神经检查未见明显异常。四肢及躯干痛、温觉正常,双下肢髂前上棘以下音叉震动觉略退。四肢肌力近端和远端均Ⅴ级,张力减低,未见不自主运动,指鼻试验和跟膝胫试验稳准。腹壁反射存在,双肱二头肌反射、肱三头肌反射、膝反射、跟腱反射消失,双侧足跖反射中性。双侧Chaddock’sign(-)。颈无抵抗,Kernig征阳性。四肢皮肤划痕试验未见异常,发汗试验检查全身皮肤未见出汗。

辅助检查

血常规、生化、感筛、IgM、IgA、IgG、ANCA、皮质醇、ACTH、生长激素、性激素、空腹胰岛素均正常范围。
ANA+ENA谱(2017-02-24):ANA阳性(颗粒型:1:1000),dsDNA(-),SS-A阳性(136),SS-B(-)。
脑脊液检查(2017-02-21):压力95 mmH2O,细胞总数500/mm3,有核细胞3/mm3,单个核细胞3/mm3,蛋白0.5 g/L,Glu 2.78 mmol/L(血糖5.0 mmol/L),Cl 126 mmol/L,神经节苷脂谱抗体(血、CSF):GMI、GM2、GM3、GDla、GDlb、GTlb、GQlb抗体均(-)。
电生理检查:双正中神经、腓浅神经感觉神经传导速度正常,双正中神经、腓总神经运动神经传导速度正常,远端潜伏期正常。右尺神经F波传导速度减慢、左胫神经H反射未引出。双掌心、足心记录,交感皮肤反应均未引出。
心电图检查显示窦性心律(HR 99 bpm),肢导及胸前导联T波倒置。超声心动图:左室射血分数正常(67.9%),二尖瓣轻度反流,左房外侧壁可疑异常回声。
腹平片可见较多含气肠管影,右下腹可见肠管扩张,最宽处管径月7 cm。胃肠标志物示踪显像可见大部分示踪物7 h未通过幽门。上消化道造影可见胃排空延迟,十二指肠、空肠蠕动排空无异常。

病例特点

  • 青年女性,急性起病,进行性加重,有自限性特点。
  • 主要症状:①直立不耐受;②胃肠动力障碍;③腺体分泌减少;尿便障碍;⑤一次性感觉障碍。
  • 既往史:两次“病毒性脑炎”病史;家族史:阴性。
  • 主要体征:①直立性低血压;瞳孔扩大伴对光反射迟钝;③四肢浅感觉正常,双下肢深感觉略差;④四肢肌力正常,四肢腱反射消失;⑤脑膜刺激征(+);⑥四肢皮肤干燥无汗。
  • 辅助检查:①血ANA(+),SSA(+);②脑脊液轻度细胞蛋白分离;③电生理:感觉、运动神经传导速度正常,皮肤交感反应未引出。

自主神经功能试验

体位血压调节测试

脑小血管CO2反应性

脑血流自动调节功能评估

自主神经及血流动力学试验小结

  • 全自主神经功能不全
交感神经:Valsalva曲线;直立性低血压伴固定心率
副交感神经:Valsalva及深呼吸、体位心率变异
  • 脑小血管自动调节功能
CO2介导小血管化学机械性自动调节功能保留

平卧位儿茶酚胺水平

  • 血去甲肾上腺素0.059 pmolm/l(0.51~3.2 pmolm/l)
  • 多巴胺0.033 pmolm/l(0.07~0.68 pmolm/l)
  • 肾上腺素0.27 pmolm/l(0.05~1.39 pmolm/l)

I-MIBG摄取心肌显像显示心肌交感功能减弱

发汗试验显示全身广泛性排汗异常

腹平片与上消化道动力学检查:食道测压

唇腺活检

光镜病理结果

  • 神经外衣、神经内衣及小血管周围可见少量CD8阳性淋巴细胞和较多CD69阳性巨噬细胞浸润,一个小静脉官腔内可见栓子形成。
  • 神经束内有髓神经纤维无明显减少。可见个别有髓神经纤维轴索变性。髓鞘碱性蛋白和神经丝染色显示无髓神经纤维密度显著下降,大有髓神经纤维保留。
小血管周围少量炎细胞浸润,可见较多CD68阳性巨噬细胞浸润

无髓神经纤维密度显著下降

定位诊断

周围神经
  • 感觉(受累轻)
  • 自主神经节后纤维:广泛受累
交感神经
  • 心血管肾上腺素能神经元
  • 汗腺胆碱能神经元
副交感神经
  • 睫状神经节及节后纤维
  • 支配泪腺、唾液腺副交感纤维
  • 迷走神经纤维(心、胃)
  • 腰骶副交感神经纤维

病因诊断

免疫性
  • 急性自主神经病
  • 急性感觉自主神经病(ASAN)
  • 副肿瘤性感觉自主神经病
  • 干燥综合征周围神经受累
遗传性:家族性类淀粉样变性
变性病:多系统萎缩

院内治疗

IVIG,甲强龙急速冲击,CTX,盐酸米多君,胃肠促动力药物。
患者于2017年5月出院,出院后时可乘坐轮椅,下地行走约100 m需坐下休息。
出院后留置胃管,腹胀及呃逆无明显缓解,2017年9月我院消化内科行经皮胃空肠造瘘术。
近期电话随访,患者目前口服强的松10 mg qd,可直立行走,未再有晕厥发作,进口进食持续呃逆,继续保留胃空肠造瘘。
患者2020年春节后呃逆症状完全缓解,已拔出胃造瘘管,目前可正常行走,正常进食。

总结

自主神经功能试验是自主神经系统疾病定位诊断和定性诊断的基础。
自主神经功能试验可评价病变严重程度。
自主神经功能试验是评价治疗效果的重要工具。

专家介绍

李凡,博士,北京大学第一医院神经内科主治医师,2010年毕业于北京大学医学部,师从黄一宁教授,2014年4月至9月曾赴美国Duke大学学习临床研究设计。负责主持北京大学第一医院直立倾斜实验室日常工作。中国微循环学会神经变性病专业委员会青年委员。

主要研究方向:自主神经系统疾病,脑血管自动调节功能评价,发表相关领域多篇学术论文。开设直立不耐受专业并门诊及脑小血管并随访门诊。2016年荣获北京大学第一医院优秀教师,2017年荣获北京大学第一医院优秀共产党员称号,北京大学第一医院第一届主治医师岗位胜任力大赛一等奖。

编辑 | 乔婷婷

审校 | 丁慧鑫

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