重庆医科大学神经病学研究所(400016)毛思中综述董为伟审校
摘要定量感觉检查(QST)是对感觉进行定量判断的心理物理学技术。振动觉与温度觉的测定可分别评价感觉神经中大、小纤维的功能。本文主要介绍QST的概念、特点;叙述各种检查方法;讨论各自的优缺点及质量控制;简述临床上的主要应用范围。
关键词:感觉阈;温度觉;振动觉;心理物理学
定量感觉检查(quantitative sensory testing,QST)是对感觉进行定量判断的一种心理物理学技术,可以对感觉障碍的程度进行定量评价。长期以来,临床上判断有无感觉障碍是依据临床痛觉、温度觉等检查及电生理检测的结果。临床检查简便、快速,但只能得出正常与否的结论,难以进行定量化,其重复性、特异性及有效性不高。因此,虽然临床检查对感觉障碍的判断是有用而且重要的,但对于疾病发展过程及治疗效果等随访性研究有其局限性。电生理学检测,如感觉神经传导,可以提供相应神经功能的客观资料,对判断有无感觉神经受损有一定帮助,但感觉神经传导只能反映感觉神经中直径大的有髓鞘纤维的功能,不能反映小直径、薄髓鞘纤维的功能,因此对主要影响神经小纤维的病变不敏感,而且在操作和评价时需要一定的技术和经验,另外,感觉障碍的程度与感觉神经传导速度异常程度之间的关系亦不明确。为了能反映感觉神经中各种纤维的功能,且比较客观地对感觉进行判断,早在19世纪就有定量评价感觉的概念和一些工具,随着计算机的发展,这类检查方法更简单、更多样化;Peltier原理的应用引进了直接接触的温度刺激器,这种刺激器比以往的辐射型的温度刺激器更便于调节、控制温度。在50、60年代开始了这方面的研究,70年代把QST应用到临床。近20年QST引起了人们广泛的关注,出现了多种类型的感觉检查仪,开拓了多种QST检查方法。现将 qST的定义、特点、方法及应用等介绍如下。
定义、特点、作用
QST指测定引起某种特定感觉所需要的刺激强度的技术[1]。QST操作比较简单、无创、无痛苦,因此,对受试者可进行重复测定,所获得的资料可进行参数的统计学分析,对于大宗病例的筛选与临床试验的纵向随访研究特点有价值[2,3]。
感觉种类与神经纤维类型及其QST的临床意义
神经纤维根据它的直径、传导速度及电记录特性分为四种类型:A、B、C、及γ纤维。A、B纤维又有许多亚型。周围神经中,振动觉和触觉、轻压觉、关节位置觉是由大直径、有髓鞘纤维(Aα、Aβ)传导的;温度及痛觉主要通过小直径、薄髓鞘的Aδ和无髓鞘的C纤维传导。在中枢神经系统,振动觉、精细触觉是由后索传导的,温度觉是由脊髓丘脑束传导的[1,7]。目前已开展的 qST感觉类型有:温度觉、振动觉、触压觉、电流觉。前两者应用较多。定量温度觉检查(quantitative thermal perception testing,QTT)可检查冷觉、温觉、冷痛觉、热痛觉的阈值,主要反映小纤维的功能。振动觉、触压觉的阈值主要反映小纤维的功能。在许多周围神经病变中,可仅仅损害小纤维或仅仅损害大纤维,也可大小纤维成分同时损害,神经大纤维的功能可以通过神经传导、定量振动觉检查等反映,而QTT是评价躯体神经小纤维功能的唯一检查方法,QST与神经传导相结合,对周围神经功能进行综合评价可有互补作用,所以QST的研究具有临床实用意义。
方法学
QST测定方法分为两个基本类型:包括反应时间在内的测定方法(reaction time inclusive methods,RTIM)与不包括反应时间在内的测定方法(reaction time exclusive methods,RTEM)。
RTM要求受试者在感觉到一个特定的感觉或者感觉消失时通过按按钮等方法终止一个渐增或渐减的刺激。来自刺激点的冲动经周围神经到脑,加工以后,命令传出到手完成终止刺激的动作,此过程所需要的时间,即反应时间。在这段时间内刺激的强度仍在不断变化,所以通过RTM所得阈值比RTEM所得的绝对阈值要高。
一、极限(limits)法:刺激强度从0到一个基础温度开始呈直线或指数性增强或减弱,直到受试者产生特定感觉而中止,一般重复刺激3~4次,得到一个平均阈值。
二、温度觉阈区(thermal sensory limen,TSL)法:又称‘Mar stock’法。这是临床上最先应用的方法。刺激的温度在冷与热之间变化,没有一个基础中止点,通过几次冷热阈值之间的反复测定,就得到一个阈区,即冷、温阈值之间无感觉的一个温度范围。
RTEM又称恒定刺激法(constant stimuli method),此法包括一个事先设定的刺激强度序列,受试者不能终止刺激,每次刺激结束后刺激强度总是回复到0或基础强度,要求受试者在接受每次刺激后作一个是与否的回答即“事后陈述”。随后的刺激强度的变化程度(增加或减少的辐度)是根据不同方法事先设定的;刺激方向的变化(强度增加或减少)是由受试者对前一个刺激的反应决定的,即:肯定的回答可引出一个较前小的刺激,否定的回答就引出一个较前大的刺激。
一、单个刺激法:①水平(level)法:在此方法中,首次的刺激强度是事先设定的、作为一个强度梯度(step),在每个转折点时被减半[5,6]。最后一个“肯定”与“否定”回答的均值就是阈值。②楼梯(staircase)法:这种方法事先设定了三个梯度:粗略的、中间的、精确的。③4-2-1梯度法(4-2-1 stepping algorithm):区别两个相邻强度的能力是依靠它们之间的最小差值,这个最小差值被称为“刚能引起注意的差值”(just noticeable differences,JNDs)。4-2-1梯度法就是以JNDs为基础的,刺激强度分25个JNDs,试验从13的水平开始,得到“是”与“否”的回答,据此随后的刺激分别以4个JNDs为梯度减少或增加,达到第一个转折点后增减梯度减为2 jNDs,到第二个转折点后,增减梯度减为1 jNDs。刺激总次数达到20时,试验结束。④多组随机排列梯度(multiple random staircase)法:这是两种或多种刺激序列联合起来的方法,每个过程依照一个基本原则:否定回答后刺激强度增加,肯定回答后刺激强度减小。
二、双刺激法:强迫选择法(forced choice algorithm,FC)是采用双刺激,它的刺激成对出现,在一个刺激中,一个有刺激强度,一个为空刺激(刺激强度为零),刺激结束后“强迫”受试者指出有刺激强度的一个刺激。
质量控制
可重复性Jamal等报道用FC法间隔两周以上测定,个体的变异系数最大为5%,且变异与年龄无显著性相关;Levy报道用FC法重复测定病人平均变异系数(CV)为29%,用limits法时,热觉阈值的CV为14%,冷觉阈值的CV为42%。
敏感法Levy等发现在糖尿病神经病患者中limits法与FC法的敏感性是一致的;Claus等[8]也支持这种观点。Dyck等发现limits法、FC法与4-2-1梯度法的敏感性也是一致的;Hilz等[9]认为TSL的敏感性较低,但Navarro等[10]在糖尿病患者中发现TSL阈限是最敏感的一个参数。由于对感觉神经功能缺失的检查没有“金标准”, qST的真正敏感性还难确定。
特异性 Aaron等[1]显示在糖尿病患者,QST特异性可达到90%以上;温度觉及振动觉联合检查特异性为77%~86%。
可靠性 Kennedy等[13]对糖尿病患者作皮肤活检,用免疫组化染色,在激光扫描共聚集显微镜下观察,发现糖尿病患者表皮内神经纤维数目及长度明显减少,且在轻、中度糖尿病神经病患者,QST结果与皮肤活检结果呈直线相关。
正常值许多行径地正常人进行测定,得到了各自的正常值[6,11,12],这些正常值只能用于与作者的测定条件一致时,不同方法、不同检查部位、不同的温度变化率及刺激器大小均可产生不同的阈值[9,11]。总的来说,感觉阈值随年龄而增加,在不同性别及身体两侧间无差别,用包括反应时间的方法得到的阈值比用不包括反应时间的方法所得阈值要大。Hilz等[14]对儿童(3岁以上)进行了温度阈值的测定,并且得到了可靠的结果。
试验的难易程度在此主要讨论试验所需时间。Arnitsky等[4]发现测定正常人时,level法与staircase法仅比limits法所需时间稍长;Claus等[8]发现,测定患者时,FC法所用时间是limits法的6倍。
受试者合作程度的估计阈值测定是一个主观检查,有必要了解受试者的合作情况。最常用的方法是使用“空刺激”,如果受试者对“空刺激”也作出有感觉的反应,就应提醒他集中注意力或宣布受试者不适合作此类心理物理学试验。在应用limits法时,还可以用另一方法,即用几次检查结果的差值来判断;Yarnitsky等[4,6]发现正常人温度阈值的差相当小;病理性阈值其差值很大;但是,伪装感觉迟钝的“诈病者”,其差值更大。
临床应用
目前在临床上QST已用于许多疾病的检查,以了解感觉障碍的情况。
糖尿病是QST最常用的适应征之一,目前QST在糖尿病中的
