定量自主测试
2011年7月19日
植物神经功能测试规范，全面和充分的定量描述。自主测试包括所有三个主要包括cardiovagal，肾上腺素和sudomotor自主域的评价。使用复合材料的自主严重程度评分是定量的严重性和分布的dysautonomia。
该程序的总体目标是描述自主神经功能的标准化定量测试。提出的方案评估了所有三个主要自主神经域，心动迷走神经肾上腺素能和伪运动。最后，使用复合自主神经严重程度评分量化自主神经功能障碍的严重程度和分布。
使用多个评估来实现此目的。第一次评估，深呼吸试验检查心迷走神经功能或副交感神经功能。第二次评估，Valsalva 动作检查心迷走神经和肾上腺素能功能。
第三次评估，倾斜试验主要检查肾上腺素能功能。最终评估，汗反应测试检查神经节交感神经后伪运动功能。最终，这些评估不仅可以证明自主神经衰竭的存在与否，还可以证明自主神经衰竭的严重程度和分布。
这种测试方法可以帮助回答关键问题，例如，患者是否患有这种自主细胞瘤？患者是否患有自主神经病变？这些方法还有助于解决 DYS 自主细胞瘤是否具有临床相关性。
帮助确定自主神经衰竭的分布和严重程度，并帮助确定如何治疗衰竭。演示程序将更改 静态 我实验室的一名技术人员 对于深呼吸测试，让患者躺下。然后连接心电图电极。
接下来，连接呼吸探头和血压探头。深呼吸不需要监测血压，但习惯上现在连接血压探头，因为血压可能需要一些时间才能稳定下来。接下来，指示受试者放松并获得一分钟的基线呼吸。
确保心电图上的 R 波有很好的区分。通过指示受试者通过鼻孔进行六次深呼吸来开始深呼吸测试。闭上嘴巴，六次深呼吸应该是连续的。
每次吸气持续 5 秒，每次呼气持续 5 秒，监测呼气末二氧化碳以排除换气过度。完成深呼吸测试后，计算呼吸性窦性心律失常。呼吸性窦性心律失常的振幅定义为呼气结束和吸气结束之间的心率差。
典型的方法是对 6 个呼吸周期的呼吸窦性心律失常振幅进行平均。在此示例中，平均呼吸性窦性心律失常为每分钟 21.9 次。下图显示了对深呼吸测试的正常反应。
下图所示的抑制性呼吸窦性心律失常表明心脏功能中度异常。该图显示了深呼吸期间的基本固定心率。这与严重的心肺衰竭一致。
下一个要演示的测试是 Valsalva 机动。使用 5 到 10 毫升的塑料注射器作为咬嘴，并将其连接到压力表上。管道中应有少量漏气，以防止声门闭合。
让受试者练习几个 Valsalva 动作以熟悉该程序。这使受试者可以了解使用多大的压力以及如何与嘴唇形成适当的密封。等待大约一分钟，让拍摄对象放松。
然后指示受试者深呼吸并向注射器吹气 15 秒，告诉受试者注意呼气压力并调整应变，以将呼气压保持在 40 毫米汞柱。当受试者向注射器中吹气时，向受试者反馈剩余秒数。在 Valsalva 动作后让受试者休息 3 分钟。
然后再重复 Valsalva 动作两次。如果 Valsalva 动作显示方波反应，并且没有怀疑心力衰竭，请将手术台向上旋转 30 度。这将 Valsalva 动作更改为更常见的四阶段模式。
要评估 Valsalva 动作，请选择具有最多差异相位和最少运动伪影的录音。Valsalva 动作产生两个测量值，基于心率变化的 Valsalva 比率和基于血压变化的 Valsalva 反应。Valsalva 比率定义为 Valsalva 动作期间的最大心率，即每分钟 121.2 次。
在此图中除以峰值心率 30 秒内获得的最低心率，即每分钟 78.2 次，在此示例中，Valsalva 比率为 1.55。该图显示了血压对 Valsalva 动作的典型反应。在健康受试者中，平均血压是根据收缩压和舒张压计算得出的。
Valsalva 反应分为四个阶段。接下来的几个数字显示了如何测量第二阶段和第四阶段的血压变化。基线血压是 Valsalva 动作开始前的血压。
第二阶段结束时的血压和第四阶段的超调是交感神经肾上腺素能功能障碍的重要标志物。从收缩压中减去舒张压得到脉压。在第二阶段获得最小脉压。
压力恢复时间是根据收缩压计算的。此图显示了正常的 Valsalva 反应。第二阶段后期和第四阶段的血压都超过了 96.8 毫米汞柱的基线血压。
该图显示了中度异常的 Valsalva 动作。第二阶段结束时的平均血压明显低于基线。然而，第四阶段是正常的。
该图显示了严重异常的 Valsalva 动作。第二阶段结束时的平均血压仍低于基线，并且缺少第四阶段的超调。还要注意仰卧位高血压，通常伴随着严重的全身性自主神经衰竭。
在进行倾斜试验之前，记录受试者仰卧位时肱动脉的血压。此外，使用 op press 记录血压。确保血压具有明确的二分切迹，并且基线没有漂移。
接下来，获取 5 到 10 分钟的基线血压。通过将患者倾斜 70 度角来开始倾斜测试。过渡应该很顺利，并且应该需要 5 到 10 秒。
每分钟从肱动脉获取血压，持续 10 分钟。观察拍摄对象是否有任何不适、胸痛、呼吸急促、头晕、头晕或晕厥。如果在倾斜期间发生任何严重事件，请准备好终止倾斜。
10 分钟后，将患者倾斜回仰卧位。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 到 30 次，而最大心率低于每分钟 120 次。
血压对倾斜的正常反应是收缩压下降不到 20 毫米汞柱或舒张压下降不到 10 毫米汞柱。该图显示了倾斜试验期间的严重进行性直立性低血压。为了准备伪运动测试，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。
使用酒精大力清洁拍摄对象皮肤上的四个记录点。一个记录点位于前臂内侧。尺上髁到 PIM 骨距离的 75%。
使用弹性粘合剂将胶囊固定到位。胶囊应该是防水的，但不应引起严重的不适。下一个记录部位在近端腿上，外侧距腓骨头 5 厘米处。
第三个记录点位于腿远端，内侧近端 5 厘米。最终记录部位位于趾伸肌上方的近端足部。接下来，在每个胶囊旁边约 5 厘米处放置一个刺激地面并连接刺激器。
然后用用无菌水稀释的 10% 乙酰胆碱填充胶囊。请注意，使用的是水而不是盐水。开始记录 SWEAT 并在 Q SWEAT 机器上验证是否不存在泄漏。
基线大幅增加很容易检测到渗漏。在泄漏的情况下记录汗水。修复胶囊体放置。
等到基线出汗量低于每分钟 100 纳升，并且所有通道都提供相似的基线出汗量。通道之间的差异应小于 15%一旦基线汗液稳定，将所有四个刺激器上的电流设置为 2 毫安并开始刺激。打开 Q 汗机上的记号笔。
在刺激过程中，受试者会感到轻微的刺痛。继续刺激 5 分钟，然后关闭刺激。刺激会在 5 分钟后自动停止。
继续记录汗水 5 分钟。刺激结束后，获取每个记录部位的潜伏期和汗液反应量，如下所示。该图显示了正常的出汗反应。
该图显示了中度异常的出汗反应。该图显示了严重异常的出汗反应。对每个领域的自主神经功能障碍进行分级。
使用综合自主神经严重程度评分。有关分级的详细信息，请参阅包含的表格。该测试的结果，可以静脉诊断，例如，确认自主神经病变的诊断或帕金森病自主神经衰竭的诊断。
测试结果可以指向特定领域的特定缺陷，因此可能对治疗产生直接影响。例如，如果检测到直立性低血压，是否有必要进行抑制药物治疗。测试的另一个重要方面是能够检测由于常用药物的副作用而导致的自主神经功能衰竭。
概述
本文描述了一种用于自主功能全面定量测试的标准化协议。它评估了三个主要的自主域：心脏迷走神经、肾上腺素能和出汗，以评估自主神经失调的严重程度和分布。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 自主功能测试
- 自主神经失调评估
背景
- 理解自主功能对于诊断自主神经失调至关重要。
- 标准化测试有助于量化自主失调。
- 综合自主严重程度评分提供了评估框架。
- 多次评估必要以涵盖所有自主域。
研究目的
- 建立测试自主功能的可靠方法。
- 量化自主神经失调的严重程度和分布。
- 区分各种类型的自主失调。
使用的方法
- 深呼吸测试用于心脏迷走神经功能评估。
- 瓦尔萨尔瓦法评估心脏迷走神经和肾上腺素能功能。
- 倾斜测试主要检查肾上腺素能功能。
- 出汗反应测试评估节后交感神经功能。
主要结果
- 测试可以表明自主失调的存在和严重程度。
- 定量测量有助于理解自主神经病变。
- 结果指导自主功能障碍的治疗决策。
- 测试反应的变化突出不同的功能障碍。
结论
- 标准化测试对于准确诊断自主神经失调至关重要。
- 综合评分提供了自主健康的清晰图景。
- 这些方法增强了临床相关性和治疗策略。
常见问题
Executive Industry Relevance
Quantitative autonomic testing provides a standardized, clinically validated method for evaluating dysautonomia severity and distribution across cardiovagal, adrenergic, and sudomotor domains. This approach supports target validation in neuroscience drug development by enabling objective assessment of autonomic biomarkers and mechanistic de-risking of CNS therapies with autonomic side effects. The protocol’s quantitative outputs facilitate translational continuity from discovery to preclinical evaluation of autonomic function in disease models.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of autonomic pathways and functional validation of targets involved in cardiovagal, adrenergic, and sudomotor regulation.
- Operational Value: Provides quantitative, reproducible measures of autonomic function to de-risk mechanistic hypotheses in early discovery.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates standardized physiological readouts (e.g., respiratory sinus arrhythmia, Valsalva ratio, sweat volume) suitable for assay standardization and biomarker qualification.
- Operational Value: Supports development of quantitative autonomic assays with defined parameters for high-throughput screening and cross-lab reproducibility.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Facilitates disease-relevant autonomic phenotyping in preclinical models using parallel testing paradigms (e.g., tilt, deep breathing, sudomotor stimulation).
- Operational Value: Enables longitudinal monitoring of autonomic function to support risk-adjusted advancement decisions in preclinical programs.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum by providing quantitative autonomic phenotyping that informs target selection, assay development, and preclinical safety assessment.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of autonomic pathway involvement and clarification of mechanistic effects on cardiovagal, adrenergic, and sudomotor function.
- Screening: Delivers assay-ready, quantitative outputs (heart rate variability, blood pressure response, sudomotor volume) for reliable compound evaluation.
- Analytics: Generates normalized metrics (e.g., Composite Autonomic Severity Score) enabling statistical comparison across conditions and timepoints.
- Translational Research: Connects autonomic phenotyping in discovery to preclinical validation through domain-specific functional assessments.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable, standardized platform for autonomic testing across multiple therapeutic areas and discovery stages.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity in autonomic nervous system modulation.
- Operational Value: Ensures standardization, reproducibility, and scalability of autonomic function measurements across sites and studies.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by identifying autonomic liability early, reducing late-stage clinical failure risk.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of compounds based on autonomic safety profiles and biomarker responsiveness.
Implementation Considerations
- Requires expertise in autonomic physiology, neuropharmacology, and clinical neurology for proper test administration and interpretation.
- Dependent on specialized instrumentation including tilt table, continuous noninvasive blood pressure monitor, ECG, respiratory monitor, and QSART system.
- Necessitates cross-team standardization between discovery, safety, and clinical teams to ensure consistent autonomic phenotyping.
- Involves adaptation considerations when translating human testing protocols to preclinical model systems (e.g., rodents, non-human primates).
- Limited by the need for controlled environmental conditions and subject cooperation during prolonged testing sessions.
