Электрохимическая Потовая Проводимость, Судомоторная Оценка


Введение


Система QBioscan была разработана, чтобы обеспечить четкую оценку функции потовой железы. Она основан на методе измерения, когда испытуемый размещает свои руки и ноги на электродах из нержавеющей стали и подвергается поэтапному воздействию низкого напряжения постоянного тока (ниже 4 В), которое отключается с интервалом в две минуты. При этом исследуется электрохимическая реакция между электродами и хлоридом от потовых желез, стимулированных низким напряжением. Этот активный, новый метод предоставляет информацию и доказательства потовой дисфункции, которые могли бы не быть обнаружены в физиологических условиях. Биоэлектрическая проводимость (BEC, микросименс, мкСм) для рук и ног, выражает количественные результаты, в то время как оценка риска является производной от демографических данных и значений BEC.

Система QBioscan, в соответствии с 21 CFR 882.1540, представляет собой устройство для кожно-гальванического рефлекса, которое обеспечивает измерение проводимости кожи на экране компьютера.

Система QBioscan аналогична нагрузочному испытанию кожно-гальванического рефлекса, т.е. активному тесту, который измеряет мощность потовых желез, чтобы освободить ионы хлора вследствие электрохимической стимуляции. Это работает путем измерения разности электрических потенциалов, вызванной электрохимической реакцией электродов, которые присоединяются к коже и стимулируются низким напряжением переменной амплитуды. Система QBioscan поставляется с 5 независимыми электродами для размещения на теле, например на ступнях или ладонях и других участках с большим количеством потовых желез.

Система QBioscan предоставляет информацию, которая определяет кардиометаболический риск у пациентов. Тест, который эквивалентен нагрузочному испытанию кожно-гальванического рефлекса, измеряет мощность потовых желез, чтобы освободить хлорид-ионы в ответ на электрохимическую активацию.
Преимущества: Система QBioscan не требует никакой подготовки пациента, например, взятия крови или голодания, он является неинвазивным и дает немедленные результаты, с выводами, которые можно использовать после короткого и несложного теста (всего 2 минуты).
Система QBioscan была разработана для использования врачами общей практики, фармацевтами, кардиологами и неврологами, чтобы помочь в эффективном скрининге кардиометаболического риска у пациентов.

Аналитический Обзор


• Небольшие немиелизированные C-волокна отвечают за функцию потовых желез
• Судомоторная дисфункция была определена как одно из самых ранних обнаруживаемых нейрофизиологических нарушений в дистальной невропатии мелких волокон
• Предлагается как показатель тяжести и распределения автоматического отказа, количественной оценки потовой реакции. Также будет служить в качестве раннего индикатора для регенерации мелких волокон
• У больных сахарным диабетом наблюдается перерождение мелких С-волокон иннервирующих потовые железы
• Система QBioscan измеряет биоэлектрохимическую потовую проводимость кожи (BEC), которая непосредственно связаны со способностью желез переносить ионы хлорида и которая отражает состояние малых C-волокон
• QBioscan – это быстрый и простой способ для измерения потовой функции пота

Преимущества


• Анализ и тестирование оперативности и точности системы QBioscan выполнялись при обнаружении диабетической нейропатии и в сравнении ее с существующими стандартизированными тестами для диагностики диабетической нейропатии
• Оценка QBioscan у больных с Diabetes Mellitusm, как инструмент для оценки вегетативной нейропатии и нейропатической боли.
• QBioscan является инновационным, чувствительным инструментом для обнаружения диабетической невропатии, особенно болезненной диабетической нейропатии. Поскольку потовые железы иннервируются малыми С-волокнами, которые также участвуют в болевых путях, точное измерение функции потовых желез может определить эту причину
• QBioscan –это чувствительное устройство для обнаружения невропатии у больных с сахарным диабетом, работающее с чувствительностью 80% и специфичностью 95%
• По сравнению с неболезненной нейропатией ног,BEC значительно снизилась у пациентов с болезненной диабетической нейропатией
• Эти результаты показывают, что периферийная вегетативная нервная система играет важную роль в болезненной диабетической невропатии
• Результаты QBioscan значительно коррелируют с индексом клинической нейропатии, показателем боли и измерениями вегетативной дисфункции

Оценка Судомоторной Функции


Для чего оценивается судомоторная функция?
Изучение судомоторики представляет собой полезный инструмент для оценки вегетативных нарушений, поскольку судомоторная функция, как известно, отражает активность симпатической нервной системы и обеспечивает понимание постганглионарной автономной иннервации.
Недавние клинические исследования показали, что на обычные тесты воздействует уровень гликемии. QBioscan однако, оказался, воспроизводимым и количественным методом тестирования, который не зависит от этого, и биоэлектрохимическая потовая проводимость (BEC) QBioscan отражает симпатическую зависимую потовую функцию.

Необходимость быстрого теста судомоторной функции
Оценка судомоторной функции теперь может осуществляться быстрее и проще благодаря новой технологии Medeia. В ответ на электрохимическую активация измеряется способность потовых желез освободить ионы хлора и обнаруживаются отклонения. При наличии подозрений или подтверждения рекомендуется выполнить более специализированные тесты, чтобы диагностировать основную причину нарушения.

Оценка судомоторной функции при диабете
Одной из основных причин повреждения нерва является диабет. Поскольку больные диабетом страдают от метаболического нарушения и сопутствующих воспалительных процессов, в первую очередь затронуты их немиелинизированные аксоны небольших нервных волокон, что известно как диабетическая вегетативная нейропатия (DAN), подтип периферической невропатии.
Чтобы проверить новую технологию Medeia для обнаружения DAN, в настоящее время продолжаются исследования в нескольких клиниках.



Небольшие нервные волокна являются ранними жертвами диабета
Хотя симптомы остаются субклиническими, диабет, как известно, влияет на периферическую нервную систему и небольшие нервные волокна, как правило, попадают в число первых жертв. Система QBioscan была разработана в качестве нового устройства, чтобы довести до конца исследование осложнений, связанных с диабетом.


Слева – нормальная иннервация дистальных потовых желез ступни у здорового человека.
Справа – пониженная иннервация потовых желез у больных диабетом

Теоретические Основы И Методы


Наиболее распространенным осложнением сахарного диабета 2-го типа является периферическая нейропатия. Сердечнососудистая вегетативная невропатия (CAN) оказалась самым высоким фактором риска для латентной ишемии у пациентов с диабетом, и все же, в области невропатии, это, вероятно, по-прежнему наиболее невыявленная область. Беспристрастным и неинвазивным способом оценки симпатической и парасимпатической модуляции сердечного ритма является HRV или вариабельность частоты сердечных сокращений. Это в значительной степени согласуется с тем, что парасимпатическая система контролирует высокочастотный (HF) компонент, в то время как симпатическая система модулирует низкочастотный компонент (LF). Точность анализа HRV может быть увеличена с помощью нагрузки, что подтверждает совместное заявление о консенсусе Американской академии неврологии и Американской ассоциации по диабету (ADA). Оба органа рекомендуют, чтобы диагностировать CAN, необходимо выполнить серию тестов сердечнососудистых рефлексов в сфере вегетативной нервной системы (CART) при оценке HRV в положении стоя или при глубоком дыхании во время мониторинга падения систолического кровяного давления, связанного с положением тела. Такой метод, как правило, называют тестами Юинга.

Потовые железы стимулируются тонкими и немиелинизированными симпатическими С-волокнами, которые, в зависимости от их длины, могут быть повреждены периферической нейропатии. С учетом того, что функциональное расстройство судомоторики было подтверждено в предиабетом и диабетом, ADA предполагает в консенсусном объяснении, что судомоторная функция должна быть частью диагностического теста для раннего выявления нейропатии у больных сахарным диабетом. Несмотря на то, что был разработан целый ряд различных методов, отсутствие быстрого, удобного в использовании теста для диагностики судомоторной дисфункции препятствовало его использованию в клинической практике более широко. В связи с этим была разработана система QBioscan, новое устройство для количественной оценки судомоторной функции. Этот неинвазивный метод дает быстрые результаты и даже является полезным инструментом для скрининга дисфункции симпатической системы у пациентов с нарушением толерантности к глюкозе (IGT) или диабетом, как показал ряд исследований.

Для диагностики муковисцидоза (CF), необходима потовая проба, чтобы показать повышенную концентрацию хлорида. Поскольку данная проба весьма трудоемкая и требовательная к квалификации персонала процедура, она применяется только для отдельных пациентов, а значит, необходимы новые технологии, чтобы сократить этот процесс и легко и быстро показать аномальную концентрацию хлорида в поте. В связи с этим была разработана новая запатентованная технология QBioscan, имеющая такие преимущества. В ней увеличено низкое напряжение постоянного тока (<4 В) для формирования обратного ионофореза, также она позволяет выполнять измерение BEC(биоэлектрохимическую проводимость кожи), которая связана с хлоридом – ионом с самой высокой физиологической концентрации в поте.

Экзокринные потовые железы являются ранними жертвами диабета
Небольшие нервные волокна являются самыми первыми жертвами диабета, который, как известно, влияет на периферическую нервную систему даже, если симптомы остаются субклиническими. По данным недавнего исследования, уже на ранней стадии развития диабета, симпатическая иннервация экзокринных потовых желез постепенно уменьшается. Независимо от температуры и физических упражнений, это изменение автономного управления потовых желез вызывает длительный сдвиг в ионном балансе потовых проводников.

Обратный ионофорез позволяет измерять ионный баланс в потовых проводниках
Чтобы обнаружить ионы, они должны быть транспортированы изнутри наружу через мембрану кожи. Этот процесс называется обратным ионофорезом. Он требует присоединения к коже электродов с низким напряжением переменной амплитуды и наблюдения разности электрических потенциалов, вызванной электрохимической реакцией на этих электродах. Устройство QBioscan имеет 6 независимых никелевых электродов, которые размещаются на участках кожи с высокой плотностью потовых желез (ладони, ступни, лоб), и собранные данные отображают индекс, который показывает индивидуальный риск пре-диабета (IGT), диабета и осложнений. Система автоматически калибруется блоком электродов, и примерно через две минуты после сбора данных результаты отображаются на экране в графическом формате.

Для того чтобы определить точку начала в отношении реакций, измеренных при использовании низкого напряжения переменной амплитуды до электродов Ni, было проведено изучение электрохимического поведения никеля, в настройках аналогичного медицинского устройства. Исследование представило доказательства, в которых четко указано, что основным параметром пота, контролирующим электрохимические токи, является результат изменения концентрации хлорида.

Было выполнено сравнение исследований в лабораторных условиях и клинических наблюдений. В результате была показана близость лабораторных электрохимических измерений поведения никелевых электродов к данным, полученным из клинических испытаний. Кроме того, было обнаружено, что определение кривой тока как функции потенциала (анод, катод или их разность) поддерживает очень эффективный способ обнаружения отклонений в концентрации Cl-, на уровне электродов.

Medeia также проанализировала влияние концентрации хлорида на кинетику электрохимических реакций и представила теоретическую модель, где были использованы предлагаемые механизмы и полученные кинетические параметры.

В данном контексте, безусловно, может представлять интерес сравнение электрохимического поведения и модификация поверхности между электродами, состаренными в естественных условиях, и электродами, состаренными в лабораторных условиях, а также анализ электрохимического поведения различных композиций из нержавеющей стали. Еще одним интересным аспектом может быть изучение анодных реакций и их электрохимической кинетики при помещении в физиологические растворы на поверхности электродов из нержавеющей стали.