《Scientific Reports》:Cold-induced vasomotion changes in healthy individuals and patients after median or ulnar nerve repair
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**摘要**
这项探索性研究调查了健康受试者以及既往接受过正中神经或尺神经损伤治疗的患者,在标准化冷应激试验(Cold Stress Test, CST)期间及之后的指端血管运动(vasomotion)情况。研究共纳入25名健康个体和20名正中神经或尺神经损
**摘要**
这项探索性研究调查了健康受试者以及既往接受过正中神经或尺神经损伤治疗的患者,在标准化冷应激试验(Cold Stress Test, CST)期间及之后的指端血管运动(vasomotion)情况。研究共纳入25名健康个体和20名正中神经或尺神经损伤患者。采用激光散斑对比成像(Laser Speckle Contrast Imaging, LSCI)在冷应激试验前后测量手指灌注。血管运动活性通过同步灌注下降曲线的下面积(area under the curve, AUC)进行量化,并在组内和组间进行比较。研究发现,健康参与者在冷刺激前后均观察到同步的灌注下降,而神经损伤患者的该现象则有所减弱。这表明神经损伤患者的指端微血管张力神经调节功能受损。在男性尺神经损伤患者中,受损小指(digit V)的基线灌注显著低于对侧未受损小指(132 vs. 157 PU, p = 0.001),并伴有血管运动活性的降低(AUC 1.07 vs. 1.92, p = 0.010)。总之,神经机制可能在手部血管运动的调节中发挥重要作用。与健康参与者相比,神经干损伤患者表现出不同的血管运动模式,这支持了神经调节在指端血管运动改变中起重要作用的观点。
**论文解读:神经损伤后指端血管运动变化的探索性研究**
**一、研究背景与目的**
血管运动(vasomotion)被描述为血管张力的节律性振荡,其自发变化独立于心率和呼吸频率。这种血管张力变化会改变管腔直径,从而调节血流,该过程被称为血流运动(flow motion)。指端血管运动是指手指小血管张力的自发性、节律性变化,导致指端血流和灌注的瞬时波动。既往研究已采用激光多普勒血流仪(Laser Doppler Flowmetry, LDF)和激光散斑对比成像(Laser Speckle Contrast Imaging, LSCI)等多种技术,在体外和体内对血管运动和血流运动的生理机制进行了探索。不同频率的振荡被认为起源于心血管系统的不同部分,如心脏、呼吸活动以及血管的内皮和平滑肌活动。
血管运动在糖尿病和高血压等疾病状态下也会发生改变,并很大程度上受交感神经系统影响。这表明神经机制同样影响血管运动,进而影响组织灌注。因此,神经损伤很可能损害血管舒缩调节功能,导致异常的微循环反应。这在复杂性区域疼痛综合征(Complex Regional Pain Syndrome, CRPS)和手-臂振动综合征(hand-arm vibration syndrome, HAVS)等疾病中尤为重要,这些疾病中神经功能障碍导致了微血管调节失常,引起持续性血管收缩或异常血管舒张的症状。
在 hand 和上肢神经损伤患者中,冷敏感(cold sensitivity)是常见且困扰患者的症状,表现为手部对冷刺激产生疼痛、僵硬、感觉改变和无力,伴或不伴颜色改变。既往研究提出微循环改变可能是周围神经损伤后冷敏感发生的机制之一。已有研究表明,正中神经和尺神经支配的手指在冷应激试验中的指端微血管反应存在差异。然而,尽管神经机制对微血管张力的影响已确立,神经损伤对指端血管运动的长期影响仍知之甚少。
本研究旨在探索标准化冷应激试验后,健康受试者与神经干损伤患者之间血管运动的差异,并探讨性别间血管运动的差异。研究假设神经干损伤患者相比健康对照者表现出减弱的血管运动,且血管运动存在性别差异。
**二、研究方法概述**
本研究为探索性横断面研究,纳入了20名既往接受过正中神经或尺神经损伤治疗的患者,并与从既往研究中获取的25名健康参与者数据进行比较。指端灌注测量采用激光散斑对比成像技术,该技术使用785nm波长的近红外激光,以每秒5.3帧的速度采集图像,灌注值以灌注单位(Perfusion Units, PU)表示。研究采用标准化的冷应激试验(ISO 14835-1:2016),将受伤手浸入12°C水浴5分钟,并在冷刺激前、中、后连续监测手指灌注。血管运动活性采用既往描述的方法进行量化,通过检测甲床灌注的协同性瞬时下降,并将其幅度表示为曲线下面积(Area Under the Curve, AUC)值。疼痛程度采用数字评定量表(Numerical Rating Scale, NRS)评估。统计分析采用非参数检验方法,包括Wilcoxon符号秩检验、Kruskal-Wallis检验和Dunn检验(Bonferroni校正),以及Spearman秩相关分析。
**三、主要研究结果**
**健康人群中的血管运动特征:** 研究发现,健康参与者在冷刺激前后均观察到同步的灌注下降现象,即血管运动活性。进一步分析显示,静息状态下女性基线灌注低于男性(140 PU vs. 159 PU,p = 0.050),且女性基线灌注的变异范围更宽(IQR 81–206 PU vs. 135–176 PU)。在未进行冷应激试验前,女性的AUC值显著低于男性(3.0 vs. 5.93,p = 0.003);冷刺激后恢复期,未受刺激手的AUC值在男性中也显著高于女性(8.44 vs. 3.45,p = 0.001)。此外,无论男女,正中神经支配的食指(digit II)与尺神经支配的小指(digit V)之间的基線灌注均存在显著差异(女性p < 0.001,男性p = 0.021)。
**尺神经损伤患者结果:** 在男性尺神经损伤患者中,受损小指的基线灌注显著低于对侧未受损小指(132 PU vs. 157 PU,p = 0.001),且血管运动活性亦显著降低(AUC 1.07 vs. 1.92,p = 0.010)。此外,在尺神经损伤患者中,NRS疼痛评分与受损手小指在测量第1部分和第3部分的灌注呈显著负相关(r = -0.67,p < 0.001和r = -0.73,p < 0.001),表明灌注较高的患者冷刺激时疼痛感较低。
**正中神经损伤患者结果:** 在男性正中神经损伤患者中,受损食指的基线灌注与健康男性对照组相比无显著差异(152 PU vs. 159 PU)。然而,未受损手食指的基线AUC值显著低于健康男性对照组(0.59 vs. 5.93,p = 0.029),恢复期亦然(1.31 vs. 8.44,p = 0.022)。未受损手小指的基线AUC值也低于健康男性对照组(0.80 vs. 5.93,p = 0.033)。
**BMI与年龄的影响:** 在健康人群中,BMI与灌注之间存在相关性。在健康男性中呈负相关(r = -0.59,p < 0.001),而在女性中呈正相关(r = 0.43,p = 0.041)。灌注与年龄无相关性(r = -0.11,p = 0.300),但AUC值与年龄呈负相关(r = -0.35,p < 0.001)。
**四、讨论与结论总结**
**讨论部分总结:** 本研究结果提示,神经损伤会影响指端血管运动模式。尺神经损伤患者受损手指的灌注和血管运动活性显著降低,而正中神经损伤患者则表现为未受损手手指的血管运动活性降低。这种差异可能与正中神经和尺神经在感觉纤维构成和自主神经功能上的差异有关。既往研究已表明尺神经损伤患者通常比正中神经损伤患者经历更严重的冷相关疼痛,本研究结果与此一致。研究还发现健康人群的血管运动存在显著的性别差异,女性基线灌注变异更大,可能反映其更易处于血管收缩状态,这可能与激素状态有关。这些差异可能有助于解释女性冷敏感患病率较高。此外,BMI与灌注的相关性存在性别差异,但其确切意义尚需谨慎解读。研究存在样本量小、患者与对照组年龄差异、患者组异质性等局限性,结果应视为假设生成性的。
**结论部分翻译:** 总之,这项探索性研究的发现与血管舒缩调节改变相一致。然而,患者队列规模较小,因此结果应被视为假设生成性的,尤其是因为患者组比健康对照组年龄更大且合并症更多。尽管无法确定神经损伤的独立贡献,但健康个体与部分神经损伤患者之间微血管反应的观察差异,强调了在临床评估中考虑神经对血管舒缩调节潜在改变的重要性。需要进一步研究以开发针对性治疗方法,旨在改善神经损伤患者的微循环功能并减轻冷敏感症状。