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利用痛觉阈测量结果的方法

阅读:359发布:2020-08-25

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1.测定受试者的交感神经张和/或应激平和/或警报系统敏感 性(WSS)/防御反应/反射敏感性(DRS)的状态的方法,包括以下步骤:在 一个或多个交感神经张力中性点测量以刺激阈值施加的刺激和在一个 或多个交感神经张力从属点测量在相同阈值施加的刺激,或者测量在一 个或多个交感神经张力从属点以阈值施加的刺激并且任选地将所述阈 值与预先测定或预先确定的校准阈值进行比较。
2.权利要求1的方法,其中刺激的阈值是刺激的伤害感受阈值。
3.权利要求1或2的方法,其中所施加的刺激是借助施加的机械 刺激来提供的。
4.权利要求3的方法,其中所施加的机械刺激是借助施加的压力 来提供的。
5.权利要求3的方法,其中所施加的机械刺激是借助施加的振动 力来提供的。
6.权利要求1或2的方法,其中所施加的刺激是借助施加的热刺 激来提供的。
7.权利要求6的方法,其中所施加的热刺激是借助施加的热源或 者冷源来提供的。
8.权利要求1或2的方法,其中所施加的刺激是借助施加的电刺 激来提供的。
9.权利要求8的方法,其中施加的电刺激是借助交流电或直流电 来提供的。
10.权利要求1或2的方法,其中所施加的刺激是借助施加的辐射 来提供的。
11.权利要求10的方法,其中施加的辐射是借助施加的红外光、 可见光和/或紫外光或其组合光谱来提供的。
12.权利要求1或2的方法,其中所施加的刺激是借助施加的化学 刺激来提供的。
13.权利要求12的方法,其中所施加的化学刺激是借助施加的有 机化合物或者无机化合物来提供的。
14.权利要求1的方法,其中在交感神经张力从属点所施加的刺激 是至少一种多态性感受器细胞的直接刺激,并且其中一个或多个交感神 经张力从属点的阈值是所述至少一种多态性感受器细胞的激发阈值。
15.权利要求14的方法,其中所述直接刺激选自AC刺激、DC刺 激、使用神经递质进行的刺激、和化学刺激。
16.前述权利要求中任一项的方法,其中测定是借助用于测量所施 加的刺激的系统来执行的。
17.前述权利要求中任一项的方法,其中在一个或多个交感神经张 力中性点以刺激阈值所施加的刺激的测量是在前面在骨上侧上进行 和/或在后面在对应于TH 10-11的脊柱上进行和/或在手指和/或脚趾上 进行。
18.前述权利要求中任一项的方法,其中测量以刺激阈值所施加的 刺激是在皮肤上或皮肤中的一个或多个位置在一个或多个交感神经张 力从属点进行的,所述皮肤上或皮肤中的一个或多个位置神经支配地对 应于交感神经系统的心脏的神经分布。
19.前述权利要求中任一项的方法,其中测量以一个或多个交感神 经张力从属点的以刺激阈值施加的刺激在以下的一个或多个点进行:在 胸骨中间的C.V.17和/或乳头下两个肋骨之间的St 18和/或乳头和腋 前襞之间的Per 1和/或对应于TH 3-6的脊柱上,其中选择所述点的最 痛点。
20.定量和/或定性测定包括人在内的动物的交感神经张力和/或 应激水平和/或WSS/DRS状态的方法,所述方法包括:
a)储存校准阈值和刺激阈值,所述校准阈值是所述动物身体上或身 体中交感神经张力中性点的伤害感受阈值的定量量度,所述刺激阈值是 所述动物身体上或身体中交感神经张力从属点的伤害感受阈值的定量 量度;
b)通过将刺激阈值与校准阈值进行比较计算WSS和/或DRS和/或交 感神经张力和/或应激水平的示值读数,从而WSS和/或DRS和/或交感 神经张力和/或应激水平的示值读数是人类的警报系统敏感性和/或交 感神经张力和/或应激水平的量度。
21.定量和/或定性测定包括人在内的动物的WSS/DRS状态和/或 交感神经张力和/或应激水平的方法,所述方法包括:
a)储存校准阈值和刺激阈值,所述校准阈值是动物身体中或身体上 的交感神经张力中性点中多态性感受器细胞激发阈值的定量量度,所述 刺激阈值是动物身体中或身体上的交感神经张力从属点中的多态性感 受器细胞激发阈值的定量量度;和随后
b)通过将刺激阈值与校准阈值比较计算警报系统敏感性的示值读 数,从而警报系统敏感性和/或交感神经张力和/或应激水平的示值读数 是动物的警报系统敏感性和/或交感神经张力和/或警报系统敏感性的 量度。
22.权利要求20或21的方法,其中校准阈值是永久储存的预先测 定的或预先确定的恒定值。
23.权利要求20或21的方法,其中校准阈值是零,从而示值读数 等于刺激阈值或是刺激阈值的函数。
24.权利要求20的方法,其中校准阈值和刺激阈值是基本上同时 测量的。
25.权利要求24的方法,其中交感神经张力的示值读数是校准阈 值和刺激阈值的数学组合。
26.权利要求24的方法,其中所述示值读数是校准阈值和刺激阈 值之间的比值的函数,例如是单调函数。
27.权利要求24的方法,其中所述示值读数是校准阈值和刺激阈 值之间的差异的函数。
28.用于控制患者的治疗方案的进程的方法,其中所述方案的效力 和/或患者依从性依赖于所述患者的交感神经张力和/或应激水平和/或 WSS和/或DRS水平,所述方法包括
i)在治疗方案期间一次或多次测定所述患者的交感神经张力和/或应激 水平,和
ii)基于患者从治疗方案获得的利益与步骤i中的交感神经张力和/ 或应激水平和/或WSS和/或DRS水平的测定值的综合测量结果调整治 疗方案。
29.权利要求28的方法,其中步骤i中的测定根据权利要求1-27 中任一项的方法来执行。
30.权利要求28或29的方法,其中所述治疗方案选自:使用SSRI (选择性5-羟色胺再摄取抑制剂)的治疗;受应激影响的心理的、精神 的或行为的失调的精神药理学治疗,包括抑郁症、其它情绪紊乱、成瘾、 依赖性病症、神经官能症、和自杀行为;糖尿病的胰岛素治疗;用作戒 烟的辅助治疗的尼古丁替代疗法;绝经后综合症的激素治疗;关于生殖、 生育力和流产治疗的激素或其它治疗方法;急性和慢性炎症的抗炎药治 疗;感染性疾病的抗感染治疗;甲状腺机能减退或甲状腺功能亢进病况 的治疗;关于牙科保健的治疗;使用心血管药物进行的对心脏、血管、 和肾脏疾病的治疗;使用胃肠药物对溃疡、肠易激综合征、吸收障碍、 恶心和其它症状进行的治疗;使用降低体重的药物进行的药理学治疗; 锻炼计划;放松计划;节食计划;咨询或指导;应激管理计划;个人发 展计划;个人表现计划;和自我护理计划。
31.用于防止或减轻不希望 的或没有效果的应激或降低患者的WSS/DRS的方法,所述方法包括
a)根据权利要求1-27中任一项的方法测定患者的交感神经张力和/ 或应激水平和/或WSS和/或DRS水平,和
b)如果步骤a中的测定值显示升高的交感神经张力和/或应激水平 和/或升高的WSS和/或DRS水平,则使交感神经张力从属点在一段时间 内经受比刺激阈值更低强度的刺激。
32.权利要求31的方法,其另外在步骤b之后包括
c)根据权利要求1-27中任一项的方法测定患者的交感神经张力和/ 或应激水平和/或WSS和/或DRS水平,并且如果测定值没有显示交感神 经张力和/或应激水平和/或WSS和/或DRS水平的升高程度降低,则使 交感神经张力从属点在与步骤a)中的时间段不同的一段时间内经受比 刺激阈值强度较低的刺激,和
d)重复步骤c,直到测定值显示交感神经张力和/或应激水平和/或 WSS和/或DRS水平的升高程度与步骤a中的测定值相比有所降低。
33.权利要求31或32的方法,其中使交感神经张力从属点经受较 低刺激强度是通过可见的或听得见的指示来指示正确刺激强度进行控 制的。
34.用于患者的疾病的预后预防的方法,包括1)测定患者的 WSS和/或DRS状态和/或交感神经张力和/或应激水平,和随后2)通过 在预后测定中结合步骤1中的测定结果为患者提供疾病的预后,与在步 骤1的测定结果中表现出较高的交感神经张力和/或应激水平和/或WSS 和/或DRS水平的预后相比,步骤1中的测定结果显示低的交感神经张 力和/或应激水平和/或WSS和/或DRS水平是更好的预后。
35.权利要 求34的方法,其中步骤1中的测定根据权利要求1-27中任一项的方法 来执行。
36.权利要求34或35的方法,其中所述疾病选自以下的组:
急性、亚急性或慢性的炎症性病况;
其中免疫反应对人器官造成伤害的状态或者其中不充分的免疫系 统功能引起功能受损和/或疾病的状态;
急性、亚急性或慢性的感染性疾病;
受到交感神经张力影响的心血管障碍,例如循环性休克、动脉粥样 硬化、血栓形成、缺血性病况、梗塞、心律不齐、高血压
生物生长紊乱;
获得性代谢紊乱;
中毒或由于机械、热、电或辐射能引起的身体损伤;
受到交感神经张力影响的心理的、精神的或行为的紊乱,例如抑郁 症或其它情绪紊乱、成瘾或任何类型的依赖性病症、神经官能症、自杀 行为、睡眠紊乱、疲劳、具有心理的和/或精神的特征的与应激有关的 抱怨;
男性和女性的生育力降低;
受到交感神经张力影响的妇科障碍,例如经前期综合征、痛经、更 年期问题、妊娠剧吐、先兆子痫和惊厥、早产、内脏逆位、引产术、产 后出血;
受到交感神经张力影响的鼻喉学紊乱,例如耳鸣和老年性耳聋;
受到交感神经张力影响的皮肤病学障碍,例如瘙痒
伴有应激敏感性临床征象和症状的胃肠疾病,例如胃和十二指肠溃 疡、肠易激综合征、吸收障碍、腹泻、便秘、恶心、和呕吐;
神经学紊乱,例如张力性头痛、偏头痛、脑震荡、柯兴氏综合症、 帕金森氏病、阿尔茨海默氏病、颅内创伤、和神经病;
内分泌紊乱,例如糖尿病、甲状腺机能减退、甲状腺机能亢进、肾 上腺皮质紊乱、肾上腺髓质紊乱、下丘脑紊乱、垂体紊乱、和多囊卵巢 综合症;
变态反应,例如反应在皮肤、支气管、和胃肠道中的变态反应;
伴有气体交换削弱的疾病,例如支气管炎和肺气肿;
关节和骨的疾病,例如急性或慢性关节炎和骨质疏松症;
与体重组成改变有关的紊乱,例如肥胖症、体重损失、恶病质;
钠和水储留性疾病状态,例如心力衰竭、肾衰竭、肝功能衰竭;和
疼痛
37.用于测量包括人在内的动物的交感神经张力和/或应激水平和 /或WSS/DRS状态的系统,所述系统包括:
a)存储设备,用于存储在动物体上或动物体中的交感神经张力中性 点测定的伤害感受校准阈值和用于存储在动物体上或动物体中的交感 神经张力从属点测定的伤害感受刺激阈值;
b)电子电路,其编程为用于对伤害感受校准阈值和伤害感受刺激阈 值进行数据处理,以便获得测量值;和
c)用于对动物身体施加引起不适的刺激的用户操作设备,和适合于 存储由于第一用户操作产生的伤害感受刺激阈值的用户操作存储设备;
d)用于对动物身体施加引起不适的刺激的用户操作设备,和适合于 存储由于第二用户操作产生的伤害感受刺激阈值的用户操作存储设备;
其中所述引起不适的刺激包括1)通过第一振动基座施加的振动和/ 或2)通过第一加热基座施加的热和/或3)通过第一电学基座施加的电, 并且其中用于施加引起不适的刺激的设备适合于施加逐渐增加的刺激, 所述存储设备适合于存储分别对应于第一和第二用户操作的时刻的刺 激水平。
38.权利要求37的系统,其中校准阈值是永久储存的预先测定的 或预先确定的恒定值。
39.权利要求37的系统,其中所述校准阈值是零。
40.权利要求38或39的系统,其中用于施加引起不适的刺激的设 备被包含在第一单元中,并且其中所述电子电路被包含在第二单元中。
41.权利要求40的系统,其中所述第一和第二单元适合于允许在 第一单元和第二单元之间进行无线通信。
42.权利要求38或39的系统,其中用于施加引起不适的刺激的设 备和所述电子电路被整合到同一个装置中。
43.权利要求37-42中任一项的系统,其中所述振动基座包括基本 上球状的或半球状的振动头。
44.权利要求43的系统,其中所述振动头的直径小于1cm,例如 为0.05mm-0.5mm,或者小于0.5mm,例如为1mm-4mm。
45.权利要求43或44的系统,其另外包括磁致动器
46.权利要求45的系统,其中所述致动器沿着基本上线状的轴布 置。
47.权利要求45或46的系统,其中所述致动器包括滑杆和沿着所 述滑杆布置的多个滑动部件。
48.权利要求47的系统,其中所述滑动部件限定了至少一个圆周 槽,用于支持围绕滑动部件缠绕的绕线。
49.权利要求45-48中任一项的系统,其另外包括多个磁体和隔离 物。
50.权利要求49的系统,其中所述滑杆限定了内部的、纵向延伸 的腔或孔,并且其中所述磁体和隔离物交替地布置在所述滑动腔或孔 中。
51.权利要求47-50中任一项的系统,其中滑杆用降低摩擦的材料 涂覆。
52.权利要求49-51中任一项的系统,其中布置所述磁体用以产生 基本上垂直于所述滑杆的磁场
53.权利要求48-52中任一项的系统,其另外包括使得绕线中的电 流交替变化的控制单元。
54.权利要求53的系统,其中布置所述磁致动器用以通过交替改 变绕线中的电流来产生振动。
55.用于测量包括人在内的动物的交感神经张力和/或应激水平和 /或WSS/DRS状态的系统,所述系统包括适合于在动物的身体上施加外 部振动力的具有振动头的振动基座、用于测量由振动基座在身体上施加 的振动力的传感器、适合于分别储存测量的第一振动力和测量的第二振 动力并且适合于计算表示测量的第一振动力和测量的第二振动力之间 的比值的读出值的电子电路。
56.权利要求55的系统,其另外包括用于显示读出值的读出装置。
57.权利要求55或56的系统,其中振动基座和传感器被整合到第 一单元中,并且其中所述电子电路被整合到第二单元中。
58.权利要求57的系统,其中所述第一和第二单元适应于允许在 第一单元和第二单元之间进行无线通信。
59.权利要求55的系统,其中振动基座、传感器和所述电子电路 被整合到同一个装置中。
60.权利要求55-59中任一项的系统,其中所述振动基座的振动头 为基本上球状的或半球状的。
61.权利要求60的系统,其中所述振动头的直径小于1cm,优选 为0.05mm到0.5mm。
62.权利要求55-61中任一项的系统,其中所述传感器包括压阻的 力传感器。
63.权利要求55-62中任一项的系统,所述系统是手提式的并且通 过一个或多个电池来提供动力。
64.权利要求56-63中任一项的系统,其中所述读出装置包括电子 显示器。
65.权利要求56-64中任一项的系统,其中所述电子电路可以适合 于测定读出值为几个(例如4个)离散的读出值中的一个(0、1、2、3), 第一测定值和第二测定值的比值被指定为在读出装置上显示的离散的 读出值(0、1、3、4)。
66.权利要求65的系统,其中所述离散的读出值(0、1、2、3)可 以与第一测定值和第二测定值之间的比值不成比例。
67.权利要求55-66中任一项的系统,其中所述电子电路适合于计 算作为多个测量值的平均值的第一测量值和计算作为多个测量值的平 均值的第二测量值。
68.权利要求37-54的系统,其中加热基座的接触面的面积小于4 cm2,例如为1-2cm2,或者小于1cm2,例如为0.5-1cm2。
69.权利要求68的系统,其另外包括控制单元,所述控制单元用 于改变接触面的温度
70.权利要求69的系统,其中所述控制单元使接触面的温度升高, 直到达到内置的最高温度或者直到用户打断温度的向上移动。
71.权利要求69或70的系统,其中所述接触面通过自然冷却进行 冷却。
72.用于测量包括人在内的动物的交感神经张力和/或应激水平和 /或WSS/DRS状态的系统,所述系统包括具有适合于在动物身体上施加 热的接触面的加热基座、用于测量由加热基座在身体上施加的温度的传 感器,适合于分别储存第一测量温度和第二测量温度并且适合于计算表 示第一测量温度和第二测量温度之间的比值的读出值的电子电路。
73.权利要求72的系统,其另外包括用于显示读出值的读出装置。
74.权利要求72或73的系统,其中加热基座和传感器被整合到第 一单元中,并且其中所述电子电路被整合到第二单元中。
75.权利要求74的系统,其中所述第一和第二单元适应于允许在 第一单元和第二单元之间进行无线通信。
76.权利要求72的系统,其中所述加热基座、传感器和所述电子 电路被整合到同一个装置中。
77.权利要求72-76中任一项的系统,其中加热基座的接触面面积 小于4cm2,优选为1-2cm2。
78.权利要求72-77中任一项的系统,其中所述传感器包括热敏型 传感器。
79.权利要求72-78中任一项的系统,所述系统是手提式的并且通 过一个或多个电池来提供动力。
80.权利要求73-79中任一项的系统,其中所述读出装置包括电子 显示器。
81.权利要求73-80中任一项的系统,其中所述电子电路适合于测 定读出值为几个(例如4个)离散的读出值中的一个(0、1、2、3),第一 测定值和第二测定值的比值被指定为在读出装置上显示的离散的读出 值(0、1、3、4)。
82.权利要求81的系统,其中所述离散的读出值(0、1、2、3)与 第一测定值和第二测定值之间的比值不成比例。
83.权利要求72-82中任一项的系统,其中所述电子电路适合于计 算作为多个测量值的平均值的第一测量值和计算作为多个测量值的平 均值的第二测量值。
84.权利要求37-54和68-71中任一项的系统,其中所述电动基座 包括基本上球状的或半球状的电动头。
85.权利要求84的系统,其中所述电动头的直径小于1cm,例如 为0.05mm-0.5mm,或者小于0.5mm,例如为1mm-4mm。
86.权利要求84或85的系统,其另外包括电致动器。
87.权利要求86的系统,其另外包括使电流能够在电动头中流动 的控制单元。
88.权利要求87的系统,其中所述控制单元另外能够使交流电改 变为直流电,反之亦然。
89.权利要求87或88的系统,其中设置控制单元来提高流入电动 头的直流电,直到达到内置的最大电流或者用户打断递增的电流。
90.权利要求87或88的系统,其中设置控制单元来提高流入电动 头的交流电的频率,直到达到内置的最高频率或者用户打断递增的频 率。
91.用于测量包括人在内的动物的交感神经张力和/或应激水平和 /或WSS/DRS水平的系统,所述系统包括具有适合于在动物的身体上施 加外部电力的电动头的电动基座、用于测量由电动基座在身体上施加的 电力的传感器、适合于分别储存测量的第一电力和测量的第二电力并且 适合于计算表示测量的第一电力和测量的第二电力之间的比值的读出 值的电子电路。
92.权利要求91的系统,其中所述系统包括用于显示读出值的读 出装置。
93.权利要求91或92的系统,其中电动基座和传感器被整合到第 一单元中,并且其中所述电子电路被整合到第二单元中。
94.权利要求93的系统,其中所述第一和第二单元适应于允许在 第一单元和第二单元之间进行无线通信。
95.权利要求91的系统,其中电动基座、传感器和所述电子电路 被整合到同一个装置中。
96.权利要求91-95中任一项的系统,其中所述电动基座的电动头 为基本上球状的或半球状的。
97.权利要求96的系统,其中所述电动头的直径小于1cm,优选 为0.05mm到0.5mm。
98.权利要求91-97中任一项的系统,其中所述传感器包括电传感 器。
99.权利要求91-98中任一项的系统,所述系统是手提式的并且通 过一个或多个电池来提供动力。
100.权利要求92-99中任一项的系统,其中所述读出装置包括电 子显示器。
101.权利要求92-100中任一项的系统,其中所述电子电路可以适 合于测定读出值为几个(例如4个)离散的读出值中的一个(0、1、2、3), 第一测定值和第二测定值的比值被指定为在读出装置上显示的离散的 读出值(0、1、3、4)。
102.权利要求101的系统,其中所述离散的读出值(0、1、2、3) 与第一测定值和第二测定值之间的比值不成比例。
103.权利要求91-102中任一项的系统,其中所述电子电路适合于 计算作为多个测量值的平均值的第一测量值和计算作为多个测量值的 平均值的第二测量值。
104.升高的伤害感受(痛觉过敏)的测量值用于确定受试者的 WSS/DRS状态的用途。
105.多态性感受器细胞激发阈值的测量值用于确定受试者的警报 系统敏感性状态的用途。
106.用于确定受试者的心肌耗量的方法,所述方法包括根据权 利要求1-27中任一项的方法测定受试者的交感神经张力和/或应激水平 和/或警报系统敏感性状态,和基于与交感神经张力和/或应激水平和/ 或警报系统敏感性状态的测量值的预定相关性确定心肌耗氧量水平。
107.权利要求106的方法,其中所述相关性以预先确定的交感神 经张力和/或应激水平和/或WSS和/或DRS测定值与PRP(压力速率乘 积)测定值之间的相关性为基础
108.用于测定受试者的心脏作功能力的方法,所述方法包括根据 权利要求1-27中任一项的方法分别在应激状态下和在休息期间进行测 定,并且基于在应激状态下和在休息期间的测定值的数学组合来确定受 试者的心脏作功能力。
109.权利要求108的方法,其中所述数学组合选自差、比值、及 其任何单调函数。
110.用于间接确定糖尿病受试者的糖基化血红蛋白水平的方法, 所述方法包括根据权利要求1-27中任一项的方法进行测定,并且作为 所述测定值的单调函数确定糖基化血红蛋白水平。
111.权利要求110的方法,其中已经预先确定所述受试者没有受 到高水平的慢性应激或者具有升高的WSS和/或DRS水平。
112.用于糖尿病受试者的根据权利要求31-33中任一项的防止/ 降低应激的方法,包括用至少一个糖基化血红蛋白测量值强化刺激阈值 的测量值。
113.权利要求112的方法,其中指示糖基化血红蛋白水平升高的 测量值指示受试者处于高水平的长期应激状态和/或具有升高的WSS和/ 或DRS水平。
114.权利要求1-27中任一项的方法,用于监控经历研究性试验的 受试者的应激水平和/或性质和/或WSS和/或DRS水平,所述研究性试 验是可能有与应激有关的性质或者具有警报系统可能敏感的性质的试 验。
115.用于测定受试者的警报系统敏感性(WSS)的方法,其包括测定 在身体上或身体中的伤害感受依赖于交感神经张力的点处以阈值施加 的刺激并将刺激阈值与WSS值相关联。
116.权利要求115的方法,其中所述受试者处于基本上没有诱发 急性应激的因素或可能使升高的交感神经张力再升高的其它因素的环 境中。
117.权利要求115或116的方法,其中所施加的刺激的测量如权 利要求1-27中任一项中限定的那样进行。
118.用于调节警报系统敏感性状态的方法,所述方法包括a)根据 权利要求1-27和115-117中的任一项测定患者的交感神经张力和/或应 激水平和/或WSS,并且如果测定值显示交感神经张力和/或应激水平和/ 或WSS升高,则使交感神经张力从属点在一段时间内经受与刺激阈值相 比较低强度的刺激。
119.权利要求118的方法,其中所述较低强度的 刺激选自穴位按压、针刺疗法、和对多态性感受器细胞的直接刺激。
120.用于确定动物例如人的应激水平和/或交感神经张力和/或 WSS水平是否升高的方法,所述方法包括确定动物存在有响应于刺激的 伤害退却反射(NWR),所述刺激是如下的刺激:其在具有正常交感神经 张力或没有受到应激或没有升高的WSS和/或DRS水平的群体中的大多 数个体动物中不引起NWR,但是在具有升高的交感神经张力或高应激水 平或升高的WSS和/或DRS水平的群体中的大多数个体动物中引起NWR,
其中响应于所述刺激的NWR观察结果是所述动物具有升高的交感神 经张力和/或应激水平和/或WSS和/或DRS水平的指示。
121.用于降低有此需要的受试者的交感神经张力水平和/或应激 水平和/或疼痛感知和/或WSS和/或DRS水平的方法,所述方法包括
a)刺激受试者的多态性感受器细胞,以便测量激发阈值,其中优选刺 激是通过电刺激的方式;
b)监控响应于步骤a)的刺激而来自于多态性感受器细胞的传入脉冲;
c)如果步骤b)中的监控显示降低的激发阈值,这是心理学应激和/或 WSS和/或DRS水平升高的指示,则刺激传出神经纤维以改变受试者的生 理状态,和
d)重复步骤a)-c)。
122.权利要求121的方法,其中步骤c)中的刺激传出神经纤维包 括硬膜外的脊髓刺激。
123.用于传出神经纤维的受控刺激的闭合环路装置,其包括
-用于对多态性感受器细胞施加电刺激的设备,
-用于测量来自多态性感受器细胞和/或传出运动神经细胞的传入 脉冲的设备;
-用于将测量的传入脉冲与标准值进行比较的设备;
-用于对传出神经纤维施加电刺激的设备;和
-用于根据传入脉冲与标准值的比较来控制对传出神经纤维施加的 电刺激的设备。

说明书全文

技术领域

发明涉及交感神经张/WSS/DRS的即刻测定的方法和用于其 测量的系统。由于该方法为个人提供可能与测量的轨迹记录组合的交 感神经张力的即刻测定,其适合用于测定健康个体在身体上和精神上 表现最佳的可能性。本发明另外涉及本发明的系统用于测定交感神经 张力的用途,以及伤害感受测量用于测定交感神经张力的用途。

背景技术

哺乳动物中,神经系统就其功能分成躯体神经系统和自主神经 系统。自主神经系统自动地和反射性地执行功能。自主神经系统可以 进一步被分成起相反作用的交感神经和副交感神经系统。交感神经和 副交感神经具有相反的作用。
交感神经系统以所谓的“应激反应”调动生物体的资源,使得可 以以最佳的方式处理紧急的险境/攻击。在应激反应引起身体功能的必 需改变时,身体建立一种新的状态,被称为”应激阶段”。在这个阶 段,人在智力上思考更快和更清晰,同时能够将注意力集中在其思维 上。为了支持这一目的,有效地阻止了不相干的感觉印象。身体上, 身体通过缩短反应时间、增加肌肉力量、使感觉敏锐、和优化思维与 运动技能之间的协调来作为响应。
总之,以上所述限定“应激阶段”是积极的生理现象,其以适合 的量表现出来,并用必要的恢复进行适当的平衡,所述恢复在副交感 神经系统占优势时起作用,如以下所述。
副交感神经系统调节生物学过程,所述过程恢复和增加生物体的 资源并且从而保证在急性/瞬时应激的情况中有能够调动的必需资源 可用。
生理学上,经由交感神经的模拟增加脉搏和血压并且抑制腺体中 的分泌物形成,等等。而副交感神经尤其是将心率和血压降低到生理 学安静状态的平,并且刺激腺体分泌。在应激过程中,交感神经系 统活化。
应激可以是令人愉快的,但是也可以是使人不愉快的并且有时是 危及生命的。有必要在应激的两种形式之间进行区分:瞬时的和持久 的。瞬时应激(=急性应激)是在察觉危险的迹象时有准备的生理状态, 即,通过来自大脑的神经中枢/激素信号在身体中自动引发的状态。因 此,其起到自我防御机制的作用。应激水平取决于个体对刺激的后果 的预期和可用的资源之间的平衡。在攻击/危险的迹象结束时,体内平 衡重新建立。如果个人有必需资源可用,则可以以积极的方式认知局 势。如果局势表示其中应变(strain)超过身体的资源的状态,则局势 很可能被消极地认知。如果这个后一种情况持续,则生物体的资源可 能被消耗,并且身体的表现降低。这种状态被称为持久应激或慢性应 激,是由于长时间接触瞬时应激所涉及的神经中枢过程/激素并且期间 恢复不充分而致大脑的神经中枢/激素过程的功能障碍。它可以伤害我 们的健康。
在其最轻微的形式,持久的或慢性的应激表现为适度的身体症状, 例如肌肉紧张、疲劳或头痛。在更严重程度的应激时,体验到另外的 症状,例如为记忆问题、难以集中和来自内脏的痛苦(例如,心悸、 胃痛、性欲降低)的形式。在更严重的应激状态,社交能力也有所削弱, 例如忍耐性降低、烦躁不安和不受控制的发脾气。在后一种情况中, 未经处理的慢性应激可以导致疾病,从而在一段时间以后丧失工作能 力。
身体对上述的应变/危险的感知的反应是通过下丘脑-垂体-肾上 腺系统控制的,所述系统激活包括皮质醇在内的甾体激素(糖皮质激素) 的释放。另外,释放其它激素,尤其是包括多巴胺在内的儿茶酚胺类、 去甲肾上腺素和肾上腺素。结果,产生一组生理反应,其组合起来被 称为应激反应。基本上身体的所有系统都受到影响,包括脑、心血管 系统、免疫系统、呼吸系统和消化系统。
在生理和心理危险/攻击/应变已经能够过去时,身体对其的反应 失去活性并且开始恢复期。
应激反应不仅通过纯物理的或纯心理学的危险所激活,而且通过 我们的思维来激活。许多日常的生活情况,尤其是赶时间、忧虑、人 际关系问题和经济上的烦恼,可以在人没有受到生命威胁时激活应激 反应。这些微小的但是日常的应变的累积作用可以产生持久/慢性的应 激。
为了避免应激状态发展并且由此产生消极影响,确定人的急性或 累积的应激水平对于引发认识处理和适当动作来说是必不可少的,其 可以减少或者完全消除引起应激的应变和/或增加个人处理这些应变 的有准备性,使得可以避开和/或预防与应激有关的消极影响,不论是 个人的还是社会的。不能将应激本身看作是疾病,但是累积的应激可 以使个人对打击更敏感,并且可能发展成为疾病。
已知许多方法用于确定交感神经张力(交感神经系统的活性),作 为人应激水平的量度,包括测量唾液中的皮质醇、测量血清中的儿茶 酚胺(肾上腺素和/或去甲肾上腺素)和皮质醇、以及测量尿中的儿茶酚 胺(Ekman R.和Lindstedt.G.:″Molekylerliv og (molecules in life and death),in Ekman R.and Arnetz B.(red) ″Stress;Molekylerne,Individen,Organisationen, ″(stress;molecules,the individual,organisation and society),Libers publishing firm,Stockholm 2002,pages 77-89;Hansen A.M.,Garde A.H.,Christensen J.M.,Eller N.H. &B.″Evaluation of a radioimmunoassay and establishment of a reference interval for salivary cortisol in healthy subjects in Denmark″,Scand J Lab Invest 2003;63: 303-10.)。已知测量皮肤温度(Normell LA,Wallin BG.″Sympathetic skin nerve activity and skin temperature changes in man″.Acta Physiol Scand 1974;91:417-26)和出汗是用于测量应激的其它 已知的方法。
测定应激和交感神经张力的已知方法具有诸多缺点,不是需要涉 及延迟的复杂的技术分析、通讯和费用就是该方法不能作到对于来自 物理环境的冲击/影响不敏感。例如皮质醇的血清测定需要实验室分 析。另外,这种测定的一个缺点是,皮质醇的血清浓度的变化可能是 除了应激水平升高之外的其它原因引起的。出汗测定的诸多缺点在于 这种测定方法可能是非常不可靠的,尤其是在其中不管人的应激水平 如何出汗都增多的热天。
警报系统和防御反应机制是活生物的生存策略的基本部份。感受 伤害的系统的特殊的多觉型感受器用于探测破坏组织的环境刺激,为 生物体提供对不利条件作为最佳反应所需的信息-例如反射性反应或 退却反应。感受器对于包括交感神经传入在内的各种外源和内源物质 的调节敏感,并且通过Ca2+可渗透的TRPV通道在分子水平调节反应。 已知应激通常抑制这些感受器的痛觉。
因此,需要快速的、可靠的和廉价的用于测定交感神经张力的方 法,所述交感神经张力作为人在身体上和智力上作出最佳表现的可能 性的量度。

发明内容

发明人以前发现,在重要的区域中,应激增加痛觉。还发现防 御反应/反射通过应激被赋予更大的灵敏度,从而使得生存潜力提高。
现在证明,在人中观察到的胸骨的应激所致的疼痛敏感性增加(参 考WO 2005/084529和WO 2006/092146)与非认识的伤害退却反射(NWR) 的相应提高有关,表明警报系统以及防御反应的可能的有利的增强, 并且二者是关联的。
直到现在,疼痛敏感性增加已经认为是组织损伤的局部反应,如 在炎症中,或者是神经原性疼痛中的一般的功能障碍;因此,尚不知 道疼痛敏感性升高与防御反应有关联。
敏感性通过简单和可靠的方法来测量(如在本受让人的WO 2005/084529和WO 2006/092146中所教导的),并且表现出在应激诱 导的影响结束时正常化。由于目前不存在用于诊断应激的简单的、客 观的和可靠的方法,可以预料所述方法论可能用于广泛的实际应用, 用于其中专业人员或非专业人员可能受益于可靠的应激测量的情况, 例如用于作战士兵的创伤后精神紧张性障碍、心脏病、代谢综合症(高 血压、脂肪过多、抑郁症和糖尿病)、和作为预防措施作为人群的保健 的一部分以及用于家畜的康乐。
因此,本发明提供了对生物学警报系统和防御反应的调节潜力的 新的理解,目的在于改善生存潜力,包括传入的感觉反应和传出的运 动反应。需要强调的是,对于观察到的调节,具有已知的功能性、结 构性和分子的基础
目前,防御反应的敏感性增加,如最简单的传出的动作反应(即, 伤害退却反射(NWR))所反映的,没有被提出作为动物或人在感知到危 险时通常改善的生存潜力的一部分。对由应激或其它一般的环境因素 引起的NWR或其它防御反应的调节尚未成为研究的课题。NWR已经被 认为是对疼痛的客观的剂量依赖性反应。然而,已经在损伤的情况中 观察到局部调节,保护受伤的部位。
因此,警报系统的敏感性和防御反应之间的关联是新的,代表了 一个新的生物学研究领域。
由于大脑在没有有意识的感知的情况下处理可能危险的刺激,并 且临床应激症状的有意识的感知可能在严重的应激的情况中受到抑 制,本发明的发现在危险的有意识感知和无意识感知之间的关联的研 究领域建立了一条新路。
目前,尚未鉴定用于将由于应激所致与体育锻炼所致的交感神经 系统活性增加之间加以区别的生理学方法。本发明提供这种方法。
本发明提供测定交感神经张力的方法。所述方法是快速的、简单 的、可靠的和廉价的,并且可以用作人的急性和累积的应激水平的量 度,但是,如上所述,它还可以用于测定个体警报系统敏感性(WSS) 以及防御反应/反射敏感性(DRS)的状态。
本发明另外提供用于实施所述方法的系统。
在第一方面中,本发明涉及测定受试者的交感神经张力和/或应激 水平和/或警报系统敏感性状态的方法,包括以下步骤:测量以一个或 多个交感神经张力中性点的刺激阈值施加的刺激和测量以一个或多个 交感神经张力-从属点施加的相同阈值的刺激,或者测量以一个或多个 交感神经张力从属点的阈值施加的刺激并且将所述阈值与预先测定或 预先确定的校准阈值进行比较。在第二方面中,本发明涉及定量和/ 或定性测定包括人在内的动物的WSS/DRS和/或交感神经张力水平和/ 或应激水平的方法,所述方法包括:
a)储存校准阈值和刺激阈值,所述校准阈值是在动物身体上或 身体中的交感神经张力中性点伤害感受阈值的定量测量值,所述刺激 阈值是在身体中或身体上的交感神经张力从属点的伤害感受阈值的定 量测量值,随后;
b)通过将刺激阈值与校准阈值进行比较计算WSS和/或DRS和/ 或交感神经张力和/或应激水平的示值读数,从而示值读数是受试者的 WSS/DRS水平和/或应激水平和/或交感神经张力的量度。
另一个方面涉及定量和/或定性测定包括人在内的动物的 WSS/DRS和/或交感神经张力和/或应激水平的状态的方法,所述方法 包括:
a)储存校准阈值和刺激阈值,所述校准阈值是动物身体上或身体 中交感神经张力中性点的多态性感受器细胞发放阈的定量测量值,所 述刺激阈值是身体上或身体中交感神经张力从属点的多态性感受器细 胞激发阈值的定量测量值,和随后;
b)通过将刺激阈值与校准阈值进行比较计算警报系统敏感性的示 值读数,由此,警报系统敏感性和/或交感神经张力和/或应激水平的 所述示值读数是动物中警报系统敏感性和/或交感神经张力和/或警报 系统敏感性的量度。
本发明另外的方面涉及上述本发明方法的各种实际实施,其中这 种实施目的在于优化治疗和计划,所述治疗和计划的效力和依从性依 赖于个体受试者对所述治疗和计划的应激-水平和/或交感神经张力。 例如,本发明涉及用于控制患者治疗方案进程的方法,其中所述方 案的效力和/或患者依从性依赖于所述患者的交感神经张力和/或应激 水平和/或WSS和/或DRS,所述方法包括
i)在治疗方案过程中一次或多次测定所述患者的交感神经张力 和/或应激水平和/或WSS和/或DRS的状态,和
ii)基于患者受从所述治疗方案得到的受益和步骤i的测定值的 整体测量结果调整所述治疗方案。
与这些方面有关的是如下的本发明的方法,其包括在通过上述的 方法认为应激水平和/或交感神经张力和/或WSS和/或DRS水平高的情 况下进行干预的可能性。更确切地说,本发明还涉及用于防止不希望 的或没有效果的应激的方法,所述方法包括
a)通过使用用于这种测定的本文中所述的方法测定患者的交感神 经张力和/或应激水平和/或WSS和/或DRS水平,
并且如果步骤a中的测定值显示升高的交感神经张力和/或应激 水平和/或WSS和/或DRS水平,则使交感神经张力从属点在一段时间 内经受比刺激阈值更低强度的刺激。
本发明还包括患者的疾病预后测定方法,包括
1)测定患者的交感神经张力和/或应激水平和/或WSS和/或DRS 水平,和随后
2)通过在预后测定中结合步骤1中的测定结果为患者提供疾病的 预后,与在步骤1的测定结果中表现出较高的交感神经张力和/或应激 水平和/或WSS和/或DRS水平的预后相比,步骤1中的测定结果显示 低的交感神经张力和/或应激水平和/或WSS和/或DRS水平是更好的预 后。
本发明还涉及用于测定受试者的基于面谈的应激水平评价是否提 供真实的应激指示的方法,包括:
a)在面谈的同时,通过利用本文中所述的测定方法测定患者的交感神 经张力和/或应激水平和/或WSS和/或DRS水平,和
b)确定基于面谈的评价是否提供与步骤a中的测定结果正相关 的结果,正相关性显示基于面谈的评价提供了真实的指示。
在第三方面中,本发明涉及用于测量包括人在内的动物的交感神 经张力和/或应激水平和/或警报系统敏感性状态的系统,所述系统包 括:
a)存储设备,用于存储在人体上或人体中的交感神经张力中性点 测定的伤害感受校准阈值和用于存储在人体上或人体中的交感神经张 力从属点测定的伤害感受刺激阈值;
b)电子电路,其编程为用于数据处理伤害感受校准阈值和伤害感 受刺激阈值,以便获得测量值;和
c)用于对动物身体施加引起不适的刺激的用户操作设备,和适合 于存储由于第一用户操作产生的伤害感受刺激阈值的用户操作存储设 备;
d)用于对动物身体施加引起不适的刺激的用户操作设备,和适合 于存储由于第二用户操作产生的伤害感受刺激阈值的用户操作存储设 备;
其中所述引起不适的刺激包括1)通过第一振动基座施加的振动 和/或2)通过第一加热基座施加的热和/或3)通过第一电学基座施加 的电,并且其中用于施加引起不适的刺激的设备适合于施加逐渐增加 的刺激,所述存储设备适合于存储分别对应于第一和第二用户操作的 时刻的刺激水平。
校准阈值可以是预先测定或预先确定的值,其是永久存储的,例 如零值。
在第六方面中,本发明涉及测量伤害感受用于确定受试者的WSS 和/或DRS水平的用途。
本发明的受让人的在前国际专利申请WO 2005/084529和WO 2006/092146公开了在实现本发明时适用的系统、方法和用途。因此, 本发明包括利用在WO 2005/084529和WO 2006/092146中公开的测 定方法和系统的方面,以及对WO 2005/084529和WO 2006/092146中 公开的所述方法、用途和系统的改进。特别地,WO 2005/084529和 WO 2006/092146中的所有教导都适合于在加以必要的变化的情况下用 于根据本发明测定WSS水平,并且应该理解,在WO 2005/084529和 WO 2006/092146中教导的用于测定交感神经张力和/或应激水平的方 法在根据本发明测定WSS水平时同样适用。
然而,本发明还证明了可以通过测量动物(包括人在内)的伤害退 却反射(NWR)来测定动物的WSS和/或DRS(以及应激水平)-特别地,根 据本发明,使用在WO 2005/084529和WO 2006/092146的方法和系统 建立测定应激水平和交感神经张力水平的方法的先前发现也被证明与 NWR的阈值有关。
附图简述
以下参考附图具体描述本发明,其中
图1表示骨上侧的前端交感神经张力中性点的位置,以及乳头 和腋前襞之间的交感神经张力从属点Per 1的位置,即灰色阴影区, 灰色阴影区中的黑点表示根据本发明在Per 1内最经常使用的点。
图2表示在脊柱上后侧交感神经张力中性点的位置,更确切地为 在TH 10-11,以及在肩胛之间区域中对应于TH 3-6的后部交感神经 张力从属点的位置。
图3表示在锁骨上侧的前端交感神经张力中性点的位置,和在胸 骨中间的交感神经张力从属点C.V.17的位置,即灰色阴影区,灰色 阴影区中的黑点表示根据本发明在C.V.17内最经常使用的点。
图4表示锁骨上侧的前端交感神经张力中性点的位置,和位于乳 头下两个肋骨之间的交感神经张力从属点St 18的位置,即灰色阴影 区,灰色阴影区中的黑点表示根据本发明在St 18内最经常使用的点。
图5表示本发明的系统,所述系统的一部分表示为整合到同一个 装置中。所述装置包括具有适用于对人的身体施加外部压力的接触面 的压力基座,用于测量由压力基座施加在身体上的压力的传感器。所 述装置包括用于显示读出数值的读出装置。
图6表示本发明的系统的装置的末端部分,所述末端部分包括适 合于在人的身体上施加力的接触面和用于测量施加在身体上的力的传 感器。
图7表示图5的系统的一个实施方案的原理简图。
图8表示应激因子的简图。
图9表示用于数据处理的基本原理的流程图
图10表示用于本发明的系统的一个实施方案的致动器的机械部 分的剖面图,所述致动器用于使用振动进行机械刺激。
图11表示由用于本发明的系统的一个实施方案的致动器产生的 磁场,所述致动器用于使用振动进行机械刺激。
图12表示图10中的致动器的不同部分。
图13表示图10的系统的原理简图。
图14表示致动器控制(频率和冲程的调整)的显示器。
图15表示作为时间的函数的温度设定值。
图16表示作为时间的函数的应激因子。
图17表示用于热刺激的本发明系统的一个实施方案的硬件设计 的简图。
图18表示作为时间的函数的时间脉冲和功率脉冲Δt。
图19表示对27名歌剧歌手进行的研究的结果,将本发明的测量 值(SA值)作为与表现有关的应激变化的量度。在该项研究中,在歌曲 表演之前、过程中和之后进行MBP、PRP、唾液皮质醇和SA的测量。 SA值的变化与以下变化显著相关,PRP(r=0.5;p<0.005),MBP(r =0.4;p<0.01)和皮质醇(r=0.3;p<0.05)。
图20表示对14名歌剧学员进行的研究的结果,将本发明的测量 值(SA值)作为与精神紧张有关的应激变化的量度。以以下间隔进行 PRP和SA的测量:在休息10分钟之后,随后进行攻击(精神应激试验)。 该图描述了PRP和SA的改变(ΔSA对ΔPRP)。在精神紧张过程中,SA 和PRP的改变是正相关的。
图21表示对14名歌剧学员进行的研究的结果,将本发明的测量 值(SA值)作为与由于脚踏车试验(cycling test)所致的应激变化的量 度。以以下间隔进行PRP和SA的测量:在休息10分钟之后,随后进 行攻击(脚踏车试验(bicycling test))。该图描述了PRP和SA的改变 (ΔSA对ΔPRP)。在体力表演过程中,SA和PRP的变化是负相关的。
图22表示对14名歌剧学员进行的研究的结果,将本发明的测量 值(SA值)作为与由于唱歌所致的应激变化的量度。以以下间隔进行 PRP和SA的测量:在休息10分钟之后,随后进行攻击(歌唱表演)。 该图描述了PRP和SA的改变(ΔSA对ΔPRP)。
图23表示对112名确诊缺血性心脏病的连续患者进行研究的结 果。所用的方法是使用β-阻滞药物和测量SA-值的分类记录。结果显 示,在使用和不使用β-阻滞剂的患者之间在SA测量值方面没有显著 性差异(p>0.1)。
图24.歌剧独唱歌手(N=26),在首映表演期间PT平均值(图24A), HR平均值(图24B),PRP平均值(图24C),MBP平均值(图24D)和唾液 皮质醇平均值(图24E)的变化,置信界限为95%。PT:34,45,32(p< 0.0001);HR:69,84,72(p<0.001);PRP:9828,12053,9865(p <0.005);MBP:103,107,101(p<0.001);唾液皮质醇:4,5, 3(p  <0.05)
图25.PRP和PT的变化。
(A)歌剧独唱歌手(N=26),在首映表演期间的PRP和PT变化(r=0.54, p<0.0001)。
(B):歌剧学员(N=27),在脚踏车运动试验期间的PRP和PT变化(r =-0.70,p<0.0001)。
图26.非认识性的伤害退却反射(NWR)的在患者中的出现率:PT <30(N=46);30<=PT<60(N=64);PT>=60(N=43)。
图27.可靠性试验。
(A)由HCP对82名健康人进行PT的第一次测量(r=0.94,p< 0.0001)。
(B)在医疗诊诊所由HCP对181名连续患者进行PT测量(r=0.97, p<0.0001。
(C):由36名非HCP进行自我PT测量(r=0.95,p<0.0001)。
图28.充分实施的最佳表现和完美程度的灵活性的实例。 SO(=WSS,表示为◇)是高的,并且在歌唱播音试验时为高的,这样很 好,因为这可作为伴有瞬时应激的现实中的重要情况,与没有现实的 重要性的精神和体力运动试验相比。说明:如果在播音试验之前的最 后时刻进行测量,则在歌唱播音试验之前测量的SO水平可能升高。
好的灵活性水平表示为SO和PRP(表示为□)二者在歌唱播音试验 时以及在精神应激试验中都升高另外,SO和PRP二者的升高的水平 都在应激情况结束时快速恢复正常。
在脚踏车试验时,SO随着PRP升高显著降低,并且在脚踏车结束 时SO随PRP的降低而升高-同样表示为完美的灵活性。
图29.可能不充分的最佳表现和灵活性水平降低的实例
该曲线使用与图28相同的表示SO和PRP的符号。
在精神应激试验期间,最佳表现可能是不充分的。尽管在试验过程中 应激水平升高,但是心脏运转降低,引起不充分的任务表现。在试验 结束时,应激水平下降,而心脏的运转增加,表示缺乏灵活性和对应 激的自相矛盾的心脏生理学反应。
在歌唱播音试验之后,与在精神试验期间一样,SO升高,而PRP 降低。这支持了缺乏灵活性,由于歌唱播音试验之后身体得到休息, 应激水平升高-指示缺乏精神恢复。
在脚踏车试验时,发现SO的微小变化,尽管PRP有大的变化-由 此是灵活性不充分的另外的指示。
与同样处于和处于休息期间的同事相比,心脏的运转升高30%
图30.在12周自我测量过程中作为在觉醒时的WSS测量的应激 水平形成。
SO最初处于升高的水平(男性的正常值<15)。此外,由于在第一 周过程中SO测量值一直是高的,可以推断,这个人受到持久应激。
通过每天和系统地使用本文中教导的程序,SO的总体 水平(=WSS)最终达到正常水平。
发明详述
定义
在对本发明进行详细描述之前,定义与本发明的各个方面有关的 特定短语:
短语“应激”表示其中应变超过身体资源的应变情况。应激可以是 令人愉快的,但是也可以是使人不愉快的并且有时是危及生命的。有必 要在应激的两种形式之间进行区分:瞬时的和持久的。“瞬时应激”(即, “急性应激”)表示有准备的生理状态,即,在察觉危险的迹象时通过来 自大脑的神经中枢/激素信号在身体中自动引发的状态。应激水平取决于 个体对刺激的后果的预期和可用的资源之间的平衡。在攻击/危险的迹象 结束时,体内平衡重新建立。如果人有必需资源可用,则可以以积极的 方式认知局势。如果局势表示其中应变超过身体的资源的状态,则局势 很可能被消极地认知。如果这个后一种情况持续,则生物体的资源可能 变得承受负担,并且身体的表现降低。升高的应激水平表示为升高的交 感神经张力。然而,交感神经张力的升高不能表示应激水平升高,如在 轻度的体育活动中的情况。
短语“持续应激”或“慢性应激”为同义词,是由于长时间接触 瞬时应激所涉及的神经中枢过程/激素并且期间恢复不充分而致大脑 的神经中枢/激素过程的功能障碍。它可以伤害我们的健康。
短语“交感神经张力”表示神经系统的交感神经部分的活动水平, 可用作测量人在身体上和智力上最佳表现的可能性的量度。
短语“急性应激”表示这样一种状况,其中人在短时间内(通常为 几小时/几天)经历由于应激引起交感神经系统活性升高的情况。
短语“瞬时应激”与“急性应激”是同义词。
短语“持久应激”与“慢性应激”是同义词。优选术语持久应激, 因为其在疾病术语方面是中性的,而”慢性”用于表示长期的与疾病 有关的状况。发现这是有重大意义的,因为如果随后发生恢复,则轻 度的持久应激可能不是不健康的或对健康有害的。为了在术语方面的 一致,优选”瞬时应激”而不优选”急性应激”。
短语“累积的应激”表示这样一种状况,其中人在长时间内(通常 为几周/几个月/几年)经历引起交感神经系统活性升高的情况。
短语“临床应激”表示其中应激引发临床症状的情况。
短语“生理学应激”表示交感神经张力的测定,而在由于心理应 激(=应激)或由于生理应激(=活动诱导的应激)引起的交感神经张力变 化之间不加以区分。
短语“心理学应激”表示应激,并且主要用于需要将其与物理应 激加以区分的情况中。
短语“物理应激”表示由于体育活动(只是由于体育活动)引起的 交感神经张力增加。然而,应该强调的是,这个术语适用于轻度到中 度的体育活动,因为过度的体育活动可以产生心理学应激。
短语“精神应激”表示由于精神活动(只是由于精神活动)引起的 交感神经张力增加。然而,应该强调的是,精神应激的传导可以导致 在某些人和在某些环境下的应激,并且可能对于其他人或对于在其它 环境下的相同的人不能产生应激。精神应激试验是否导致应激取决于 刺激结果的个体预期与可用资源之间的个人的平衡和根据情况的平 衡。
短语“刺激”表示可以激活皮肤的机械感受器、热感受器和/或感 受伤害的感受器的任何类型的刺激。刺激可以作为机械刺激、热刺激、 电刺激辐射刺激和/或化学刺激来提供。机械刺激可以通过例如压力 和/或借助振动来提供,热刺激可以通过寒冷和/或热的方式来提供。 电刺激可以通过例如交流电和/或直流电的方式来提供。辐射刺激可以 借助例如施加的红外线、可见光和/或紫外线或其组合光谱来提供,例 如,激光器、发光二极管、红外光源、紫外光源和/或白光光源。化学 刺激可以通过有机化合物和/或无机化合物来提供。
短语“交感神经张力中性点”表示身体上或身体中的一个点,其 对施加的刺激的敏感性与交感神经系统的活动水平和/或急性应激的 水平无关。这个表达还包括身体上或身体中的点,其中升高的交感神 经张力和/或应激水平引起在所述点中敏感性或伤害感受的阈值更高。
短语“交感神经张力从属点”表示身体上或身体中的一个点,其 中对施加的刺激的敏感性取决于交感神经系统的活动水平,在于升高 的交感神经张力或升高的应激水平引起该点表现出对敏感性和/或伤 害感受的阈值降低。
从本公开显而易见,交感神经张力中性点和交感神经张力从属点 的解剖学位置不是重要的。在其中利用植入装置进行刺激时,该点应 该是在身体“中”,而使用手动装置典型地是要刺激身体“上”的一 个点。
短语“刺激的阈值”表示要对已知点施加的刺激的强度,其目的 在于使人感知到施加的刺激不是令人愉快的,更具体地说是使人不愉 快的或者是疼痛。
短语“压力敏感性的阈值”表示要对已知点施加的压力的强度, 其目的在于使人感知到施加的压力不是令人愉快的,更具体地说是使 人不愉快的或者是疼痛。
短语“伤害感受阈值”表示在该阈值时人在各个点感知的刺激为 伤害性的,即,组织破坏性的。这种表达还包括人感知为不舒服的刺 激。
短语“基本上同时”表示不同的测量(例如,校准阈值和刺激阈值 的测量)在几分钟的时间段内进行,例如,一分钟、二分钟、三分钟、 五分钟、十分钟、十五分钟。
短语“显著更低”是指交感神经张力从属点的伤害感受阈值是交 感神经张力中性点的阈值的至多85%,特别是至多80%,更特别地为至 多75%。
短语“用于施加和测量刺激的系统”表示能够施加和测量刺激的 系统,例如一个装置或几个装置。
短语“压力敏感性装置”表示能够施加和测量压力的装置。
短语“标记物”表示标记测量点的方法。
短语“测量点”表示这样的一个点,对于所施加的刺激,其刺激 阈值是中性的或是依赖于交感神经张力的。
表达”C.V.17”、“Per 1”和”St 18”表示符合常规 的中医理论(Beijing College of Traditional Chinese Medicine: Essentials of Chinese Acupuncture,Beijing Foreign Languages Press,1980)的经络穴位(meridian point)。C.V.是任脉;Per是心 包,St是胃。C.V.17点,即图3中所示的灰色阴影区,其中在该灰 色阴影区的C.V.17内根据本发明最经常使用的点表示为黑点。Per 1 点,即图1中所示的灰色阴影区,其中在该灰色阴影区的Per 1内根 据本发明最经常使用的点表示为黑点。St 18点,即图4中所示的灰 色阴影区,其中在该灰色阴影区的St 18内根据本发明最经常使用的 点表示为黑点。所述的各个点(C.V.17/Per 1和St 18)根据其中医命 名充分限定,并且是身体表面上的点的形式。在图1、3和4中,提供 了灰色阴影区来标记要检查的实际区域并且该点仅是由于其在刺激时 是最疼痛的点的性质而限定的。这也意味着,该点可能在附图上标记 的灰色阴影区之外。事实上,所述点可以位于对应于供应到交感神经 系统的心脏处的皮肤部分内的任何位置(如例如以下参考文献中所述, Rutherford J.D.,Braunwald E.& Cohn P.F.,″Chronic heart disease″;Braunwald E.,ed.″Heart Disease.A textbook of Cardiovascular Medicine″.Philadelphia:W.B.Saunders Company, 1988;1314-67;Williams P.L.,Warwich R.,Dyson M.& Bannister L.H.,eds.Gray s Anatomy.New York:Churchill Livingstone, 1989;723-1168;Mann,F.,″Textbook of acupuncture″,William Heinemann medical books,London 1987;57-64)。
表达”TH 3-6”和”TH 10-11”表示分别在相同编号的胸椎上 的棘突3-6和棘突10-11。棘突是脊柱上摸起来象硬的突起样的部分。 棘突3-6和棘突10-11表示在图2中,棘突3-6是脊柱上最高的四个 黑色圆点,棘突10-11是脊柱上的两个最低的圆点。
“警报系统敏感性”或”WSS”表示CNS控制的警报系统, 其通过交感神经系统起作用来建立在应激情况下的增强的表现或警 戒。由此,WSS的升高总是伴随有交感神经张力的升高,而交感神经 张力升高未必伴随有WSS的升高(例如在交感神经张力的升高是由于 对交感神经张力升高的生理学需要,例如在轻度到中度体育活动时)。 本发明的发现显示,WSS的总体升高伴随有身体上或身体内交感神经 张力从属点的触痛升高(感受伤害的阈值降低),意味着显示这种触痛 升高的本发明的测量结果提供了WSS敏感性升高的指示。
短语“防御反应/反射敏感性”或”DRS”表示CNS控制的非认识 性反射调节的防御体系,其与交感神经系统和WSS有关联,以便建立 增强的防御反应。由此,DRS的升高总是伴随有交感神经张力和WSS 的升高,而交感神经张力升高未必伴随有DRS的升高(例如在交感神经 张力的升高是由于对交感神经张力升高的生理学需要,例如在轻度到 中度体育活动时)。本发明的发现显示,DRS的总体升高伴随有身体上 或身体内交感神经张力从属点的触痛升高(感受伤害的阈值降低),意 味着显示这种触痛升高的本发明的测量结果提供了DRS敏感性升高的 指示。
在测量过程中用到的短语“伤害退却反射”用来表示眼睛、面颊(惊 吓反射)区域中的不随意的肌肉收缩或颈部和上肢的屈肌的不随意的 肌肉收缩。
短语“神经系统的灵活性”表示生物体响应于环境的变化而进行 适当调整的能力,即,对应激情况的反应大小以及恢复速率。好的灵 活性表示生物体快速并且充分地响应这种变化而作出调整。对于瞬时 应激的具体情况,这是指应激反应在表现的顶峰处被充分激活并且在 该情况结束时快速地重建体内平衡。灵活性的程度是持久应激的水平 的有用的量度,灵活性缺乏越多表示持久应激水平的增加。
优选实施方式
为了确保人的总资源得到最佳的利用,在给定的应激唤起情况中, 重要的是,这可以通过测量任何给定时间的神经系统的功能水平来得 到保证。
本发明的方法为人提供了这种工具,所述工具在形式上为测定交 感神经系统的即刻活动水平的方法:
1)低测定值表示交感神经系统的低活动水平,并且由此是随未 来的应激情况作出最佳应对的最好的可能性基础。
2)单个的高测量值为用户提供如下的信息,即从生理学度讲, 人已经在所谓的应激阶段”为了应对大脑感知为危险的或可能危险的 情况而调动了生物体的资源。
3)重复的高测量值为用户提供以下信息,即,人处于长期的“应 激阶段”,从长远来看其可以对生物体的资源产生消耗,并且提供在 智力上、身体上、情绪上和社交上功能水平降低的基础。
4)改变的高和低测量值为用户提供如下的信息,即人处于其中 “应激阶段”被交替地激活和灭活的情况。结果,存在有学习和觉知 (awareness)的可能性。
在特定的实施方案中,由此将该方法与特殊的工具关联起来,并 且基于实际测量值的教育程序可以教会人如何预防和处置消极的应激 并且告诉他/她具体是什么使其应激水平升高/降低。
本发明是对用于确定交感神经系统的活动水平以及由此人在身体 上和智力上表现最佳的可能性的方法进行深入研究的结果,并且巧妙 地解决了测定交感神经张力的已知方法的问题,所述已知方法明确地 是交感神经系统活动水平的量度,在本文中被称为与物理应激相对的 心理学应激。
根据本发明,已经令人惊讶地发现,在身体存在有这样的一些点, 在对这些点施加刺激时所述点的阈值是交感神经张力中性的,甚至能 够通过痛觉丧失作出反应,而其它点是交感神经张力从属的,参考上 述的定义-另外还发现,只有在交感神经张力与WSS和/或DRS的状态 相关联时情况才是这样,而由于例如简单的轻度到中度体育活动引起 的交感神经张力升高不引起交感神经张力从属区域/从属点的触痛升 高。换句话说,存在有某些点,其对施加的刺激的敏感性与交感神经 系统的活动水平无关,或者升高的交感神经张力/应激水平诱导痛觉丧 失,而还有其它一些点,其对施加的刺激的敏感性依赖于交感神经系 统的活动水平(在交感神经系统的活动水平依赖于WSS/DRS时),即这 些点可以响应于交感神经张力和/或应激水平和/或WSS/DRS水平的升 高而变得痛觉过敏。因此,根据本发明,在交感神经系统的活动水平 随WSS/DRS的升高而升高时,人的交感神经张力从属点对施加的刺激 的敏感性也升高。这种认识是令人惊讶的,因为以前的描述认为应激 和由此升高的交感神经张力通常增加对疼痛的耐受度(Amit and Galina,Physiol.Rev.66:1091-1120,1986)。因此,确定的交感 神经张力从属点与总体上关于身体所已知的不同方式进行反应。事实 上,确定的交感神经张力从属点是其中应激和/或升高的交感神经张 力可以表现为影响痛觉过敏(即,敏感性升高或伤害感受升高)的那些, 这与以前证明的由应激或升高的交感神经张力诱导的痛觉丧失形成对 比。
通过测量在交感神经张力中性点获得刺激阈值所需的施加刺激的 强度并将其与在交感神经张力从属点获得相同刺激阈值所需的施加刺 激强度进行比较,得到了WSS/DRS的生理学测量值(并且有时是交感神 经张力的生理学测量值),由此得到人的心理学应激或即时应激水平。 该测量值可以看作是WSS水平的即刻测定结果。
在使用本发明的方法确定长期的、即时的或者急性应激水平和/ 或WSS/DRS状态时,该方法为人提供了用于调整应激状态并且由此优 化其表现的工具。交感神经系统活动水平的急性升高可能对人的表现 具有有利的影响。因此,公知的是升高的肾上腺素水平可能对表现的 优化有利。因此,本发明的方法用于调整交感神经张力,以便获得升 高的交感神经系统活动水平,从而产生有利的影响。
同样重要的是本发明的方法的如下的能力,即所述方法使其也可 能用于确定在引起人的WSS/DRS的未被认识到的升高或降低(例如,作 为瞬时应激或持久应激观察到)中的环境或生活方式的因素,因为本发 明的方法允许反复测定WSS/应激的水平-如果人在这种重复测定的时 间段中记录日志,则也可能将日常生活的相关事件与测定值相关联, 从而促进应力诱导因素的确定以及降低应激的活动/动作。
因此,提供了测定交感神经系统和/或应激水平和/或WSS和/或 DRS水平的即时活动水平的方法,所述活动水平对于人最佳表现的能 力或可能性是有意义的。所述方法可能具有诊断的性质并且具有诊断 价值,但是也可能用作预后方法,在于其为人提供了人表现最佳的即 时可能性并且由此预防低于最佳的表现的预后,如背景技术中提及的, 在所谓的“应激反应”中,交感神经系统调动生物体的资源,使得以 最佳的可能方式应付实际的险境/攻击。这意味着人在智力上思考更快 和更清晰,同时将注意力集中在其思维上的能力增加。为了支持这一 目的,有效地阻止了不相干的感觉印象。身体上,身体通过缩短反应 时间、增加肌肉力量、使感觉敏锐、和优化思维与运动技能之间的协 调来作出响应。
对146名随机挑选的健康人进行的试验显示,在严重应激(如以下 定义的应激组水平3)的79人中,有一半(41人)认为它们自己没有应 激/有很低的应激。结果,本发明的方法和测量工具通过为人提供否则 这个人不会得知的重要信息而具有巨大的实际价值。
如上所述,本发明的方法还可以用于以长期的方式记录交感神经 系统的活动水平和由此的WSS和/或DRS的活动水平,并且因此对于及 时预防这种状态引起应激相关的并发症来说是有效的。这种记录可以 例如被发送到监控个人数据的中央寄存器/数据中心,并且及时将警告 送回给个人,从而能够避免所述并发症。
根据本发明,各个点的刺激敏感性可以在不同人之间具有显著的 不同,并且不能将对于一个人的交感神经张力/WSS/DRS的单次测定值 必然地与这个人的实际应激状态相关联,除非已知这个人的正常状态。 因此,可能需要用附加信息对交感神经张力/WSS/DRS的单次测定值进 行补充。因此,低的交感神经系统/WSS/DRS活动水平以及反复测定之 间的小的差异表示这个人的资源的最优的预后利用。然而,高的活性 水平以及反复测定之间的小的差异不是明确的,而需要附加信息。因 此,可以发生其中通过所述方法测定了高的活性水平的情况,而通过 应激表格(调查表)的方式进行补充分析显示这个人没有表现出临床应 激的迹象。在这种情况中,测量值可能反映:1)瞬时应激和/或持久的 慢性应激,或者可以反映2)人没有意识到临床应激症状的持久应激。 后一情况可以在具有严重的持久应激水平的人中观察到。关于灵活性 的补充试验可以在两种情况之间加以区分:高的灵活性水平表示人受 到瞬时应激,而不充分的灵活性可以表示人受到持久应激(参见图 28-30)。其中高的WSS/DRS值与低的WSS/DRS值组合、而时间较短的 情况表示,高的测量值反映与瞬时应激有关的情况,而持久应激的水 平是低的(参见图28-29)。
然而,对于许多实际的目的,适合的是测定代表了群体(例如,关 于年龄、性别和人种的背景)中的不同水平的校准阈值,因为这提供了 通过进行刺激阈值的一个单次测量而确定个体的应激水平和/或交感 神经张力的可能性,从而不再需要进行校准阈值的测量。
因此,校准阈值可以不是得自测量的数值,而是预先测定或预先 确定的值,即基于一个人或一大组人的先前的观察结果的数值。
根据本发明,刺激可以是激活皮肤的机械感受器、热感受器和/ 或感受伤害感受器或身体内(例如,在骨膜组织(periostal tissue) 中)的等效感受器的任何类型的刺激。刺激可以作为机械刺激、热刺激、 电刺激、辐射刺激和/或化学刺激来提供。机械刺激可以通过例如压力 和/或借助振动来提供热刺激可以通过寒冷和/或热的方式来提供。电 刺激可以通过例如交流电和/或直流电的方式来提供。辐射刺激可以借 助例如施加的红外线、可见光和/或紫外线或其组合光谱来提供,例如, 激光器、发光二极管、红外光源、紫外光源和/或白光光源。化学刺激 可以通过有机化合物和/或无机化合物来提供。
还有可能直接与多态性感受器细胞或传出运动神经细胞相互作 用,参考以下的详述。可以用AC或DC、神经递质或能够引起神经细 胞激发的化学品来刺激这些细胞。
记录的交感神经张力的生理学测量值是人的急性应激水平和人的 累积应激水平之和(即,WSS和/或DRS)的总的测量值。本发明的方法 还允许记录任何干预/降低应激的活动的影响。
在对人的特定的点施加刺激时,其不再将施加的刺激感知为舒适, 更具体地说,这个人将施加的刺激感知为使人不愉快的或者是疼痛的 时候得到刺激的阈值。此外,可以通过测定交感神经张力从属点的多 态性感受器细胞或传出运动神经细胞的激发阈值得到相关的测量值。
交感神经张力中性点也可以表示为校准点。这些点可能位于锁骨 上侧的前面和脊柱的后面,具体地表示为TH 10-11。所述点还可能位 于手指或脚趾上的任何位置,但是优选在手指或脚趾的背面上。
交感神经张力从属点也可以表示为记录点。这些点可以位于神经 支配地对应于交感神经系统到心脏的神经支配的皮肤上/皮肤中的任 何位置,例如在前面涉及以下三个:在胸骨中间的C.V.17,位于乳 头下的两个肋骨之间的ST 18以及位于乳头和腋前襞之间的Per 1, 并且在后面涉及与肩胛之间区域的TH 3-6对应。根据一个实施方案, 优选选择所述点的最痛点,这种点使得最精确地表达活动水平。
本发明允许总体上测量人在短时间(例如几小时/几天)内的急性 应激,以及长时间(例如几个月/几年)的累积应激。
可以通过本领域技术人员已知的技术在瞬时应激和持久应激之间 进行区分。这些技术包括但不限于:关于人的生理和心理状态的会谈 或其中可以任选地通过填应激表格(调查表)阐明其状态的其它方法。 此外,可以通过本领域技术人员已知的技术找到应激的原因。这些技 术包括但不限于:关于人的生理和心理状态的会谈或其中可以任选地 通过填应激/资源平衡表阐明其状态的其它方法。这些技术包括但不限 于将个体反复测量的WSS/DRS与与其相关的日志相结合。这在前文作 为本发明测定方法的附加信息的补充简单地提及过。还有可能监控人 在一段时间内的活动水平(通过连续测量心率、血压等)以及让这个人 记录涉及以下内容的详细的日志:1)WSS/DRS,2)事件,3)思维,4) 情绪和5)个人确定的与应激有关的临床症状,将其与所得信息的认知 处理相组合会提供用于区分瞬时应激和持久应激的答案。
还有可能包括专门的灵活性试验。这些技术包括但不限于:进行 精神应激试验、体育活动试验(例如,脚踏车运动试验)和/或与人的职 业生命有关的表现试验(参见图20-30)。试验的各个方面反映了灵活 性:对刺激的应激反应的程度以及随后恢复的速率。
慢性应激的第一临床迹象是疲劳和运动器官的肌肉中的肌肉张力 升高。其可以表现为例如头痛,以及背部、肩和颈部的疼痛。这种状 态是无害的并且在感知到积极应激的许多情况中体验到。
在长期的应激负荷的情况中,在没有处于意志力驱动下的神经系 统的部分(即,自主神经系统)中引发另外的症状。这些症状可以表现 为例如心情易变、胃痛、心跳和难以集中。
如果应激负荷进一步加重,则在意志力驱动下的神经系统部分中 引发除上述症状以外的另外的症状。例如,人不再能够控制其愤怒或 烦躁不安,并且消极地影响其社会行为。
得到刺激阈值所需的施加刺激的强度的测量值可以使用能够测量 所施加刺激的强度的系统来进行测定。用于测量所施加的刺激的这种 系统的一个实例是能够测量所施加的机械刺激、所施加的热刺激、所 施加的电刺激、所施加的辐射刺激和/或化学刺激的系统。用于测量所 施加的机械刺激的系统可以是例如用于测量所施加的压力的装置,所 述装置例如是压力计。在使用例如能够测量所施加的压力的装置进行 试验之后,可以用手指进行获得压力敏感性阈值所需的所施加压力的 强度的测量。
本发明的方法可以另外用作各种活动的影响力的测量方法。这些 活动,可能与职业健康疗法相关或不相关,可以包括例如与感知为应 激唤起的情况相对应的活动。
本发明的方法可以由与被测量者不同的人来实施,或者由被测量 者来实施。在被测量者本人进行测定时得到最精确的测量值。
现在,全面的研究已经显示,可以借助以下方式将交感神经系统 的活性水平(水平0-3),相对于在交感神经张力从属点获得相同压力 敏感性阈值所需的所施加压力形式的刺激,与用于得到交感神经张力 中性点的压力敏感性阈值所需的所施加压力的形式的刺激相关联:
水平0:在交感神经张力从属点的压力敏感性阈值所施加的压力 大于或者等于在交感神经张力中性点的相同压力敏感性阈值所施加的 压力的80%时。
水平1:在交感神经张力从属点的压力敏感性阈值所施加的压力 介于在交感神经张力中性点的相同压力敏感性阈值所施加的压力的 55%和低于80%之间时。
水平2:在交感神经张力从属点的压力敏感性阈值所施加的压力 介于在交感神经张力中性点的相同压力敏感性阈值所施加的压力的 30%和低于55%之间时。
水平3:在交感神经张力从属点的压力敏感性阈值所施加的压力 低于在交感神经张力中性点的相同压力敏感性阈值所施加的压力的 30%时。
相对于在交感神经张力中性点的相同压力敏感性阈值所施加的压 力,交感神经系统的活动水平与在交感神经张力从属点的压力敏感性 阈值所施加的压力之间的上述比率可以随不同的人而有所不同。在一 些情况中,偏差可以最大为约90%。
对于同一个人,测量值可以另外在不同的交感神经张力从属点之 间和在不同的交感神经张力中性点之间而有所不同。因此,为了得到 最精确的交感神经系统活动水平测定值,重要的是选择不会由于其它 原因而敏感的交感神经张力中性点。
还发现在获得交感神经张力中性点的压力敏感性阈值所需的所施 加的压力与获得交感神经张力从属点的相同压力敏感性阈值所需的所 施加的压力之间的上述相关性适用于在使用热刺激、电刺激、辐射刺 激或化学刺激的情况中。例如,已经发现在使用施加的压力时,交感 神经张力从属点对例如热和冷更敏感,所述热例如是通过热传导或热 辐射传递的,所述点还比交感神经张力中性点对来自有机化合物和/ 或无机化合物的影响更敏感。
可以与任何交感神经张力从属点组合使用任何交感神经张力中性 点。优选使用前面的或后面的交感神经张力中性点和交感神经张力从 属点的组合。例如,优选与交感神经张力从属点C.V.17或St 18或 Per 1组合使用锁骨上侧上的前面的交感神经张力中性点,或者优选 与交感神经张力从属点TH 3-6组合使用交感神经张力中性点TH 10-11。
因此,本发明涉及测定受试者的交感神经张力和/或应激水平和/ 或警报系统敏感性的状态的方法,包括以下步骤:在一个或多个交感 神经张力中性点测量以刺激阈值施加的刺激并且在一个或多个交感神 经张力从属点测量以相同阈值施加的刺激,或者测量在一个或多个交 感神经张力从属点以阈值施加的刺激并且任选地将所述阈值与预先测 定或预先确定的校准阈值进行比较。典型地,所述刺激的阈值是在相 关的刺激点处的刺激的伤害感受阈值。
根据本发明的一个特定的实施方案,所施加的刺激可以通过施加 机械刺激、热刺激、电刺激、辐射刺激和/或化学刺激来提供。
根据本发明的一个特定的实施方案,可以通过施加压力提供机械 刺激。
根据本发明的一个特定的实施方案,可以通过施加振动力提供机 械刺激。
根据本发明的一个特定的实施方案,可以通过施加热源或冷源提 供热刺激。
根据本发明的一个特定的实施方案,可以通过施加的交流电或施 加的直流电来提供电刺激。
根据一个特定的实施方案,辐射刺激可以借助例如施加的红外线、 可见光和/或紫外线或其组合光谱,例如,激光器、发光二极管、红外 光源、紫外光源和/或白光光源来提供。
根据本发明的一个特定的实施方案,可以通过施加有机和/或无机 化合物来提供化学刺激。
根据本发明的一个特定的实施方案,以刺激的阈值所施加的刺激 的测定可以借助用于测量所施加的刺激的系统来进行。
根据本发明的一个特定的实施方案,以交感神经张力中性点的刺 激阈值所施加的刺激的测量可以在前面在锁骨的上侧进行和/或在后 侧在对应于TH 10-11的脊柱上进行,和/或在手指上和/或脚趾上进行; 在手指上和/或脚趾上进行的情况中,优选所施加的刺激在手指/脚趾 的背面上进行。
根据本发明的一个特定的实施方案,以交感神经张力从属点的刺 激阈值所施加的刺激的测量可以在神经支配地对应于交感神经系统到 心脏的神经支配的皮肤上的一个或多个位置进行,例如在涉及以下三 个位置的前面的一个或多个点:在胸骨中间的C.V.17,位于乳头下 的两个肋骨之间的ST 18以及位于乳头和腋前襞之间的Per 1;以及 在后面对应于肩胛之间区域的TH 3-6的一个或多个点,其中选择所述 点的最痛点。
根据本发明的一个特定的实施方案,本发明涉及定量和/或定性测 定包括人在内的动物的交感神经张力和/或应激水平、和/或WSS和/ 或DRS水平的方法,所述方法包括
a)储存校准阈值和刺激阈值,所述校准阈值是动物身体上或身体 中交感神经张力中性点的伤害感受阈值的定量测量值,所述刺激阈值 是动物身体上或身体中交感神经张力从属点的伤害感受阈值的定量测 量值;
通过将刺激阈值与校准阈值相比较计算交感神经张力和/或应激 水平和/或WSS和/或DRS水平的示值读数,从而所述示值读数是该动 物中交感神经张力和/或应激水平和/或WSS水平的量度。
在一个实施方案中,校准阈值和刺激阈值是基本上同时测量的。 然而,所述校准阈值也可以表示基于以前测量所得到的历史平均值或 者是预定值例如恒定值,诸如可以表示许多不同人的平均值。在某些 实施方案中,所述校准阈值设置为零。
在使用预先确定或预先测定的校准阈值时,这样作的目的是有利 于本发明方法为对用户友好的方法,因为其只需要执行一个单次测量 来得到简单的和易得的应激水平和/或交感神经张力指示。
无论如何,优选交感神经张力/应激水平的示值读数是校准阈值和 刺激阈值的数学组合。这意味着,所述方法的读出值是通过将刺激阈 值和校准阈值数学组合得到的一个数值(或其它α-数字指示,例如色 码、色调等)。典型地,所述数学组合是校准阈值和刺激阈值之间的 数学函数(通常为单调函数)(即,用校准阈值除以刺激阈值的函数)。 然而,所述数学组合物还可以是两个数值之差的函数。
需要指出的是,即使根据本发明实际上这样进行,也不需要这两 个阈值是使用相同的测量单位测量得到的,并且甚至可以想象(尽管是 不那么切实可行的)两个阈值是相对于不同刺激类型的阈值。
在实施方案中,伤害感受是通过接受压力、热、冷、辐射、化学 刺激或其组合而诱导的。
根据一个实施方案,在交感神经张力从属点的伤害感受阈值比在 交感神经张力中性点显著降低表示这个人具有与WSS/DRS相关的交感 神经张力升高。
测定的交感神经张力示值读数可以即刻记录,或者在长时间内记 录。因此,特定的实施方案涉及其中将交感神经张力的示值读数与至 少一个以前测定的交感神经张力示值读数相比较的方法,所述以前的 数值表示在以前的时间点的交感神经张力。
本发明方法的各种用途
因为上述的方法能够提供交感神经张力和/或应激水平和/或WSS 和/或DRS水平的定量和/或定性测量,有可能将所述方法与其中治疗 效力在一定程度上依赖于接受该特定治疗的患者的交感神经张力和/ 或应激水平的许多治疗(医学的和非医学的)方法结合。
已知许多疾病状态与交感神经张力的变化有关,其也可以直接地 有助于疾病(例如,缺血性心脏病、高血压)的发病机理或作为原发性 病(例如,疼痛、内分泌学的病症、心理学病症)的后果。在两种情况 下,本发明的方法都可以用来精确地监控用于治疗原发性病或用于减 轻与主要疾病有关的症状所处方的任何药理学干预的作用。对于患者 和/或医师来说,这种测量提供了可衡量的读数,其允许患者监控药理 学治疗的效力并且在必要的情况下进行治疗的变化以便提供优化的治 疗结果。
因此,本发明提供了用于控制患者的治疗方案(药物的、手术的或 通过其它方式)的进展的方法,其中所述方案的效力和/或患者依从性 依赖于所述患者的交感神经张力和/或应激水平和/或WSS和/或DRS 水平,所述方法包括
i)在治疗方案期间一次或多次测定所述患者的交感神经张力和/ 或应激水平和/或WSS和/或DRS水平,和
ii)根据患者从所述治疗方案受益以及步骤i的测定结果的综合 测量结果调整治疗方案。优选地,步骤i通过本文中所述的用于测定 交感神经张力和/或应激水平和/或WSS水平的方法之一来实施。
术语“患者从所述治疗方案受益以及应激水平/WSS和/或DRS的 测定结果的综合测量结果”表示关于患者的全面的和/或特定的医学状 态的信息、患者的应激/资源平衡和本文中公开的应激/WSS/DRS水平 测量结果与评价患者实际上遵从或者接受的治疗方案的程度的信息的 组合。换句话说,将本发明公开的用于测定交感神经张力和/或应激 /WSS/DRS水平的方法与用于评价治疗方案的作用或依从性的更常规 的方法和测量方法一起使用,以便实现对所述效力和/或依从性的更精 确评价。
在以下非限制性治疗方案组的治疗期间预期药理学依从性增强的 实例:使用SSRI的治疗(选择性5-羟色胺再摄取抑制剂);受应激影 响的心理的、精神的或行为失调的心理药理学治疗,包括抑郁症、其 它情绪紊乱、成瘾、依赖性病症、神经官能症、和自杀行为;糖尿病 的胰岛素治疗;用作戒烟的辅助治疗的尼古丁替代疗法、绝经后综合 症的激素治疗;关于生殖、生育力和流产治疗的激素或其它治疗方法; 急性和慢性炎症的抗炎药治疗;感染性疾病的抗感染治疗;甲状腺机 能减退或甲状腺功能亢进病况的治疗;关于牙科保健的治疗;使用心 血管药物进行的对心脏、血管、和肾脏疾病的治疗;使用胃肠药物对 溃疡、肠易激综合征、吸收障碍、恶心和其它症状进行的治疗;使用 降低体重的药物进行的药理学治疗;锻炼计划;放松计划;节食计划; 咨询或指导;应激管理计划;个人发展计划;个人表现计划;和自我 护理计划。
特别地,本发明的方法在控制使用SSRI进行的治疗方面的用途是 基于最近由本发明人完成的令人惊讶的发现。一般说来,新诊断的女 性癌患者表现出通过使用本发明公开的方法测定的非常高的应激水平 /WSS(表现为交感神经张力从属点的痛觉刺激阈值水平降低),但是观 察到只有一名女性患者,她与其它接受检查的女性患者的不同之处在 于她接收了SSRI治疗,该女性患者表现出显著降低的应激水平/WSS, 尽管她被新诊断为患有转移性癌。另外,女性癌患者的一般状况包括 NWR的存在,这在SSRI治疗的女性中没有发现。
正如以上的讨论,还有可能将本发明的用于应激/WSS/DRS测定的 方法用于干预的目的。因此,本发明还涉及用于防止不希望的或没有 效果的应激的方法,所述方法包括
a)通过使用本文中所述的方法测定患者的交感神经张力和/或应 激和/或WSS和/或DRS水平,
并且如果步骤a中的测定值显示升高的交感神经张力和/或应激 水平和/或WSS和/或DRS水平,则使患者身体上或身体中的交感神经 张力从属点在一段时间内经受比刺激阈值更低强度的刺激。
这种特定的干预可以用于例如治疗承受严重应激并且处于必需立 即治疗的患者。然而,还有可能在不那么危急的病例中使用更长期的 治疗方案,其中上述方法另外在步骤a之后包括,
b)通过本文中公开的方法测定患者的交感神经张力和/或应激水 平,并且如果这个新的测定值没有显示升高程度较低的交感神经张力 和/或应激水平,则使交感神经张力从属点在一段时间内接受比刺激阈 值强度降低的刺激,所述时间段与步骤a中所述的时间段不同(优选更 长),和
c)重复步骤b,直到测定值显示比步骤a升高程度更低的交感神 经张力和/或应激水平。方便并且尤其实用的是,在其中不是由熟练的 医师进行干预的情况中,使交感神经张力从属点接受降低的刺激强度 可以通过可见的或者听得见的指示方式显示校正刺激强度-这样,避免 刺激变得不充分或者过于强烈。当然,这个实施方案要求包括用于由 患者本人或医师使用的感测刺激强度的设备在内的系统或装置。
这个实施方案可以包括使交感神经张力从属点接受降低的刺激强 度是通过闭路系统控制的,所述闭路系统能够刺激多态性感受器细胞 并且能够测量来自所述多态性感受器细胞和/或与肌肉防御反射反应 有关的传出运动细胞的传入脉冲,关于这种系统的细节,参见以下内 容。
还有可能在以下方法中预后使用本发明,所述方法包括
1)测定患者的交感神经张力和/或应激水平,并且随后
2)通过在预后的测定结果中并入步骤1的测定结果提供关于该疾病 的患者预后,步骤1的测定结果显示交感神经张力和/或应激水平 /WSS/DRS低则表示与步骤1的测定结果显示较高的交感神经张力和/ 或应激水平/WSS/DRS相比为更好的预后。同样,优选通过本文中公开 的方法执行步骤1的测定。因此,还有可能在预后中使用这种方法, 因为现在有可能干预总体上预后差和/或处于形成特定疾病状况和/或 疾病的危险中的患者。
优选所述疾病选自以下的组:
急性、亚急性或慢性的炎症性病况;
其中免疫反应对人器官造成伤害的状态或者其中不充分的免疫系 统功能引起功能受损和/或疾病的状态;
急性、亚急性或慢性的感染性疾病;
受到交感神经张力影响的心血管障碍,例如循环性休克、动脉粥 样硬化、血栓形成、缺血性病况、梗塞、心律不齐、高血压;
赘生物生长紊乱;
获得性代谢紊乱;
中毒或由于机械、热、电或辐射能引起的身体损伤;
受到交感神经张力影响的心理的、精神的或行为的紊乱,例如抑 郁症或其它情绪紊乱、成瘾或任何类型的依赖性病症、神经官能症、 自杀行为、睡眠紊乱、疲劳、具有心理的和/或精神特征的与应激有关 的抱怨;
男性和女性的生育力降低;
受到交感神经张力影响的妇科障碍,例如经前期综合征、痛经、 更年期问题、妊娠剧吐、先兆子痫和惊厥、早产、内脏逆位(situs invertus)、引产术、产后出血;
受到交感神经张力影响的鼻喉学紊乱,例如耳鸣和老年性耳聋;
受到交感神经张力影响的皮肤病学障碍,例如瘙痒
伴有应激敏感性临床征象和症状的胃肠疾病,例如胃和十二指肠 溃疡、肠易激综合征、吸收障碍、腹泻、便秘、恶心、和呕吐;
神经学紊乱,例如张力性头痛、偏头痛、脑震荡、柯兴氏综合症、 帕金森氏病、阿尔茨海默氏病、颅内创伤、和神经病;
内分泌紊乱,例如糖尿病、甲状腺机能减退、甲状腺机能亢进、 肾上腺皮质紊乱、肾上腺髓质紊乱、下丘脑紊乱(hypothamic disorders)、垂体紊乱、和多囊卵巢综合症;
变态反应,例如反应在皮肤、支气管、和胃肠道中的变态反应;
伴有气体交换削弱的疾病,例如支气管炎和肺气肿;
关节和骨的疾病,例如急性或慢性关节炎和骨质疏松症;
与体重组成改变有关的紊乱,例如肥胖症、体重损失、恶病质;
钠和水储留性疾病状态,例如心力衰竭、肾衰竭、肝功能衰竭; 和
疼痛。
本发明的一个尤其令人感兴趣的实施方案是基于如下的发现,即, 本发明的用于测量应激/WSS/DRS和/或交感神经张力的方法与用于心 肌耗量的已知测量方法很好地相关。因此,本发明提供了用于测定 受试者的心肌耗氧量的方法,所述方法包括根据本发明的方法对受试 者进行测定并且基于与交感神经张力测量值的预先确定的相关性测定 心肌耗氧量的水平。这种相关性已经证明是有意义的,在于在“压力 速率乘积”(收缩压和心率的乘积;参考Opie LH.Normal and abnormal cardiac function:in Heart Disease.Braunwald E,Zippes DP & Libby P.(ed):W.B.Saunders 2001(6th ed):468-469;和Noble RE:Diagnosis of stress:Metabolism 2002;51(5):37-39))的 测量值与本发明的测量值之间具有显著性相关;因此,优选心肌耗氧 量和交感神经张力或WSS/DRS之间的相关性是基于交感神经张力测定 值与PRP(压力速率乘积)测定值之间的预先确定的相关性。
PRP反映心脏的血液供应,并且由此反映心脏的工作能力。它还 反映应激的程度。PRP形成了实用的心脏氧气摄取指标,并且由此反 映心脏的工作状态。心脏对氧气的需要可以通过增加心率、心脏壁应 力和心肌收缩力来增加,这些都可以在缺血性心脏病患者发生缺血之 前发生(Opie LH.Normal and abnormal cardiac function:in Heart Disease.Braunwald E,Zippes DP & Libby P.(ed):W.B.Saunders 2001(6th ed):468-469.)。氧气摄取由β-肾上腺素能儿茶酚胺来调 节。同样地,它是有用的心脏交感神经活动的指示物,并且由此指示 心脏的生理学应激负荷的程度(Noble RE:Diagnosis of stress: Metabolism 2002;51(5):37-39)。
本发明的另一个令人感兴趣的实施方案是基于如下的发现,即, 通过使用本发明的方法,有可能在心理应激和身体应激之间加以区分。 因此,表明了根据本发明得到的测量值(SA水平)不总是跟随PRP(即, 心脏的交感神经张力)。在心脏的工作负荷由于精神应激/心理学应激 而变化时,根据本发明获得的测量值跟踪心脏的交感神经张力。然而, 在工作负荷(即,心脏的交感神经张力)的驱动因素只是体力表演时, 则心脏的交感神经驱动附随地发生变化,但是不出所料,根据本发明 得到的测量结果(SA水平)不附随地发生变化。因此,在本发明的一个 方面中,根据本发明获得的测量结果可用于反映心理学应激水平(即, WSS/DRS的水平),而不反映心脏的交感神经张力。它确实反映了在涉 及心理学应激时的心脏的交感神经张力,参考图20、21、22和25的 研究结果。图20、21、22和25中所示的研究结果随后在使用112名 连续的患有确诊的心绞痛(缺血性心脏病)患者中进行的另一项研究得 以证实,其结果表示在图23中。试验的患者组是相关的,超过90%的 这些患者中具有升高的SA水平。β阻滞药物抑制心脏中β-肾上腺素 能交感神经感受器的转换,从而导致心脏交感神经张力的降低。在这 项研究中检验的假设是在两个亚组的患者(+/-β阻滞治疗)之间的SA 测量值没有变化,则支持上述发现,而触痛方面的差异表示SA是心脏 交感神经张力的量度。在这项研究中,在这个群体的两个亚组中进行 SA测量水平的对比,:1)62名没有使用β-阻滞药的患者和36名每 天使用β-阻滞药的患者(最后14名患者没有得到有用的信息)。结果 显示,在两组患者之间,SA水平的初步检查没有显著性差异(p>0.1)。 因此,这个结果支持了根据本发明得到的测量值(SA水平)是心理学应 激(=应激)的量度,而不仅是心脏交感神经张力的量度。
本发明的方法还提供心脏工作能力的替代测量方法-然而,这需要 将本发明的两个测量方法组合起来,一个方法用于“应激状态”,另 一个方法用于放松状态:
所述方法能够如下测定受试者的心脏工作能力:根据本发明的方 法分别在应激条件下和在休息期间测定交感神经张力,并且基于在应 激条件下和在休息期间的交感神经张力测定值的数学组合来确定受试 者的心脏工作能力。所述数学组合选自差、比值、及其任何单调函数。
在糖尿病患者中,糖基化血红蛋白水平的测量结果用于测定抗糖 尿病治疗的长期效力,但是公认的是,这种测量提供关于糖尿病患者 的慢性应激水平的信息(其中数值升高与应激水平的慢性升高有关)。 然而,已经表明,在受试者的相似应激水平,测量的糖基化血红蛋白 与本发明的应激测量值相关,从而提供了用于间接测定糖尿病患者的 糖基化血红蛋白水平的方法,通过根据本发明的方法测定交感神经张 力,并且随后确定作为交感神经张力测定值的单调函数的糖基化血红 蛋白水平。
这种测定在预先确定受试者没有受到高水平的慢性应激时效果最 佳,例如借助上述的方法或借助糖基化血红蛋白水平的直接测定。
这还为用于预防/降低应激的上述方法提供了一个变体,即,用于 糖尿病患者。所述方法包括用糖基化血红蛋白的至少一个测量值巩固 刺激阈值的测量值(因为糖基化血红蛋白的测量值可以证实受试者实 际上受到高的慢性应激水平,意味着用于降低应激的干预应该具有有 利的作用。)可以另外通过研究瞬时应激的测量结果(例如,上述的 PRP)来证实干预实际上是必要的,在受试者受到慢性应激的情况中, 其与本发明的测量结果不相关,而在具有低水平的慢性应激时,在本 发明的测量结果与PRP之间具有强烈的正相关。
本发明的方法提供了对疾病或治疗进程中的变化的可能的自我监 控或自我监控计划,并且可以将这些与合理的干预相结合:
糖尿病(DM)患者有规律地测量血糖,用于估计胰岛素的需要量。 然而,目前这需要进行血液检查,这并不总是可以做到的或切实可行 的。然而,利用本发明的方法和系统,例如其中将系统结合在移动电 话中,可以允许DM患者在各种情况中跟踪其血糖。因为与应激水平低 的时候相比在应激水平高的时候血糖水平更快降低,所以本发明的应 激测量方法提供了替代的测量方法,其可以显示与预期的剂量相比需 要更多的糖或是更多的胰岛素。例如,DM患者可以体验许多应激指示 测量值,其表示与胰岛素摄取、糖摄取和代谢速度之间的微妙平衡的 偏差,并且通过与该系统中的警报器(例如,移动电话)相连接的内置 计算器,有可能接收关于发生这种偏差的适当的预报,以便促进正确 的动作进程。
此外,接受化学疗法的癌症患者可以从优化的治疗作用受益。与 上述一致,本发明的一系列测量方法能够提供应激水平已经升高到引 起化学疗法作用降低的一定程度和一定的持续时间的信息。因此,当 通过本发明的方法为患者提供这种信息时,所述患者可以选择采取适 当的动作,即,降低应激水平以便使治疗最大限度有效的动作。随后, 这种动作的效力可以被记录为是否充分-直到实现完美的作用。
此外,缺血性心脏病(IHD)患者可以使用由应激测量值的移动记录 提供的类似信息。所述患者可以知道将来的某一天会发生引起应变的 物理情况,并且有IHD可以引起决定性特征的局限性的显著险。使 用得自本发明的系统的记录和在该事件发生前的一段时间的连续测量 值,患者可以采取正确的动作来保证不变的低应激水平(如通过本发明 的方法测量的),其能够使得物理任务得以执行而不受到限制。然而, 在事件的过程中,记录可以提供关于是否需要另外的降低交感神经张 力的动作的信息。这种动作可以是例如穴位按压、休息或预防性的抗 心绞痛药物。
产生本发明的一个重要的发现是,本文中公开的测定交感神经张 力和/或应激水平/WSS/DRS的方法提供了应激水平的客观评价。因此, 有可能将所述方法用作用于测定受试者应激的其它方法的质量控制。
现在认为用于使用测量的应激水平的调查表是有根据的并且在全 世界得到利用。然而,在具有持久应激/慢性应激的患者(诸如例如患 有乳腺癌的女性患者)中,-本发明人发现,在通过调查表测量的应激 水平和血液中应激激素之间的相关性是负的,表明存在有心理学的忽 略。然而,已经发现,本发明的技术能够测定这种负相关,并且由此 提供将调查表用于临床应激测量的客观的(和非侵入性的)控制。这得 到了如前所述在146名健康人进行的试验的支持,所述试验显示,在 高的持久应激水平的人中有一半认为他们自己没有受到应激或只受到 轻度程度的应激。此外,所述刺激是否具有可能的危险是在没有有意 识的感知的情况下在大脑中进行处理的。另外,用于检验相对于应激 测量结果使用调查表的科学研究显示,由于1)记忆失真,2)重要体验 的影响和3)现阶段应激的曲解而引起结果的失真。
因此,本发明涉及用于确定对受试者进行的应激水平的基于面谈 的评价是否提供真实的应激指示的方法,其包括
a)在进行面谈的同时,利用任一种本文中公开的方法测定患者的 交感神经张力和/或应激水平/WSS/DRS,和
b)确定基于面谈的评价是否提供与步骤a的测定结果正相关的结 果,正的相关性表示基于面谈的评价提供了真实的指示。
因此,上述方法允许正确地设计应激的面谈研究。
与上述相关的,本发明人断定,本发明的方法是用于在许多情况 中监控应激/WSS/DRS的方便的和非侵入性的方法。例如,本发明的方 法可用于监控经历可能具有应激相关性性质的研究试验的受试者的应 激水平和/或应激性质。因此,有可能检查目的在于降低应激的试验治 疗是否实际上具有这种作用,并且有可能确定试验治疗是否表现出诱 导或降低应激的倾向,即使在治疗的目的与应激无关的情况中。
用于控制交感神经张力/应激的闭合环路方法
本发明人已经证明,在心理学应激期间多态性感受器细胞影响痛 觉阈(Ballegaard S,Karpatschof,Nyboe J,W.Trojaborg,Hansen AM,Magnusson G & Petersen BP.“Stress increases sensitivity of the biological warning system and defense reactions”; 提交用于公布的手稿)。
这提供了本发明的一个利用植入的闭合环路装置的实施方案,所 述闭合环路装置用于控制交感神经张力和/或应激水平:
小的皮内或皮下刺激单元发送强度递增的脉冲(典型地为电脉 冲),并且可以在传入神经纤维被激活时电生理地测定相邻的多态性感 受器的痛觉阈。也可以使用与伤害退却反射有关的传出运动神经细胞。 在这种情况中,测量这些细胞的激发阈值。
在传入激发阈值低和/或传出激发阈值低时(显示心理学应激水平 升高),由装置引发传出电刺激,从而产生送往中枢神经系统的传出信 号,所述信号的目的是调节(=降低)交感神经活动水平。
这种闭合环路:1)传入脉冲2)处理对脉冲的反应3)传出脉 冲以改变生物体的生理学状态和4)对重复传入脉冲的作用进行控 制可以在与持久应激相关的状况中最有用,例如代谢综合症、高血压、 抑郁症、糖尿病或缺血性心脏病。其它可能的适应症为各种癌症以及 以慢性疼痛为特征的病况。
上述回路的第三部分确实已经存在并且从用于缺血性心脏病患者 的硬膜外脊髓刺激的装置已知(Sanderson JE,Brooksby P, Waterhouse D,Palmer RBG,Neubauer K.“Epidural spinal electrical stimulation for severe angina:a study of its effects on symptoms,exercise tolerance and degree of ischaemia”. Eur Heart J 1992;13:628-633;De Jongste MJL,Haaksma J, Hautvast RWM,Hillege HL,Meyler PWJ,Stall MJ,Sanderson JE & Lie KI.Effect of spinal cord stimulation on myocardial ischemia during daily life in patients with severe coronary artery disease”.Br Heart J 1994;71:413-418;Landsherre CD,Mannheimer C,Habets A,Guilaume M,Bourgeois I, Augustinsson LE,Eliasson T,Lamotte D;Kulbertus H & Rigo P. “Effect of spinal cord stimulation on regional myocardial perfusion assessed by positron emission tomography”.Am J Cardiol 1992;69:1143-1149。
因此,本发明的一个重要的实施方案涉及用于降低有此需要的受 试者的交感神经张力水平和/或应激水平和/或疼痛感知的方法,所述 方法包括:
a)刺激受试者的多态性感受器细胞和/或传出运动神经细胞,以便 测量激发阈值,其中优选刺激是电刺激的形式;
b)监控响应于步骤a)的刺激来自多态性感受器细胞和/或传出运 动神经细胞的传入脉冲;
c)如果在步骤b)中的监控显示激发阈值降低,这是心理学应激 /WSS/DRS升高的指示,刺激传出神经纤维改变受试者的生理学状态, 和
d)重复步骤a)-c)。
在本发明的这个实施方案中,优选步骤c)中的传出神经纤维的刺 激包括硬膜外的脊髓刺激。
相关的实施方案是用于控制传出神经纤维的刺激的闭合环路装 置,其包括
-用于对多态性感受器细胞和/或传出运动神经细胞施加电刺激的 设备,
-用于测量来自多态性感受器细胞和/或传出运动神经细胞的传入 脉冲的设备;
-用于将测量的传入脉冲与标准值进行比较的设备;
-用于对传出神经纤维施加电刺激的设备;和
-用于根据传入脉冲与标准值的比较来控制对传出神经纤维施加 的电刺激的设备。
所述新的概念的进步之处在于:
-由于刺激位置接近多态性神经细胞/传出运动神经细胞,需要极低 强度的传入刺激
-由于相同的原因,需要传出刺激的强度同样低
-患者可以涉及或不涉及通过例如按压按钮-这取决于步骤二是自 动进行的还是有意识帮助来使人显示痛觉阈
-由于刺激可以经常实施,可以将相对于单次刺激所需的生理学状 态调整降低到最低水平。
用于测定应激/交感神经张力的替代方法
实施例12所示,已经发现,通过利用身体上或身体内的交感神 经张力从属点的测量值来测定交感神经张力/应激/WSS/DRS水平的方 法与伤害退却反射(NWR)相关-简而言之,应激水平/交感神经张力的增 加伴随有NWR的存在的增加。
这提供了如下的可能性,即,通过测定动物响应于刺激的伤害退 却反射(NWR)的存在而将NWR用作方便和快速测定动物中升高的应激 水平/交感神经张力的途径(means),所述刺激是在具有正常交感神经 张力或未受到应激的群体中的大多数个体动物中不引起NWR,而在具 有升高的交感神经张力或高应激水平的群体中的大多数个体动物中引 起NWR的刺激,其中响应于所述刺激的NWR观察结果是所述动物具有 升高的交感神经张力和/或应激水平的指示。
所述刺激可以是诱导轻度疼痛的刺激,但是也可以是感觉的已经 证明在大多数受到应激的动物中激起NWR而在大多数未受到应激的动 物中不激起NWR的任何刺激(例如,看得见的或听得见的刺激)。
使用NWR(这是一个种系发生上良好保持的性能)的一个优点在 于,其可以为“接受观察的动物是否处于应激状态?”的问题提供快速 的定性答案。这个问题的答案不仅在研究人类受试者时是相关的,而 且在研究实验动物时同样是相关的,即,因为在这种实验动物中的应 激能够影响对其它动物进行的科学实验的可靠性-更简单地说:其中动 物表现出不同程度的应激/WSS/DRS或交感神经张力的科学研究很可 能在不同动物的结果之间产生偏差,其后果是该研究需要更大量的动 物来证明任何不同作用。这意味着,如果有可能筛选动物以便排除被 (严重地)应激的那些,则可以减少用于研究的动物数。在这种情况下, 可以方便地观察这种动物是否存在NWR-这可以通过有规律地使动物 暴露于主要在被应激的动物中引起NWR的刺激来进行。
当然,人类受试者也可以根据这种原理进行“标准化”,例如在 其中生理学作用的测量结果相关的临床试验或临床前试验情况中。因 此,设计简单的推断性NWR诱导试验并且观察所讨论的人类受试者是 否对NWR作出反应可以将参加科学试验的人类受试者客观地分类。
同样地,有可能在驯养的动物或农畜中提供可靠的动物福利标准, 并且在早期测定这种动物处于应激状态,甚至在它们形成应激诱导的 行为之前。
NWR的监测可以以多种方法中的任一种来实施。对于特定类型的 动物,可以选择相关的NWR并且可以选择相应的诱导NWR的刺激。然 后可以监控动物的行为,例如通过照相机监测或借助连续地或有规律 地观察动物的NWR的任何其它方便的方法。
本发明的系统
本发明还涉及用于测量包括人在内的动物的交感神经张力的系 统,所述系统包括:
a)存储设备,用于储存在动物身体上或身体中的交感神经张力中 性点测定的伤害感受校准阈值和储存动物身体上或身体中的交感神经 张力从属点的伤害感受刺激阈值;
b)电子电路,所述电子电路被编程用于对伤害感受校准阈值和伤 害感受刺激阈值进行数据处理,以便得到测量值。
在一个实施方案中,本发明的系统可以另外包括用于对动物的身 体表面施加诱导不适刺激的用户操作设备以及适用于存储由于第一用 户操作产生的伤害感受校准阈值的用户操作的存储设备。
或者,本发明的系统可以另外包括用于对动物的身体表面施加诱 导不适刺激的用户操作设备以及适用于存储由于第二用户操作产生的 伤害感受刺激阈值的用户操作的存储设备。
所述用于施加引起不适刺激的设备可以包含在第一单元中,所述 电子电路可以包含在另一个单元中。为了实现在第一和第二单元之间 的必要的数据传输,所述两个单元可以装备有例如用于无线通信的设 备。在所谓的“分配系统”中,第一单元可以是用户可以容易地携带 的例如手提式单元,而另一个单元可以是医生或医院的中央计算机, 所述计算机收集来自各自具有手提式单元的许多不同用户的数据。任 选地,所述计算机可以放置在用户的家中。在分配系统中,可以有利 地将移动电话用作通信设备,用于将数据从手提式单元传输给计算机, 所述手提式单元通过例如常规的移动电话信号将数据无线传输给计算 机。这个信号可以由移动电话供应者通过因特网转送给计算机。任选 地,第二单元可以由编程的移动电话形成,例如通过蓝牙TM与第一单 元进行通信,在这种情况中,使用利用移动电话的计算和存储装置的 系统代替分配系统。
在第二实施方案中,用于施加引起不适的刺激的设备和所述电子 电路被整合到同一个装置中。
在一个实施方案中,用于施加引起不适的刺激的设备适合于施加 逐渐提高的刺激,所述存储设备适用于存储分别与第一用户操作和第 二用户操作的时刻相对应的刺激水平。
在一个实施方案中,本发明涉及如下的系统,其中施加的引起不 适的刺激包括暴露于压力刺激、振动刺激、热刺激、冷刺激、电刺激、 辐射刺激、化学刺激或其组合。
在该系统的特定实施方案中,所施加的诱导不适的刺激在第一或 第二用户操作时被停止。
本发明另外涉及用于施加和测量刺激以便测定交感神经张力的系 统,所述系统包括测量单元和任选的显示所施加的刺激的读出装置。
根据本发明的一个特定的实施方案,所述系统包括用于标记测量 点的标记物,使得所述系统可以在施加刺激的地方建立。
根据本发明的一个特定的实施方案,所述系统装备有被分成至少 两个区域的标度,特别是被分成至少四个区域,所述每个区域与例如 上述的应激水平0、1、2和3相关。
根据本发明的一个特定的实施方案,这些区域可以具有不同的颜 色、图案或其它区别标志,使得它们可以彼此区分。
在一个实施方案中,所述压力是通过压力基座(pressure base) 或压板的方式来施加的
在一个特定的实施方案中,压力基座的接触面是有回弹力的。
在另外的实施方案中,所述压力基座包含液体、凝胶和任选的充 气气泡。
在特定的实施方案中,压力基座上的接触面小于4cm2,优选为 1-2cm2。
根据本发明的一个特定的实施方案的系统包括适合于在动物的身 体上施加外部压力的具有接触面的压力基座、用于测量由压力基座在 身体上施加的压力的传感器、适合于分别储存测量的第一压力和测量 的第二压力并且适合于计算表示测量的第一压力和测量的第二压力之 间的比值的读出值的电子电路,该系统的一个实施方案还包括用于显 示读数的读出装置。如果测量的第一压力是在交感神经张力中性点进 行的测量,测量的第二压力是在交感神经张力从属点进行的测量,则 交感神经系统的活动水平可以作为读出值显示出来。
根据本发明的一个特定的实施方案的系统包括适合于在动物的身 体上施加外部振动力的具有振动头的振动基座、用于测量由振动基座 在身体上施加的振动力的传感器、适合于分别储存测量的第一振动力 和测量的第二振动力并且适合于计算表示测量的第一振动力和测量的 第二振动力之间的比值的读出值的电子电路,该系统的一个实施方案 还包括用于显示读数的读出装置。如果测量的第一振动力是在交感神 经张力中性点进行的测量,测量的第二振动力是在交感神经张力从属 点进行的测量,则交感神经系统的活动水平可以作为读出值显示出来。
根据本发明的一个特定的实施方案的系统包括适合于在动物的身 体上施加热的具有接触面的加热基座、用于测量由加热基座在身体上 施加的温度的传感器、适合于分别储存测量的第一温度和测量的第二 温度并且适合于计算表示测量的第一温度和测量的第二温度之间的比 值的读出值的电子电路,该系统的一个实施方案还包括用于显示读数 的读出装置。如果测量的第一温度是在交感神经张力中性点进行的测 量,测量的第二温度是在交感神经张力从属点进行的测量,则交感神 经系统的活动水平可以作为读出值显示出来。
根据本发明的一个特定的实施方案的系统包括适合于在动物的身 体上施加外部电力的具有电动头的电动基座、用于测量由电动基座在 身体上施加的电力的传感器、适合于分别储存测量的第一电力和测量 的第二电力并且适合于计算表示测量的第一电力和测量的第二电力之 间的比值的读出值的电子电路,该系统的一个实施方案还包括用于显 示读数的读出装置。如果测量的第一电力是在交感神经张力中性点进 行的测量,测量的第二电力是在交感神经张力从属点进行的测量,则 交感神经系统的活动水平可以作为读出值显示出来。
压力基座的接触面可以是有回弹力的。结果,得到了更精密的测 量,所述接触面适合于身体上的不平坦的区域并且提供均匀的压力。 因此,所述压力与施加的力除以接触面面积相对应。
压力基座可以包含液体、凝胶和任选的充气气泡,从而在测量点 实现对身体表面的特别紧贴的配合。
根据一个实施方案中,朝向压力基座的接触面积可以小于4cm2, 例如为1-2cm2,或者小于1cm2,例如为0.5-1cm2。
传感器可以包括压阻的力传感器。
振动基座可以包括实质上球状的或半球状的振动头。在一些实施 方案中,振动头的直径小于1cm,例如为0.05mm-0.5mm,或者小于 0.5mm,例如为1mm-4mm。
其中通过施加的振动力提供机械刺激的实施方案可以包括用于施 加振动力的磁性致动器。在一些实施方案中,所述磁性致动器可以沿 着线状的轴排列,所述线状的轴可能是直的。然而,所述轴可以是曲 线的,或者为人体工程学成形的,例如用于配合在用户的手中。
所述磁性致动器可以包括多个滑动部件和滑杆。每个滑动部件可 以包括孔或腔,以便允许将其布置在滑杆上,从而使得滑动部件能够 沿着滑杆滑动。所述滑动部件和滑杆可以由例如的非磁性金属制成。
滑动部件可以为大体上圆形的形状,并且每个滑动部件可以在其 外表面上包括环向的槽。提供所述槽可以用于支持绕所述滑动部件缠 绕的绕线。所述绕线可以由例如的磁性金属制成。
所述磁性致动器可另外包括多个磁体和分离器,所述分离器由具 有高磁导率的材料制成,以保证它们不会饱和。
在一些实施方案中,滑杆具有纵向延伸的孔或腔,所述磁体和分 离器被交替布置在滑杆内。所述滑杆可以另外包括将磁体和分离器保 持在滑杆内的适当位置的两个末端零件。所述磁体可以在轴向方向(与 管子平行)磁化,并且可以布置为具有交替的电极方向。
滑杆可以设计为在形成有孔的滑动部件内移动,因此滑杆和/或滑 动部件可以涂有减少摩擦的材料,例如润滑剂
可以由磁体产生与滑杆垂直的磁场。滑动部件和滑杆可以被设置 在的壳体内,所述铁的壳体可以进一步使绕线区域的磁场最大化。
所述磁性致动器可以另外连接于能够在绕线中产生交替电流的控 制单元。所述连接可以通过导线或是通过无线通信。
所述磁性致动器可以通过交替绕线中的电流产生振动。在一个特 定的实施方案中,可以以以下方法产生振动:绕线中的电流实质上垂 直于磁场,并且其二者实质上处于与系统的轴垂直的平面中。由此与 滑杆平行地产生力。由于对于每个滑动部件的磁场方向是交替的并且 滑动部件具有交替的绕线方向,每个滑动部件/磁体对会形成相同方向 的力。通过改变电流的方向,滑杆被推来推去。
在特定的实施方案中,加热基座的接触面的面积小于4cm2,例如 为1-2cm2,或者小于1cm2,例如为0.5-1cm2。
所述加热基座可以包含在热致动器中,所述热致动器可以另外包 括控制单元。所述控制单元可以位于热致动器的内部,或者可以选择 性地通过有线或无线的连接系统与热致动器连接。
可以提供所述控制单元用来改变接触面的温度。可以通过按下控 制单元上的启动按钮来启动测量。在达到内置的起始温度之后,可以 启动测量。在一些实施方案中,内置的起始温度可以由用户进行改变。 优选的起始温度为35℃。可以在用户将接触面朝向身体按下时自动地 启动测量。
控制单元可以使接触面的温度升高,直到达到内置的最高温度, 或者直到用户打断向上的温度移动。在达到用户的疼痛极限时,用户 可以打断向上的温度移动。控制单元可以记录打断测量时的温度。
接触面可以通过自然冷却来冷却。在选择性的实施方案中,可以 在热致动器中内置冷却装置。
所述电动基座可以包括实质上球状的或半球状的电动头。在一些 实施方案中,电动头的直径小于1cm,例如为0.05mm-0.5mm,或者 小于0.5mm,例如为1mm-4mm。
其中通过施加电力提供电刺激的实施方案可以包括用于施加的电 致动器。这些实施方案可以另外包括能够使电流在电动头中流动的控 制单元。
在一些实施方案中,控制单元能够将交流电的电流转化为直流的 电流,反之亦然。在选择性的实施方案中,只能使用交流电或直流电。
在使用直流电的实施方案中,可以提供控制单元来改变电动头中 的电流。可以通过按下控制单元上的启动按钮来启动测量。控制单元 可以包括电流的内置启动水平。在一些实施方案中,所述内置的启动 水平可以由用户进行改变。可以在用户将电动头朝向身体按下时自动 地启动测量。
控制单元可以使电动头的直流电流增加,直到达到内置的最大电 流,或者直到用户打断电流的增加。在达到用户的疼痛极限时,用户 可以打断电流的增加。控制单元可以记录打断测量时的电流。
在使用交流电的实施方案中,可以提供控制单元来改变电动头中 的交流电流的频率。可以通过按下控制单元上的启动按钮来启动测量。 控制单元可以包括频率的内置启动水平。在一些实施方案中,所述内 置的启动水平可以由用户进行改变。可以在用户将电动头朝向身体按 下时自动地启动测量。
控制单元可以使电动头的交流电流频率增加,直到达到内置的最 大电流,或者直到用户打断频率的增加。在达到用户的疼痛极限时, 用户可以打断电流的增加。控制单元可以记录打断测量时的频率。
在一些实施方案中,可以将交流电和直流电组合。
在一些实施方案中,电致动器可以另外用于定位刺激点。
所述系统可以整合到一个装置中,所述装置优选是手提式的并由 一个或多个电池提供动力。从而,用户可以在旅行时携带该装置。
读出装置可以包括电子显示器。
电子电路可以适合于测定读出值为几个离散的读出值,例如4个 中的一个(0、1、2、3),第一测定值和第二测定值的比值被舍入或指 定为在读出装置上显示的离散的读出值(0、1、2、3)。
所述离散的读出值(0、1、2、3)可以与第一测定值和第二测定值 之间的比值不成比例。因此,所述装置可以适应在测量结果和交感神 经系统活动水平之间缺乏比例性或线性。因此,水平0可以对应于第 二测定值,是第一测定值的80%或更大,水平1可以对应于第二测定 值是第一测定值的55-80%,水平2可以对应于第二测定值,是第一测 定值的30-55%,和水平3可以对应于第二测定值,是第一测定值的30% 或更小。
电子电路可以适合于计算作为多个测定值的平均数的第一测定 值,以及计算作为多个测定值的平均数的第二测定值。由此获得对人 应激水平的更可靠的测量结果,减少由于在单次测量中的测量不确定 性而引起的读出值的错误显示。
图5表示本发明的系统,为了清楚,所述系统被表示为整合到同 一个装置中。该装置为手提式的并且包括外壳10、电子显示器8、控 制按钮9和从外壳的一端7伸出的压力基座5。所述压力基座5的自 由端具有接触面6。在装置内,压力基座5靠着连接于未示出的电子 电路的力传感器或压力传感器7。电子电路能够储存由传感器7检测 到的力或压力测量值。所述电路另外能够进行计算和将读出值发送给 电子显示器8。未示出的电池为电路提供动力。
在使用中,用户在其手中握住装置并且并且对身体上的交感神经 张力中性点施加递增的压力,直到已经达到不适的阈值。电子电路记 录由传感器检测到的最大压力。用户按下控制按钮9,然后对身体上 的交感神经张力从属点施加递增的压力,直到达到不适的阈值。电子 电路记录最大压力。在控制按钮9已经被按下时,电路计算表示第一 测量压力和第二测量压力之间的比值的读出值。在这个实施例中,如 果第二测量压力分别为第一压力的80%或更大、55-80%、30-55%、或 30%或更小,则读出值分别为0、1、2或3。所述装置可以任选地适合 于测定多个第一压力测量值的平均值和多个第二压力测量值的平均 值,在这些平均值的基础上测定读出值。图5显示了一次测量,其中 交感神经系统的活动水平是2,其对应于交感神经张力从属点在不适 时的压力为交感神经张力中性点的压力的30%到55%。
图6举例说明了用于对人体施加压力的接触面16的细节。接触面 16包括由弹性材料制成的相对软的凸面部件18,所述弹性材料例如橡 胶材料。所述部件18构成作为本发明系统的装置的远端。相对软的部 件18由相对硬的支承部件19支撑,所述支承部件19由例如塑料或橡 胶材料或制成并且其中限定进入相对软的部件18中的中央突起。因 此,接触面16的中心部分比其周边的外部部分的弹性小。相对软的部 件18可以确保接触面能够使其形状适应人体的不平坦表面。另一方 面,相对硬的支承部件19可以保证由用户施加的力被恰当地传送到身 体上。相对硬的支承部件19由安装在装置的外壳20上或容纳在外壳 20中的压力传感器17(例如,压电传感器)支撑。
尽管接触面16在图6中举例说明为具有凸面末端部分的圆柱状部 件,但是应该理解,也考虑了替代的形式。例如,其可以是具有平坦 的或凸面的末端部分的锥体。
应该理解,本发明的系统可以包括用于对动物身体表面施加另外 的刺激的设备,所述另外的刺激的强度低于刺激阈值,例如用于治疗 和/或减轻应激。例如,这种设备可以作为第二个单独的压力基座来提 供,或者,它们可以由还用于上述测量目的的压力基座构成。所述第 一和第二压力基座可以配置在手提式单元的自由端处,例如笔形单元。 在一个实施方案中,在其中本发明的系统优选只包括一个压力基座安 装位置的情况中,第一压力基座可以与第二压力基座互换。在其它实 施方案中,所述系统可以同时容纳第一和第二压力基座,例如在手提 式单元的相对表面部分,例如在其两个相对的端部。
装置的接触面或压力基座可以更换,以便允许用户或医生选择最 适合于特定目的或特定患者的压力基座。可以在与例如手提式装置一 起提供的部件组件中提供多个压力基座,所述手提式装置包含本发明 系统的其它特征,例如压力传感器、电子控制电路、存储设备和显示 器。
可以设置发声装置来为用户提供声信号,指示在治疗或减轻应激 期间施加所需的力。或者,可以提供光学信号、振动信号或其它信号 发射器。优选发生装置连接于接收来自压力传感器7或17的输入的装 置的电子控制电路,以便声音的特征可以随施加的力而不同。例如, 可以改变声级、频率、或声音片段之间的沉默间隔的持续时间或声音 片断的持续时间。在一个实施方案中,在用户施加的力太小时不发射 声音,而在施加的力适当时产生具有第一特征(例如,产生低频的声音 信号)的声音。如果施加的力超过预定的阈值水平,则发射高频的警报 信号。考虑了其它实施方案,包括在装置的显示器中提供光信号的实 施方案或借助发光二极管提供光信号的实施方案。
使用压力的机械刺激的实施例
本发明的装置的实施方案被容纳在笔形外壳4中(参见图5)并且 通过启动所述笔上的按钮9接通。通过对着患者身上的压力敏感点按 压设置在笔的一端上的橡皮垫5进行测量。在1分钟内不进行另外的 测量时笔自动地关闭。
笔4测量作用于橡皮垫上的机械力。在所述力达到超过约500克 时启动测量周期,并且在所述力低于约250克时停止。在测量周期期 间,最大力的测定值被储存在嵌入的计算机的存储器中。
在每个测量周期之后,计算机计算应激因子,其显示在显示器8 中。这个显示得以保持,直到启动下一个新的测量周期或者由时间限 制关闭系统。
测量原理和线性化
在系统的笔形外壳内部的力传感器是压力敏感的欧姆电阻器。在 没有力时,电阻是相对高的。对于递增的力传感器电阻降低,电阻的 倒数近似与力成比例。
如图7所示,传感器电学上与固定电阻器R1串联,这种串联经由 系统中的电池连接。因此,电阻器R1的电压是作用于传感器上的力的 函数。在力增加时,这个电压升高,但是其关系不是线性的。
将R1的最大电压输入到计算机的模拟输入端口,在内置AD-转换 器中将测量的电压转化为0到1023的数字。在将电池电压用作AD-转 换器的参比电压时,测量不会受到电池电压的变化的影响。
使用以下算法将力和测定值之间的非线性关系转化为相应的线性 关系:
校正值=测定值*校正系数/(校正系数-测定值)
校正系数通常不是预定的。其数值在最初的调整程序期间决定。
应激因子的计算
在系统的校准期间,储存对于15kg力的线性化数值作为力参考 值,将其称为“参考值”。将最近的测量周期期间的最大的力的线性 化数值作为变量储存在存储器中,称为“最大校准值”。然后将“最 大校准值”转化为参考力的百分比:
百分比=100*最大校准值/参考值
最后,7-段式显示器显示舍位到2位小数的应激因子:
显示值=200-100*log10(百分比)
作为“百分比”的函数的应激因子显示为图8中的图。
软件结构
数据处理的基本原理参见图9,其显示了主要功能的流程图,其 应该是相当清楚的,无需进一步说明。未示出辅助功能,例如电池电 压的监测、在传感器过载(力>15kg)时生成嘟嘟声、等等。
处理器连续地高速循环通过主回路,交替进行:
数据处理:收集模拟数据、将数据转化为数字数值、进行数学计 算等,和
控制发光二极管显示器的各个节段中的光,每次显示一个数字。
循环时间的只有约20%用于数据处理。其余时间用于显示器的控 制。
使用振动的机械刺激的实施例
致动器的机械形状是基于上述的压力致动器。将橡皮塞替换为振 动头。球状的或半球状的头的尺寸大约为2mm。连接的以微处理器为 基础的控制单元控制振动的幅度和频率。
致动器的机械部分显示在图10的截面图中。突起的零件是在凹槽 中缠绕0.1mm铜丝(未示出)的铝轮30。有八个这种组合件以交替的 绕线方向并联连接。这些轮被推动到一起,形成内径6mm和长度为 48mm的孔。在所述孔中设置恰好适合的铝管32。在管的每个端部, 末端零件34保持内容物在适当的位置。管子设计为能够以最小的摩擦 在孔内部移动。所述管子填充有由小的圆铁盘38隔离开的强的稀土 (钕)磁体36。磁体以轴向方向(与管子平行)磁化并且以交替的极性方 向布置。
所述磁结构产生图11中所示的磁场,表示了5个磁体和6个隔离 物。优选地,隔离物基本上是由高磁导率的铁制成的,以保证它们不 会饱和。
如图10所示,将管子设置在线圈内。优选地,隔离物相对于轮定 中心设置。任何位移都会减弱在电流通过线圈时产生的拉力。在铁壳 体(未示出)内布置八个轮,其进一步使绕线区域中的磁场最大化。理 想状况是,所有的磁场垂直于绕线区域中的管子,因为这会使电流流 过时形成的力最大化。然而,如图11所示,在系统的实际实施中,事 实并不是这样。
铁壳体由堆叠的激光切割板40组成。由端板41完成箱体。使用 钢杆(未示出)利用在每个板中切割的小的2mm孔来完美地对准堆叠的 板。铁箱体布置在挤出的铝外框内,并且由适合的末端件关闭装置。 管子的每个末端装载有用于相对于轮保持管子位于中心的弹簧
考虑到生产性能,可以使管壁的厚度最小化。从通量图(图11)可 见,越接近管子的地方磁场越强。管壁和在凹槽底部的轮厚度使绕线 远离磁场最强的区域。
优选轮和杆由基本上非磁性材料形成。
理想地,管子和轮应该由不导电性材料制成。交变磁场产生涡流 并且在铝中产生感生损耗。
图12表示了致动器的不同部分:铝轮30、铝管32、末端件34、 稀土磁铁36、圆铁盘38、和铁壳体的部分40和41。
功能描述
绕线中的电流基本上垂直于磁场并且其二者都处于与装置的轴垂 直的平面中。由此产生与轴平行的力。由于对于每个轮的磁场方向是 交替的并且轮具有交替的绕线方向,每个轮/磁体对会形成相同方向的 力。致动器具有受限的冲程,因为在管子没有相对于绕线定中心时上 述作用会停止运转。
致动器驱动和软件
使用简单的H-桥接器驱动致动器,所述桥接器具有限制绕线中的 稳态电流的电流斩波器(参见图13)。所述FPGA包含基于Altera NIOS 的uP系统,其装备有用于连接于主机的USB接口。通过改变电流的方 向,管子被推来推去。
通过调整电流极限来调整冲程。这会影响线圈中的电流,并且由 此影响施加在管子上的力。小的基于PC的程序维护频率和冲程的调整 (参见图14)。装置作为简单的HID USB装置连接并且通过程序接收简 单的命令。在10秒之后振动暂停,以免使线圈过热。
根据本发明的一个特定的实施方案,系统可以施加和测量热刺激, 所述热刺激例如为热或冷。
热刺激的实例
致动器的机械形状是基于上述的压力致动器。橡皮塞替换为加热 表面。加热表面的形状与压力致动器的形状大体相同。
因此,这个实施方案包括:
-包括系统的硬件的笔形外壳
-控制箱,和
-电池充电装置。
这个实施方案包括在笔形外壳的顶端的金属旋钮和在侧面的称为 “加热”的按钮。控制箱在盖子中具有发光的启动按钮和两行显示器。 所述笔以细的电缆连接于控制箱。控制箱包括微处理器,所述微处理 器控制温度范围和相对于时间的温度。
通过按下控制箱上的启动按钮来启动测量。按钮发红色光表示电 源接通,笔的金属旋钮被加热。显示器显示:“加热中,等待”。在 几秒后笔达到启动温度(35℃)时,内置的发声器简短地发嘟嘟声,并 且显示器显示:“就绪”。
将金属旋钮按压抵靠在患者身体上的敏感点并且按下笔上的按钮 “加热”。一旦启动按钮,温度的设定值以恒定的斜率逐渐升高,最 后达到最高温度(45℃)。作为时间函数的温度设定值如图15所示。由 软件中的控制回路使金属旋钮的温度跟随温度设定值。在此期间,显 示器上显示“测量中”。
在患者达到其疼痛极限时,应该释放笔上的按钮并将笔从皮肤上 移开。控制箱上的启动按钮中的红色光关闭,表明测量结束并且笔中 的电源被关闭。
然后控制箱计算和显示
应激因子、
经历的测量时间、和
达到的最高温度。
这个显示得以保存,直到启动新的测量,或者系统达到电源断开 时间。在测量周期结束时(启动按钮中的光关闭),通过自然冷却使金 属旋钮的温度降低。如果在达到启动温度之前启动新的启动,则该启 动被延迟并且显示器显示:“冷却中,等待”。在再次达到启动温度 时,听到嘟嘟声,并且显示器上显示“就绪”。
计算应激因子的算法
应激因子是0到100的数字。应激因子是经过的测量时间t的对 数函数。在这个值低时,应激因子高,反之亦然。从以下方程式计算 应激因子,其中t是经过的测量时间,tmax和tmin是固定但可调整的最 大和最小时间值:
如果t<tmin应激因子=100
如果tmin≤t≤tmax应激因子=100[log10(tmax)-log10(t)]/ [log10(tmax)-log10(tmin)]
如果t>tmax应激因子=0
图16表示作为时间的函数的应激因子。
硬件设计
硬件设计的简化框图显示在图17中。所示笔包含达林顿功率晶体 管Q1、电阻器R1和称为“加热”的按钮。晶体管具有与笔上的金属 旋钮的热接触上。在被按压时,按钮向CPU发送加热命令。Q1具有两 个功能。在每个取样周期,持续10毫秒,其在前2毫秒中起到温度传 感器的作用。在随后的8毫秒的第一部分中,其起到加热元件的作用。 这表示在图18的时序图中。
在随后发生的2毫秒测量时间中,参考图17的简图:被置于控制 箱中的达林顿晶体管Q2起到关闭Q1的集电极电流的开关的作用。通 过电阻器R2,小的电流(几毫安)流过Q1基极-发射极-二极管(Q1 basis-emitter-diodes)和电阻器R1到地线。点A上的电压只由通过 基极-发射极-二极管的电压降Vbe决定,所述电压降是随温度而变的。 在室温时,Vbe为约1.4V,这个电压随温度的升高近似地以4mV/℃ 的比例降低。直流放大器将点A的电压放大,给出对应于15-75℃的0
5V输出。CPU中的10位AD转换器接收这个电压并且在软件中将 温度转化为0-1023的数字。
在max8毫秒的加热周期中,发生以下:达林顿晶体管Q2作为电 子开关起作用并且接通,其由CPU控制。点B处的电压接近电池电压 VBAT=14V。点A的电压接近2.1V,因为其现在是由包括R2和二极 管D1-D3的分压器决定,所述R2和二极管D1-D3各自具有0.7V的膝 部电压)。由于基极-发射极电压Vbe为约1.4V,并且R1=1Ω,所以 Q1中的集电极电流IC为
IC=(VA-Vbe)/R1=(2.1-1.4)/1=0.7A
在这个电流下,Q1中递送的功率为
P≈VBAT·IC=14V·0.7A=9.8W
使得Q1和连接的金属旋钮的温度迅速升高。
如图18所示,这个功率只在8毫秒的第一部分中递送。功率脉冲 的宽度Δt是通过CPU借助基于软件的比例控制回路来调节的:
Δt=K·(T设置点-T测量值)
其中K是可调整的增益常数,T设置点为设定的温度,T测量值为实测 温度。
显示器为双行显示的16位数字点阵显示器,具有内置的控制器背光,由来自CPU的14条线路控制。在图17未示出5个按钮,所述 按钮设置在控制箱内部并且都连接于CPU。分别命名为Reset(重置)、 Mode(模式)、Up(向上)、Down(向下)、和Save(保存)的这些按钮可以 用于CPU的重新设定和调整以下参数:T启动、Tmax、斜率、tmin、tmax、 和增益K。
电源由内置的14V可再充电的Li离子电池供应。在启动按钮被按 下时,基于硬件的控制逻辑接通电源,还为CPU和电路的其余部分提 供5V。在过去3分钟而没有任何动作的情况下,CPU向电源控制电路 发送电源断开信号。
电池充电器是市售的由电力网供电的单元。在充电时,用电缆将 其连接于控制箱。由于安全的原因,在充电电缆的插头被插入控制箱 时,电子设备从电池分离开。
软件
软件结构是所谓的“Finite State Machine(有限状态时序机)” 是一种通常用于PLC(可编程逻辑控制器)的结构。这种结构包含多个 状态的闭合环路,每个状态包含一个或多个动作和一个转变。指针在 整个回路中高速运行,只启动一种状态的动作。这种启动持续许多连 续的运行,直到最后实现隶属转变(belonging transition)的条件 (真)。在随后的运行中,启动另一种状态。
转变的条件是:定时器时间已到(Timer run-outs)、计数器达到 某些数字、来自电路的其它部分的信号被设定或重新设定、按钮被按 下或释放等。(另外的说明,尤其是参见“wikipedia.org”)。
电刺激的实例
电刺激可以通过利用交流电和/或直流电来提供。例如,可以使用 市售的致动器:得自MibiTech ApS,Denmark的Tao,参见WO 2004/062723,其被并入本文作为参考。这种电致动器的头部是基本上 球状的或球形的,直径为约2mm。这种电致动器通过施加的交流电提 供电刺激。
电致动器具有两个功能:1)致动器可用于定位刺激的精确位置, 和2)致动器可用于输送刺激。也就是说,如果交感神经张力和/或应 激水平的测定值显示交感神经张力和/或应激水平升高,则可以使交感 神经张力从属点在一段时间内接受强度低于刺激阈值的电刺激。
这种电致动器的优点在于能够很好地定位刺激点。
这种电致动器被描述为具有第一和第二电极或探针的电子治疗装 置,用于电接触个体的身体。该装置具有用于为电极提供交流输出电 压的电压供应设备,用于使交流电通过个体的身体,并且该电压供应 装置适合于控制输出电压的频率,使得输出电压频率及时在低频和高 频之间自动地变化。电压供应设备可以适合于控制输出电压的频率, 以便输出电压频率以规则的时间间隔在低频和高频之间变化。该致动 器另外描述在WO 2004/062723“Electro-therapeutic device and method of electro-therapeutic threatment”(MibiTech ApS)中, 所述WO 2004/062723被并入本文作为参考。
根据本发明的一个特定的实施方案,所述系统可以借助例如激光 器、发光二极管、红外光源、紫外光源和/或白光光源施加和测量辐射, 例如红外线、可见光和/或紫外线或其组合光谱。
根据本发明的一个特定的实施方案,所述系统可以施加和测量化 学刺激,所述化学刺激例如为有机化合物或无机化合物。
本发明另外涉及施加和测量刺激的系统用于测定交感神经张力的 用途,包括以下步骤:测量在一个或多个交感神经张力中性点以刺激 阈值施加的刺激和测量在一个或多个交感神经张力从属点以相同刺激 阈值施加的刺激。
根据本发明的一个特定的实施方案,使用系统来施加和测量用于 测定交感神经张力的刺激,测量在一个或多个交感神经张力中性点以 刺激阈值施加的刺激是在锁骨上侧的前面和/或在对应于TH 10-11的 脊柱上在后面进行的。
在一个实施方案中,本发明涉及用于施加和测量刺激的系统用于 测定交感神经张力的用途,在一个或多个交感神经张力从属点以刺激 阈值施加的刺激的测量是在神经支配地(即,与神经分布有关)对应于 交感神经系统到心脏的神经支配的皮肤上的一个或多个位置进行的, 例如在包含在以下区域中的一个或多个点进行:在胸骨中间的C.V. 17,位于乳头下的两个肋骨之间的ST 18以及位于乳头和腋前襞之间 的Per 1;以及对应于肩胛之间区域的TH 3-6的背部上进行,其中选 择所述点的最痛点。
根据本发明的一个特定的实施方案,使用能够施加和测量机械刺 激例如压力的系统。
根据本发明的一个特定的实施方案,使用能够施加和测量机械刺 激例如振动的系统。
根据本发明的一个特定的实施方案,使用能够施加和测量热刺激 例如热或冷的系统。
根据本发明的一个特定的实施方案,使用能够施加和测量电刺激 例如交流电或直流电的系统。
根据本发明的一个特定的实施方案,使用能够施加和测量辐射的 系统,所述辐射例如红外线、可见光和/或紫外线或其组合光谱,所述 系统以例如激光器、发光二极管、红外光源、紫外光源和/或白光光源 的形式提供。
根据本发明的一个特定的实施方案,使用能够施加和测量化学刺 激例如有机化合物或无机化合物的系统。
在另外的方面中,本发明提供包括或者连接于本发明的系统的一 个实施方案的移动电话。所述系统可以完全地整合到移动电话中,因 此在电话中包括引起不适的设备以及读数设备。或者,可以只将系统 的一部分整合到电话中。例如,可以将引起不适的设备包括在移动电 话的外壳中,而读数设备可以设置在遥远的地方,在该地方提供适当 的设备来接受来自电话的数据。在一个实施方案中,可以在医院或医 生诊所提供计算机系统,为其传送表示痛觉阈、应激因子或其它数值 的读出数值。这种计算机系统也可以设置在患者家中。读数设备可以 连接于移动电话的显示器,和/或连接于能够发出适合的声频信号(例 如,模拟语声信号)的电话的扩音器。例如,危急的应激因子可以显示 为显示器上的警告,或者可以显示为声学的警报信号。
移动电话可以适用于提醒电话的用户进行痛觉阈测量。例如,电 话可以编程为在给定的时间点发送提醒信号,或者可以将其编程为在 收到预定的无线电信号(例如包括在SMS或MMS信息中)时发送提醒信 号。由此,医生或其它人可以提示移动电话的用户借助被并入到电话 中的本发明的系统执行伤害感受刺激。
电话可以编程为记录由用户执行的测量,即储存几次测量的数值, 包括例如伤害感受刺激阈值、应激因子或可以由本发明系统产生的其 它数值。同样地可以记录测量的时间。这种记录还可以在远处的设备 中进行,电话可以通过无线通信与所述设备联络。或者,可以当电话 在计算机系统附近时通过有线或无线的联络(例如蓝牙TM)将存入的 数据从电话发送到计算机系统。
并入在电话中的引起刺激的设备的启动可以通过电话小键盘、通 过触摸屏、通过声音识别、或通过设计用于该目的的单独的按钮来执 行。
通过以下实施例进一步说明本发明。
实施例
在所有的实施例中,在借助压力计测量所施加的压力时,所有测 量值的单位都是英磅(lbs)/cm2,在下文中表示为lbs。
在实施例中,在测量手指施加的在压力敏感性阈值的压力时,所 有测量值的单位表示为:0、+、++、+++,其中0表示以压力敏感性的 阈值施加的压力,其中=、+、++、+++在交感神经张力从属点以相同的 压力敏感性阈值用手指施加的压力,其中0等于在交感神经张力中性 点施加的压力,而+、++、+++表示施加的压力相对较低。
实施例1
实施例1a
通过以下方法测定人的交感神经张力:借助压力计在前面在锁骨 上侧的交感神经张力中性点测量压力敏感性阈值,测量所施加的压力 为13.8lbs。然后在交感神经张力从属点C.V.17以相同的压力敏感 性阈值测量施加的压力,为13.0lbs。由此,在相同的压力敏感性的 阈值,在交感神经张力从属点所施加的压力是在交感神经张力中性点 所施加的压力的94%。根据本发明,这相应于水平0的应激。然后由 这个人填写关于其应激水平的调查表,所述调查表证实这个人没有显 示出临床应激的迹象。
实施例1b
根据以下方法测定另一个人的交感神经张力。借助压力计在前面 在锁骨上侧的交感神经张力中性点测量压力敏感性阈值,测量所施加 的压力为14.3lbs。然后在交感神经张力从属点C.V.17在相同的压 力敏感性阈值测量施加的压力,为11.0lbs。由此,在相同的压力敏 感性的阈值,在交感神经张力从属点所施加的压力是在交感神经张力 中性点所施加的压力的77%。根据本发明,这相应于水平1的应激。
实施例1c
根据以下方法测定第三个人的交感神经张力。借助压力计在前面 在锁骨上侧的交感神经张力中性点测量压力敏感性阈值,测量所施加 的压力为10.0lbs。然后在交感神经张力从属点Per 1在相同的压力 敏感性阈值测量施加的压力,为7.0lbs。由此,在相同的压力敏感 性的阈值,在交感神经张力从属点所施加的压力是在交感神经张力中 性点所施加的压力的70%。根据本发明,这相应于水平1的应激。
实施例1d
通过以下方法测定第四个人的交感神经张力:借助压力计在后面 在脊柱上对应于TH-10-11的交感神经张力中性点测量压力敏感性阈 值,测量所施加的压力为24.0lbs。在相同的压力敏感性阈值,测量 到在后面在脊柱上对应于TH 3-6的交感神经张力从属点施加的压力为 22.5磅。在相同的压力敏感性阈值,在交感神经张力从属点所施加的 压力由此是在交感神经张力中性点所施加的压力的94%。根据本发明, 这相应于水平0的应激。然后由这个人填写关于其应激水平的调查表, 所述调查表证实这个人没有显示出临床应激的迹象。
实施例2
实施例2a
通过以下方法测定人的交感神经张力:借助压力计在前面在锁骨 上侧的交感神经张力中性点测量压力敏感性阈值,测量所施加的压力 为17lbs。然后在交感神经张力从属点C.V.17在相同的压力敏感性 阈值测量施加的压力为8.0lbs。由此,在相同的压力敏感性的阈值, 在交感神经张力从属点所施加的压力是在交感神经张力中性点所施加 的压力的47%。根据本发明,这相应于水平2的应激。
实施例2b
根据以下方法测定另一个人的交感神经张力。借助压力计在前面 在锁骨上侧的交感神经张力中性点测量压力敏感性阈值,测量所施加 的压力为10.5lbs。然后在交感神经张力从属点St.18在相同的压 力敏感性阈值测量到所施加的压力为5.0lbs。在相同的压力敏感性 阈值,在交感神经张力从属点所施加的压力由此是在交感神经张力中 性点所施加的压力的48%。根据本发明,这相应于水平2的应激。
实施例2c
根据以下方法测定另一个人的交感神经张力。借助压力计在前面 在锁骨上侧的交感神经张力中性点测量压力敏感性阈值,测量所施加 的压力为14.0lbs。然后在相同的压力敏感性阈值在交感神经张力从 属点Per 1测量的所施加压力为5.0,在交感神经张力从属点St.18 测量的所施加压力为5.5lbs。在相同的压力敏感性阈值,在交感神 经张力从属点所施加的压力由此分别是在交感神经张力中性点所施加 的压力的36%和39%。根据本发明,这相应于水平2的应激。
实施例3
通过以下方法测定人的交感神经张力:借助压力计在前面在锁骨 上侧的交感神经张力中性点测量压力敏感性阈值,测量所施加的压力 为9.0lbs。然后在交感神经张力从属点C.V.17在相同的压力敏感 性阈值测量施加的压力为2.0lbs。由此,在相同的压力敏感性的阈 值,在交感神经张力从属点所施加的压力是在交感神经张力中性点所 施加的压力的22%。根据本发明,这相应于水平3的应激。
实施例4
在实施例3中提及的人接受针对个人校准的本发明的系统,用于 测量决定交感神经张力所需的所施加的压力,所述系统包括测量装置 和标度(scale),在这个实施例中,其被分为对应于四个应激水平的四 个区域,所述系统显示所施加的压力并且设有用于标记一个或多个测 量点的标记物。通过使用提供的本发明的系统,这个人能够在任何方 便的时间测定其交感神经张力。从而,随后,通过观察施加的压力在 哪个区域与交感神经张力从属点的压力敏感性阈值相应,这个人能够 测定其交感神经张力。一个区域对应于低于在交感神经张力中性点的 压力敏感性阈值所施加的压力的30%(水平3);另一个区域对应于30% 到小于55%(水平2);第三区域对应于55%到小于80%;第四区域对应 于大于或等于80%。
实施例5
通过以下方法测定人的交感神经张力:借助压力计在前面在锁骨 上侧的交感神经张力中性点测量压力敏感性阈值,测量所施加的压力 为9.0lbs。然后在交感神经张力从属点C.V.17在相同的压力敏感 性阈值测量施加的压力为2.0lbs。由此,在相同的压力敏感性的阈 值,在交感神经张力从属点所施加的压力是在交感神经张力中性点所 施加的压力的22%。根据本发明,这相应于水平3的应激。然后由这 个人填写关于其应激水平的调查表,所述调查表表明这个人显示出慢 性的累积应激的症状。
使用手指测定的压力敏感性阈值为“+++”。
四周以后,在进行适当的干预之后,对这个人重复进行相同的测 量。
借助压力计在前面在锁骨上侧的交感神经张力中性点测量压力敏 感性阈值,测量所施加的压力为10.0lbs。然后在交感神经张力从属 点C.V.17在相同的压力敏感性阈值测量施加的压力为9.5lbs。由 此,在相同的压力敏感性的阈值,在交感神经张力从属点所施加的压 力是在交感神经张力中性点所施加的压力的95%。根据本发明,这相 应于水平0的应激。使用手指测定的压力敏感性阈值为“0”。
同时,这个人报告,以前记录的应激的临床症状已经消失了。
实施例6
在使用250名随机选择的人进行的试验中,考查生理应激和临床 应激之间的相关性。所述250名随机选择的人被要求填写调查表,以 确定他们在最近的四周是否经历了某些特殊的情况。总共有35个问 题,其全部都代表了不同的应激临床迹象。
然后,指导这些人通过首先识别锁骨上侧,并且在那里记录得到 压力敏感性阈值需要施加怎样的压力强度,来对他们自己进行检查。 以此作为起点,指导这些人找出C.V.17并且基于与对于锁骨上侧所 用的相同方法确定获得相同的压力敏感性阈值所需的相对施加的压 力,以四点的标度进行:0、+、++、+++。
然后收集所有的调查表并且进行分析。
在锁骨上侧相对于C.V.17上得到阈值所施加的压力之间的相关 性是显著的(p<0.001),即在最近的四周个体经历的应激症状越多, 则相对于在锁骨上侧,在点C.V.17的胸廓所施加的压力越小。
实施例7(方法/系统的预后用途)
完全健康的人(例如音乐家或指挥)每天早上使用所述方法和系统 以确保低的测量值,其预后地给出了在这一天随后演奏或指挥时其资 源的最佳利用。
如果在一个早晨的测量值高,则该测量值允许启动降低应激的活 动,例如锻炼/放松。在已经完成活动之后,这个人可以测量这种活动 是否取得了充分的效果,即得到低的测量值。如果没有满足期望的目 标,可以重复所述过程。
实施例8(具有预防效果的日常刺激)
与在实施例7中一样,然而,这个实施例中的系统还用于执行以 下动作:
借助所述系统,在交感神经张力从属点保持强烈的连续压力,使 得所述压力被感觉到但是所述刺激不引起疼痛。在20-40秒之后,人 记录下方的疼痛降低。
借助所述系统,这可以记录为50%升高的痛觉阈;由此可以使痛 觉阈从交感神经张力中性点的阈值的40%升高到60%。
生理上,这相当于已经经过了“应激阶段”并且启动恢复阶段。
这个动作可以有助于预防负应激。
实施例9(用于即时释放应激的特别刺激)
与实施例7中一样,然而,在这个实施例中,用户记录高的数值 并且立即执行如实施例8所述的动作。在正确地执行所述动作之后, 用户能够在20-40秒之后记录测定值的可能达到50%的改进。
实施例10学习的测量
由于所述方法和系统提供应激水平(即,交感神经系统的活性)的 即刻测量,人能够知道其“早晨值”并且在这一天重复所述测量,以 便确定影响应激水平的特定情况(例如,会谈、定购、电话信息、任务)。
由于应激阶段在几秒内启动并且在20-40秒内消失,所述方法和 系统提供了用于学习不同的日常情况如何(以积极和消极的方向)影响 应激水平的全新的可能性。
从长远看,由此所述方法能够告诉这个人例如假期是否已经取得 期望的放松效果。
实施例11(本发明用于确定生物学警报系统状态的用途)
引言-生物学警报系统和警报系统敏感性
警告和防御系统已经在整个进化过程中是活生物生存策略的基本 部份。在进化的早期,细菌如大肠杆菌基于细菌表面上的分子形成了 特殊的感觉系统,其监控在对于它们的生存来说是关键的各种因素方 面的环境的化学状况-并且形成了可能用于诱导应激耐受的调节系统。 另外,文昌鱼(脊椎动物的早期的祖先)的蜷曲反射(一种退却反射)代 表了最原始的神经反射。
在动物中,另外形成了被称为感受伤害系统的检测可能破坏组织 的环境刺激的能力,其为生物体提供了对不利的环境条件作出最佳响 应所需要的信息,并且可能还伴随有反射性反应例如退却。感受伤害 系统以多觉型感受器为基础,所述多觉型感受器是一种在从鱼到高级 脊椎动物和人在内的进化链中自始至终具有相同性质的未分化的神经 细胞。感受器受到机械压力、温度和酸性的刺激。感受器的敏感性可 以经历各种调节:
一个方面是应激诱导的痛觉丧失,在其中痛觉受到抑制。这有助 于受伤/在争斗的动物抑制一般的痛觉,以便优化其争斗/逃跑能力。 第二方面是应激诱导的痛觉过敏,在其中痛觉升高。这在动物中分别 在爪压力试验和尾部弹开试验中的敏感性升高而观察到。心脏病患者 (in heart patients)的临床观察结果显示,交感神经张力的水平升高 与特定穴位的触痛升高有关,而身体表面上的其它点不受影响。同样 地,较低的交感神经张力水平涉及这些穴位的触痛降低。
在未公布的由本发明人实施的、在250名健康人中进行的探索性 研究中,在与非穴位和应激的自我报告的程度相比时,在特定穴位的 触痛自我触诊程度之间发现了显著的相关性。这种观察结果目前尚未 被描述为动物和/或人的警报系统的一部分。从目的论和进化的观点 看,伤害感受的应激调节的两个方面都通过使用一种机制来改善生存 潜力,这可以在进化进程中追溯到鱼的时候得以证明。
因此,本发明人认识到,在恶劣的环境中,心脏中节段性神经支 配内的多觉型感受器的敏感性升高,同时交感神经活性升高。这种警 报系统敏感性(WSS)可以借助本文中所述的装置和系统来测量。
作为瞬时应激的量度的血清皮质醇
几个研究显示,血清皮质醇或唾液皮质醇可能是有用的瞬时应激 指示物。在由于心跳呼吸骤停来到城市急诊部的患者中,血清皮质醇 水平在恢复自主循环之后的前6个小时期间显著地升高,并且在随后 的18小时过程中显著地降低。在经历冠状动脉搭桥移植(CABG)的人 中,发现在手术之后血清皮质醇升高。已经发现在24小时中的血清皮 质醇测量值可用于理解对中风的反应,血清皮质醇水平越高,则神经 病学上的不足越严重,在CT上观察到更大的缺血性损害,以及产生更 差的预后(p<0.05)。
在短期或长期失业的人中,身体性能的降低与血清皮质醇升高和 情绪紊乱增加有关,所述情绪紊乱是从调查表评价得到的。在士兵中, 发现在血清皮质醇和急性应激之间是正相关。在鱼中,已经发现在暴 露于急性应激期间血清皮质醇升高。然而,这种反应在鱼暴露于持久 应激时不存在。
在早期乳腺癌的女性患者中,与未接受治疗的对照组相比,认识 行为应激管理计划降低血清皮质醇水平。在原发性乳腺癌的女性中进 行了无对照的探索性研究,在6个月的观察期,发现全面的应激管理 计划降低中位数血压(middle blood pressure),降低持久应激的临床 迹象数、降低自我评价的应激水平和降低胸部特定位置上的触痛程度。 然而,糖基化的血红蛋白和血清皮质醇都未变化。
作为瞬时应激的量度的压力-速率-乘积(PRP)
在心脏病学中,压力-速率-乘积(PRP)作为用于心肌氧气摄取的一 个实用的指标,并且由此反映心脏运转。其主要地由β-肾上腺素能儿 茶酚胺控制,因此,是心脏交感神经张力瞬时变化的适合的标记物。
糖基化的血红蛋白作为持久应激的量度
几个研究显示,糖基化的血红蛋白HbA1c可用作持久应激的量度。 在内科学生中,与其它学生相比,已经发现在考试之前HbA1c升高。 此外,在考试组中,在4个月之后,HbA1c显著降低。这些结果随后 在其它研究中得到证明。在当地的澳大利亚人中,与西方的澳大利亚 人相比,发现升高的HbA1c作为当地人“西化(westernization)”的 持久应激的可能的迹象。在心肌梗塞并且无糖尿病的患者中,在准入 时的Hb1Ac和血清皮质醇显著地与5.5年存活率相关。已经发现,在 日本和丹麦工人中,持久的工作应变都涉及Hb1Ac水平升高。与对照 组相比,在筋疲力尽的女性中发现更高水平的HbA1c。在关于应激的 物理测量的综述中,Kelly和Hertzman强烈推荐HbA1c可用作持久应 激的量度。
血压作为持久应激的量度
持久应激是代谢性综合症的强烈的致病因素。影响4千万美国人 的代谢性综合症与肥胖症、胰岛素抗性、高血压和脂血异常有关,这 些都是心血管疾病和早亡的危险因素。已经认为血压随年龄的增加而 升高与持久应激有关。
在瞬时应激期间,收缩压比舒张压更迅速地变化。在原发性乳腺 癌的女性中进行了无对照的探索性研究,在6个月的观察期,发现全 面的应激管理计划降低中位数血压(middle blood pressure),降低持 久应激的临床迹象数、自我评价的应激水平以及警报系统敏感性。然 而,糖基化的血红蛋白和血清皮质醇都未显著地变化。
伴随持久应激的应激反应减弱
已经在暴露于环境污染的鱼中观察到减弱的皮质醇应激反应。在 大鼠中,已经发现母爱剥夺产生海的行为和神经内分泌功能的持久 异常,海马是大脑中与应激反应有关的重要区域。已经发现,作为出 生率或婴儿体重降低测量到的人的母亲应激影响随后一生中的应激反 应,并且有显著的性别差异。两项研究都证明了暴露于持久应激的其 它方面健康的人对急性应激的减弱的心血管响应。
在未公布的对歌剧歌手进行的探索性研究中,本发明人观察到, 在持久应激低(测量到为HbA1c水平低或正常)时,在表演之前到表演 之后的WSS和PRP变化之间发现相关性,并且在持久应激的程度高(测 量到高的HbA1c水平)时,不能观察到这种相关性。
本发明人发现,在与表演或精神应激的测验有关的应激期间,持 久应激与灵活性降低有关(参见图28-30)
用于降低警报系统敏感性(WSS)/防御反应/反射敏感性(DRS)的治 疗的选择
从临床的观点,测量WSS/DRS作为应激量度的能力只在其可以受 到有意识动作的积极影响时才是有意义的。在丹麦的和日本的针灸诊 所中对183名连续的患者进行的未公布的临床探索性研究显示,在针 灸3分钟之后,94%的患者经历WSS的降低,中位数作用为35%的降低。 尚不可能确定具有类似反应和作用比例的其它种类的干预。因此,由 于本实施例的目的是证实通过本发明的方法和装置测量的警报系统敏 感性升高可以被减弱,所述探索性研究的结果提示使用针灸疗法是第 一选择。在以前公布的其它研究中,已经发现针灸增加心脏病患者的 压力-速率-乘积(PRP)并且调节健康人的PRP。
调查性研究1的设计
研究1的原始目的是证实本发明的发现,即,在瞬时应激水平相 同时,与具有低HbA1c水平的人相比,具有高的糖基化血红蛋白(HbA1c) 血清水平的人表现出警报系统敏感性(WSS)升高,所述警报系统敏感性 (WSS)升高是通过本发明方法作为皮肤的特定点的触痛程度增加测量 得到的。
这项研究的第二个目的是探究以下假设:
a.与具有低的中位数血压(MBP)的人相比,具有高的中位数血压 (MBP)的人具有高的WSS。
b.与具有低的PRP的人相比,具有高的PRP的人具有高的WSS。
这个试验是开放的、前瞻性的观察研究。
征募的参与人员来自私营公司并且通过媒体的邀请来征募。全部 的300人包括以下条件:具有预期的高应激水平的人以及具有预期低 应激水平的人。包括年龄为18-75岁的男性和女性。
排除标准:糖尿病(胰岛素依赖性和非胰岛素依赖性的)、精神病 学疾病、孕妇和哺乳的女性、在最近6个月用过全身性类固醇药物、 以前测量过WSS。
受试者的选自是基于包括能够反映一般的健康成年群体的组。
使用以下程序:
■在通过电话和信件/电子邮件访问之前为受试者提供非书面的 和书面的资料。
■签署知情同意书
■原始资料
在基线测量前填写调查表,以便排除筛选失败。所有的数据以打 印的形式收集。所有的数据传输到SPSS数据库,之后进行分析。使用 筛选和注册日志。
研究在公司的场所或在本发明人的针灸中心进行。
测量的个体作用变量如下:
调查表
■人口统计资料;年龄、性别、BMI、腰围、夹杂症、伴随的药物、 应激水平的自我感知
生理学测量
■从毛细血管血液测量糖基化的血红蛋白(HbA1c);即,从受试者 的指尖取血。将其作为持久应激的量度。
■通过自动监控记录血压和脉搏率。
■中位数血压(MBP)计算为一分钟内进行的三次自动测量的中位 数,其用于反映心血管系统的长期交感神经张力的一般水平,所述心 血管系统的长期交感神经张力用作持久应激的量度(参见引言部分)。
■计算收缩压-心率-乘积(PRP)作为心脏运转和心肌耗氧量的指 标,由此反映心脏的瞬时交感神经张力(参见引言部分)。
■在胸部的特定穴位上(Nussbaum & Downes 1998)测量作为触痛 程度测量的警报系统敏感性(WSS)。根据专利(Ballegaard 2004),其 通过来测量并且用作交感神经张力的可能的量度。在 左食指(在中节指骨的背面位置)和在穴位CV 17(参见引言部分)测量 WSS。记录与测量值有关的“退却反射”的存在。
主要的作用变量
相对于HbA1c的WSS。
辅助的作用变量
■相对于MBP的WSS
■相对于PRP的WSS
受试者被要求在试验之前的最后两小时内不得服用食物、茶、咖 啡、吸烟、酒精。
WSS水平>40的所有人都被邀请参加如下所述的随机化试验(“调 查性研究2”),其中将短期针灸与休息的安慰剂进行降低WSS方面的 对比。
受试者可以在任何时间退出。
不知情情况(Bilnding)
对受试者隐瞒关于研究的假设:由糖基化血红蛋白的水平测定 WSS水平,并且使其不知道这些信息。相关研究人员不知情,但是实 施WSS测量的研究人员不能不知情。因此,两组研究人员合作,每一 组都是对另一组的结果不知情。一组测量WSS,另一组测量HbA1c、血 压和脉搏率。使用用于测量血压、脉搏率和HbA1c的自动机器有助于 使实施这些测量的研究人员不知情。此外,受试者被告知不能与观察 者进行语言沟通,在SO测量期间除外,以便在已经达到压力疼痛阈值 时告诉停止。
样本大小计算
从先前的研究(乳腺癌&歌剧),可以预期,HbA1C每升高1个单位, WSS会升高10个单位。还观察到,男性受试者具有显著更低的WSS值。 基于得自这些研究的经验,假定男性/女性的不同水平可以解释总体差 异的43%,并且性别和HbA1c的组合可以解释总体差异的45%。以α =0.05(I型)的F检验验证HbA1c不受影响的假设,可以实现以下的效 力(powers):
N=         200   250   300   350   400
β=(II型)  77%  85%  91%  95%  97%
因此,计划的300人的样本大小产生91%的可接受的效力;
统计方法
主要的分析使用WSS对HbA1c的线性回归进行,控制性别和年龄。 使用在模型中包含HbA1c的III型F检验来验证原来的假设。
随后,基于上述的模型进行包括WSS对PRP和MBP的任何线性回 归在内的探索性分析。
调查性研究2的设计
以下所述的这项研究目的是证实以下假设:
主要的目的:与安慰剂药丸和休息相比,针灸降低警报系统敏感 性
第二目的是证实上述先导性研究的发现,即:
a.在接受标准化的针灸疗法时,具有高HbA1c水平的人具有降 低的神经系统灵活性,表现为在压力-速率-乘积(PRP)、MBP、唾液皮 质醇和警报系统敏感性方面的反应减弱。
b.在接受标准化的针灸疗法时,具有低持久应激水平(测量到低 的血清HbA1c水平)的人具有灵活的神经系统,表现为在PRP和WSS 方面的显著的和并存的反应。
进行包括三个治疗组的前瞻性的、单盲、组间对比研究。这项研 究包括100名连续的人,他们满足录入标准,被随机分到三个治疗组 之一:针灸、安慰剂和休息。
录入标准:年龄为18-75岁的男性和女性,WSS>40。
排除标准:糖尿病(胰岛素依赖性和非胰岛素依赖性的)、精神病 学疾病、孕妇,和哺乳的女性、在最近6个月用过全身性类固醇药物、 以前测量过WSS、最近六个月内经历过针灸疗法。
参与研究的受试者的选择以以下为基础:
1)研究的假设是通过以针灸诊所的连续的成年人患者为基础的 探索性研究产生的。
2)包括的人代表了一般的人群,具有升高的警报系统敏感性, 以前没有使用本发明的装置和方法进行过测量,并且没有规律地使用 针灸。
在随机化的临床试验中,使用以下方法:
1)在通过电话和信件/电子邮件访问之前为患者提供非书面的 和书面的资料。
2)签署知情同意书
3)原始资料
4)随机化分到三个可能的治疗组之一(针灸、安慰剂药丸或休 息)。
5)患者以仰卧姿势进行3分钟的体验时间
6)治疗前测量:唾液皮质醇、脉搏率、血压、通过本发明的方 法测量警报系统敏感性。
7)在患者不改变位置的情况下进行3分钟治疗:针灸疗法、安 慰剂或休息。
8)治疗后测量:唾液皮质醇、脉搏率、血压、通过本发明的方 法测量警报系统敏感性。
安慰剂为维生素片剂,其在舌下给药之后溶解。对于针灸疗法, 在双侧使用点Zuzanli(St 36)。将针(一次性的不锈钢针,)垂 直于皮肤插入到下面的肌肉中,深度为约5mm,不施加另外的机械刺 激或电刺激,原位保持3分钟。研究中的休息定义为保持仰卧姿势而 实验者或受试者都不进行另外的动作。
对于随机化试验,所有的测量和治疗都在发明人的针灸中心进行。
如下测量个体作用变量:
调查表
■人口统计资料;年龄、性别、BMI、腰围、夹杂症、并存的药物、 对应激水平的自我感知、对三种指定治疗的作用的期望值。
■一般的健康状态
■持久应激的临床征象的存在
■职业性紧张(国家职业健康学会,National Institute of Occupational Health)To AMH的存在。关于调查表有效性的国际性 参考文献
生理学测量
■从毛细血管血液测量糖基化的血红蛋白(HbA1c);即,从受试者 的指尖取血。将其作为持久应激的量度。
■通过自动监控记录血压和脉冲频率。
■中位数血压(MBP)计算为2/3x舒张压+1/3x收缩压。使用 在一分钟内进行的三次自动测量的中位数。MHP用于反映心血管系统 的长期交感神经张力的一般水平并且用作持久应激的量度(参见引言 部分)。
■通过现场的唾液标本收集唾液皮质醇,而唾液的分析在专门的 实验室进行。将其作为瞬时应激的量度。
■计算收缩压-心率-乘积(PRP)作为心脏运转和心肌耗氧量的指 标,由此反映心脏的瞬时交感神经张力。
■如本文中所述在胸部的特定穴位上测量作为触痛程度测量得到 的警报系统敏感性(WSS)。其是通过本发明的方法测量的并且用作交感 神经张力的量度。首先在左食指(在中节指骨的背面位置)和随后在穴 位CV 17测量WSS。
主要的作用变量
相对于三个治疗组(针灸、休息和安慰剂药丸)的WSS组间差异
辅助的作用变量
■相对于三个治疗组在PRP、MBP、和唾液皮质醇方面的组间差异
■相对于糖基化血红蛋白(HbA1c)的治疗前水平,在WSS的变化与 PRP、MBP、唾液皮质醇的变化之间的相关性。
在基线得到与三种指定治疗的作用有关的期望值。
由于不可能实现真正不知情的针灸试验(是由于所述治疗的特定 性质),使用了一种特殊设计,将心理学变量、生理学变量和临床作用 变量组合起来。
在开始治疗之前测量与每个治疗有关的患者期望值。使用安慰剂、 未知水平的血清HbA1c以及使用客观的生理学变量来使患者不知情。 由于显而易见的原因,治疗研究人员不能不知情。然而,从研究的假 设中删除了治疗研究人员的期望值的影响:通过受试者的治疗前生理 状态测定治疗的作用-这些信息是受试者并不能得到的。由观察结果的 研究人员实施所有的测量,并且使其对治疗的选择不知情,因为从观 察者的角度看针灸组、安慰剂治疗组和休息组具有相同的外观,即, 在所有治疗过程中患者的腿(在所述腿上具有穴位ST 36)由一布覆 盖。观察结果的研究人员在随机化时和在进行指定治疗时不在医疗室 中。此外,通过使用自动的机器,可以排除观察者的期望值。受试者 被告知不能与观察者或针灸医生进行语言沟通,在SO测量期间除外, 以便在已经达到压力疼痛阈值时告诉停止。在观察结果的研究人员和 针灸医生之间,交流只限于所述程序的定时。
患者的通知
接受安慰剂的患者被告知他们接受一个片剂,所述片剂被认为具 有与针灸相同的作用。然而,不能公开药丸的确切作用,因为这会诱 导患者的预期效果。患者被告知研究的目的是记录生理学变化,所述 变化可以发生在两种治疗过程中,并且将这些变化与在休息过程中发 生的变化进行比较。
受试者被要求在试验之前的最后两小时内不得服用食物、茶、咖 啡、和酒精并且不得吸烟。
随机化方法
随机化方法以计算机程序为基础。随机化的选择只有进行治疗的 研究人员和患者知道。在数据库送往统计分析之前统计学家也不知道 随机化的选择。
受试者可以在任何时间退出。记录试验过程中的不利事件。预期 没有大的危险。
在开始研究之前的准备时间,将研究提交给Denmark的 “Datatilsynet”,并且在“Datatilsynet”批准之前不开始试验。
根据意向性治疗原则(intention-to-treat principle,ITT), 主要的分析以所有随机化受试者为基础。
统计学考虑
样本大小计算
基于先前的观察结果,预期在针灸3分钟之后WSS降低35%,并 且预期WSS的相对变化的标准偏差(SD)为25%。在总样本大小为100 名受试者(每个组33名受试者)时,使用α=0.05(I型)的t检验验证 在针灸组和安慰剂治疗组之间没有差异的假设会产生以下的效力(二 型误差):
在安慰剂组中的WSS相对变化  20%  18%  16%  14%  12%
β=(II型)                 67%  78%  86%  92%  96%
因此,如果在安慰剂试验组中的WSS降低15%,计划的100名的 样本大小会产生约90%的可接受的效力。
统计方法
主要的分析以如下计算的WSS的相对变化为基础:
WSS治疗后-WSS治疗前/WSS治疗前
使用α=0.05的t检验来验证在针灸组和安慰剂治疗组之间没有 差异的假设。
研究得到当地伦理委员会(Ethics Committee)的批准。
在先导性试验中的上述发现提供了本发明的新的方面:
首先,提供了用于测定受试者的警报系统敏感性(WSS)的状态的方 法,其包括测定在身体上或身体中的伤害感受依赖于交感神经张力的 点的阈值施加的刺激并将刺激阈值与WSS值相关联。因此,在已知存 在有正确的环境情况时,本文描述的应激和交感神经张力的测定方法 可以用WSS的测量值加以补充。例如,在受试者处于基本上没有应激 诱导因素或者其中已经确定不存在急性应激诱导因素的环境中时,WSS 的测量值被优化。同样地,优选环境(或个人的活动水平)不应涉及他 们自己诱导交感神经张力增加的因素(例如,优选受试者不应处于刚刚 进行过剧烈的重度锻炼的状态,因为这样会使交感神经张力升高)。在 这种情况下,本发明方法的WSS读数会为技术人员提供这个人是否具 有升高的伤害感受,由此具有升高的WSS-这又指示需要某种临床干 预。
通常,本文中的与测量交感神经张力和应激(刺激类型的选择等) 所涉及的技术细节有关的所有教导在加以必要的变更后适用于测定 WSS的方法。
如上所述,与WSS有关的发现还提供了可能的干预,因此,所述 发现还提供了调节警报系统敏感性状态的方法,所述方法包括a)如本 文中所述测定患者的交感神经张力和/或应激水平和/或WSS,并且如 果测定值显示交感神经张力和/或应激水平升高,则使交感神经张力从 属点在一段时间内经受强度低于刺激阈值的刺激。这种较低强度的经 历优选借助穴位按压或针刺疗法来实施。
实施例12-通过痛觉计测量的压力-疼痛-阈值
警告和防御系统已经在整个进化过程中是活生物生存策略的基本 部份。在皮肤上,形成了专门的感受器以便检测可能破坏组织的环境 刺激,为生物体提供了对不利的环境条件作出最佳响应所需要的信息, 并且可能还伴随有反射性反应例如惊恐或退却。
这种感受伤害系统以多觉型感受器为基础,所述多觉型感受器是 一种在从鱼到高级脊椎动物和人在内的进化链中自始至终具有相同性 质的未分化的神经细胞。所述感受器用机械压力(有害的和非有害的)、 温度和酸性来进行刺激。已经确定了两个不同的类别:具有低痛觉阈 的A-Δ感受器和具有高阈值的C-感受器,二者都对经由阳离子通道亚 组TRPV 4(TRPV=瞬时感受器电位香草酸受体,Transient receptor potential vanilloid)的调节(1)敏感。包括交感神经输入以及副交感 神经输入在内的各种外源性和内源性的物质都可以引起调节,从而产 生门控多样性(gating diversity)。
已知心理学应激抑制这些感受器的痛觉(应激诱导的痛觉丧失), 通过在争斗或逃跑时抑制一般的痛觉来提供生存潜力,或者仅是在最 终失败时本性地分泌唾液的姿态。还观察到相反的痛觉的升高(应激诱 导的痛觉过敏),主要局限于创伤或损伤,或者在限制应激过程中动物 的作为增强的尾巴弹开或爪压力响应,其各自都通过增强警报系统的 组织敏感性提供生存潜力。同样地,已经发现引起心理学应激的幻想 输入增强听力,嗅觉输入增加惊吓反射。
在皮肤上的敏感性升高并且特异性地与患病器官/区域相关的几 个点的存在已经在数个世纪以来成为东方针灸传统(Oriental acupuncture tradition)的基石,缺血性心脏病患者的临床观察结果 显示,在胸骨上特定穴位的触痛升高可能与交感神经张力和应激升高 有关,而身体表面上的其它的点不受影响。应激和缺血性心脏病之间 的关联是强烈的。此外,其中患者使用触痛程度作为应激的生物学反 馈标记物的各种治疗复合方案使患者的存活率优于一般人群。
在这种背景下,我们猜测心理学应激增加胸骨穴位CV 17的敏感 性,所述CV 17位于与乳头和向前的肋间隙水平。
我们首先使用痛觉计在歌剧表演前后对皇家歌剧合唱团的48名 成员测量痛觉阈(PT)。通过5秒间隔测量,发现在第一和第二测量值 之间显著相关(r=0.92;p<0.0001)。与表演之前相比,在表演之后 PT显著降低(平均值33.6对38.9)(p<0.05)。
然后,为了增加记录的心理学应激水平的振幅,对独唱歌手进行 如下测量(优选在首场演出前(opening-night)表演过程中):1)在表演 开始之前;2)刚好在他们的表演最高处之后和3)在夜晚结束时。作用 变量包括压力-速率-乘积(PRP)、心率(HR)、中位数血压(MBP)和唾液 皮质醇。图24显示,对于所有作用变量来说,变化都是显著的。PT 的变化显著地与PRP(r=0.54,p<0.0001)(参见图25a)、HR(r=0.55, p<0.0001)、MBP(r=0.42,p<0.005)、和唾液皮质醇(r=0.28,p<0.05) 的变化相关。
对于PRP和PT变化之间的相关性,有两个测量值偏离一般模式, 如图25中的箭头所示:PRP的增加与PT的降低有关。对可能的解释 的探究显示,与其余的歌手相比,这两名歌手在第二次测量之前的最 后几分钟内进行了高水平的身体活动(跑过舞台和爬梯子)。
随后,使26名歌剧学员经历脚踏车运动试验,模拟歌剧歌手在舞 台上的锻炼模式。图25b显示了在脚踏车锻炼期间在PRP和PT的变化 之间的负相关(r=-0.70;p<0.0001)。另外,对学员测量与歌唱播音 试验的相互关系,发现PRP和PT的变化显著相关(r=0.32;p<0.01)。
这些研究提示,在健康人经历心理学应激情况时,涉及胸骨穴位 CV 17的敏感性升高,并且在所述情况解除时,敏感性恢复。在歌剧 合唱歌手中的最初的观察结果在改进实验条件下得到证实,首先是在 歌剧独唱歌手、随后是在歌剧学员中得到证明。敏感性的变化与已知 的生理学和生物化学应激变量相关。另外,包括体育活动的一项研究 显示,尽管在歌剧表演期间胺的心血管系统生理变化与体育活动的心 血管系统生理变化相似,但是它们涉及不同的现象:心理学应激和体 育活动,而歌剧表演包含其二者的组合。
已知锻炼降低疼痛敏感性和减少心理学应激。在这个背景下,推 断胸骨穴位的疼痛敏感性的变化反映了心理学应激的不同水平。
心理学应激测量结果的一个方面是能够记录应激的瞬时变化。第 二个方面是能够测量基线水平。因此,对门诊内科针灸诊所的181名 连续患者记录穴位CV17和食指的痛觉阈的安静值,以及HR、PRP和 MPT。CV 17的休息PT与基线PRP(r=0.23;p<0.01)和HR(r=0.25; p<0.01)显著相关。在具有升高的PT的63名女性中存在有与MBP的显 著相关,即,PT>45(r=0.30;p>0.05)。与男性(平均值为32)相比, 女性具有显著更高的PT(平均值为46)(p<0.0001)。与穴位CV17上的 39相比,食指上的中位数PT为0(p<0.0001),因此,食指上的PT测 量结果没有表现出有用的敏感性。
发现HR、PPR和MBP都是应激相关情况中的有用的变量和心血管 疾病的预后指示物。此外,在表面上健康的人来说,安静时心率被认 为是与微小的炎症性反应有关。已经提出常见的一般情况是交感神经 活化。因此,在胸骨敏感性和心血管变量之间的显著相关性支持了所 述研究的假设。
图26表示在被分成三组的患者之间的PT和伤害退却反射NWR的 频率之间的关系,用疼痛敏感性的100%增加对每个组加以区别。在具 有低敏感性(PT<30)的患者中,在17%的患者中观察到退却反射,而在 中等组为56%,在具有最高敏感性(PT>60)的患者中为93%(组间差异的 p值<0.0001;PT和NWR的存在之间的相关系数为r=1.0)。
退却反射已经是整个进化过程中的求生手段-作为对潜在的伤害 性刺激的防御性反应并且代表了最简单的中枢组织对痛苦刺激的反 应。这种反应帮助动物远离有害刺激。很可能所有的神经调节系统都 是在这个原始的退却反射的基础上构建的。在动物和人中都存在有各 种NWR,每种NWR都被认为是多突触的功能模块,这取决于刺激的特 定区域。在马中,已经观察到刺激剂量和NWR大小之间的剂量依赖性 相互关系,并且观察者和谐性高。退却反射的分化改善生存潜力:致 伤的刺激通过增强(敏化)保护受伤位置的反射来加强反射的保护功 能,而对那些反射的抑制可以加重损害。
因此,所述研究的假设(即,警报系统可以增加关键部位的敏感性 以便增加存活)得到这个发现的支持。生存潜力通过最简单的非认识性 输出运动反应(退却反射)的增强而得以改善。在更复杂的响应水平, 可以对个体改善生存潜力,所述个体通过对得到的信息进行重复的自 我测量和认知处理成功地阻止了与应激激素水平长期升高有关的低于 最优的行为模式。
图27表示可靠性试验的结果:27a)由HCP对82名健康人进行的 测量,所述82名健康人是第一次测量(r=0.94,p<0.0001);27b)由 HCP对内科门诊诊所的181连续患者进行的测量(r=0.97; p<0.0001);和27c)由33NON-HCP进行的自我测量,在两周时间内 每天进行两次(r=0.95;p<0.0001)。
观察到的PT测量的可靠性的水平与同时进行的非化学、非侵入性 诊断方法的水平相匹配,结果为重复的听力测量(r=0.70)、腋窝对 直肠温度(r=0.73)、和直肠对中心温度(r=0.94)。
疼痛是部分在外周和部分在中枢神经系统内由多种变化生成的主 动过程,所述多种变化共同决定了系统的所得,总的目的是产生最佳 的生存潜力(Woolf CJ & Salter MW 2000)。与此一致的是,痛觉受 到大脑中认识处理和情绪处理、注意力以及社会因素的影响。
生理学疼痛由神经支配外周组织的特殊的感觉感受器纤维(多觉 型感受器)引发。感觉输入活化脊髓中的神经元,其通过丘脑中的中继 站投射到大脑皮层。有害的输入还活化退却反射,以及情绪的、自主 的和神经体液的反应。
敏感性的调节是主要神经元和中枢神经元的兴奋性的可逆变化, 其是由感受器/离子通道的改变通过细胞内的信号转导级联调节的。疼 痛敏感性的增加可以导致其中刺激不再正常地产生疼痛的情况,这样 (触摸痛)或有害刺激产生比通常更大的疼痛(痛觉过敏)。这种致敏作 用可以如炎症的情况中那样在外周进行,或者如C-纤维刺激中那样在 中枢进行。对脊髓抑制机制的压制可以有助于中枢调节的致敏作用。 通过A-Δ传入纤维的神经递质γ-基丁酸(GABA)的活化负责这种压 制。带有γ-氨基丁酸(B)-感受器的RAIC神经元的选择性活化通过投 射到扁桃体(Amygdala)产生痛觉过敏,所述扁桃体是涉及恐惧并且由 此与心理学应激有关的区域。
瞬时感受器电位(TRP)通道代表了一个阳离子通道家族,其在包括 无脊椎动物和脊椎动物在内的几乎所有细胞型中都有表达。它们几乎 在每种组织和细胞型中都有表达。在多觉型感受器细胞上,TRP通道 的一个亚家族(TRPV 1-6家族)与温度、疼痛和酸性的感知有关。亚组 TRPV 4特别地与压力有关,感觉通过A以及C纤维传递,并且具有显 著的调节多样性,反映交感神经以及副交感神经输入。
在这种背景下,可以推断,所观察到的调节存在有功能性、结构 性和分子学的基础,A-Δ多觉型感受器是介体,TRVP 4阳离子通道是 调节的分子位置。
在这个实施例中的研究系列表明,胸骨穴位CV 17上的PT测量代 表了用于测量瞬时变化以及基线心理学应激的新方法。目前,尚没有 涉及应激的测量的大体上国际性的一致。由于所述方法是可靠的并且 对于专业人员和非专业人员都是易于使用的,所以本发明的发现显示 出广泛的实际应用。
心理学应激是代谢性综合症中的强烈的致病因素,影响大约4千 万美国人并且是心血管疾病和早亡的危险因素。除了在心血管疾病风 险和预后管理中的这些明显的应用以外,人口中的健康个体可以在以 下方面受益于所述方法:记录他们的工作环境以及他们的一般生活和 生活方式的心理学本质,提供在适当的认识反射和动作方面的潜力。 在畜牧场,未来的研究可以集中在所述方法还用于帮助确保非应激的 生存环境的可能性上,对相关产品的营养质量有显著的影响。
特定的方法步骤:
使用具有以下特点的痛觉计:
1)痛觉计读数被隐藏,直到测量完成,以便使受试者和研究人 员不知情。对于分析,使用两个连续测量的平均值。
2)施加的痛觉计压力被数学上转化为与Decíbel标度相似的 敏感性水平的对数刻度。痛觉计的测量值(PT)=Log 200-Log 100(100 *以千克/14千克表示的阈值))。30PT单位的增加对应于敏感性的 100%增加(=更低的痛觉阈)。
3)为了防止对皮肤上的损害,在压力达到14千克时激活报警 音。
4)结合有专用的橡胶测量踏板,以便允许测定骨上的压力痛 觉阈而不对皮肤施加有害的刺激,这种刺激可以产生代替皮肤压力阈 值的测定。
痛觉阈测量的进行:所有的测量都是在受试者采取仰卧姿势的情 况下进行的。受试者被告知在感觉到不适或疼痛时立即说“停止”。 如果研究人员观察到惊恐或退却反射,则停止测量。每个测量期间从 在食指进行的两次测量开始,随后在胸部进行两次测量。在歌剧学员 的研究中(参见以下),当天的第一个测量值包括两次测量。对于其余 的测量值,只使用一次测量,以便防止对感觉感受器的损害。
测量位置:1)胸骨中间上的穴位CV 17,通过观察者触诊在中医 穴位图(Chinese description of the point)的与乳头和向前的肋 间隙水平的直径为5厘米的圆圈内的最痛点来识别。2)对照点:在左 侧食指上中节指骨的背侧。
通过Thuasne自动血压监护器W0840 002 001型(Microlife ref. BP-3AA1-2,BP 243-92307 Levallois-Perret Cedex,France)记录 血压和心率。对于分析,使用两个连续测量的平均值。将压力-速率- 产品(PRP)计算为收缩压x心率(HR)。中位数血压(MBP)计算为2/3舒 张压x1/3收缩压。现场获得唾液皮质醇样品并且通过放射免疫试验 方法分析。
预期血压、心率、压力-速率-乘积和唾液皮质醇会在在心理学应 激水平变化时有所变化(R.E.Noble,Metabolism 51(5), 37-39(2002);B.Harl,B.Wesisshuhn,H.H.Kerscbaum.Neuro Endocrinolog Letter 27(5),669-674(2006)。
将眼睛、面颊(=惊吓反射)区域中的不随意的肌肉收缩或颈部和上 肢的屈肌的不随意的肌肉收缩记录为测量过程中的伤害退却反射 (NWR)。NWR被认为是用于研究人的疼痛控制系统的可靠的和客观的工 具(V.Skljarevski,N.M.Ramadan,Pain 96,3-8(2002))。
受试者和研究设计
预期歌剧歌手通常受到与表演有关的心理学应激(D.T.Kenny,P. Davis,J.Oates,J Anxiety Disord.18(6),757-777(2004)),并 且预期歌剧独唱歌手在他们的独唱表演顶峰时受到特别高的应激水 平,特别是在首映表演时。
研究1:对于在可预测的应激变化条件下的应激而言的痛觉阈(PT) 和生理学变量的变化
阶段A:在3小时的歌剧表演前后对皇家歌剧合唱团的48名成员 进行测量。由于发现PT测量值是可靠的并且在表演之前记录到比表演 之后更低,所以证实了最初的假设,并且建立阶段B。
阶段B:改变实验方案以便提高记录的心理学应激变化和减少来 自混淆因素的影响:只包括独唱歌手(N=26;16名女性和10名男性) 并且优选在首映表演期间进行测量。他们的平均年龄是46岁。在同一 天进行三次测量:1)在表演开始前;2)在预期他们的应激的最高水平 的表演最高潮之后立即和3)在夜晚结束时(即,在最高性能之后尽可 能晚的时间),以便在研究的局限性内允许最大的恢复。第一和第三测 量是在歌手的更衣室区域进行的,而第二测量是在临时的后台测量站 进行的,以便使最佳表现和测量之间的时间段减到最短。作用变量包 括PRP、HR、MBP和唾液皮质醇。
阶段C:在记录歌剧独唱歌手的PRP和PT变化时,有两个测量值 偏离一般模式(如图25a中的箭头所示):PRP的增加与PT的降低有关。 对可能的解释的探究显示,与其余的歌手相比,这两名歌手在第二次 测量之前的最后几分钟内进行了高水平的身体活动(跑过舞台和爬梯 子)。因此,在分开的不同日期在参与两个不同试验(歌唱播音试验和 脚踏车运动试验)的26名歌剧学员中建立阶段C。每个试验以仰卧姿 势的休息10分钟开始和结束。此外,受试者被要求在试验之前2小时 不要服用任何药物、咖啡、酒精或烟草,并且被要求在试验前的最后 一小时不要从事重体力活动。他们的平均年龄是27岁,11名男性和 15名女性。
歌唱试验由两次测量组成:1)尽可能靠近歌唱播音试验,但是在 休息10分钟之后,和2)刚好在播音试验之后,但是也是在10分钟休 息之后。因此,记录的PRP和PT的任何变化都与播音试验之后的恢复 有关。
脚踏车试验在具有Siemens elektronik cadiofitnes/SD 4, 8,5,9的Kettler Ergometer脚踏车Xc型(X3)(Freizeit Marke Kettler,Heins Kettler GmbH & Co,KG post fach 1020,D-59463 Ense-Parsit,Germany)上进行。并且包括4次测量:1)在休息10分 钟之后,2)在2分钟锻炼之后,目的是使PRP与休息时的PPR相比 升高25%,3)在另一个2分钟锻炼之后,目的是使PRP与休息时的PPR 相比升高最少40%,但是低于按年龄估计的最大工作负荷/心率的最 大工作负荷的80%。第四次测量是在休息10分钟之后。
取决于单独的学员对其体力适合状况的估计,女性的工作负荷是 50/75瓦特和80转/分(rpm),男性为75/100瓦特和80rpm。对于第 二锻炼阶段,工作负荷增加到女性为75/100/125瓦特和90/100/110 rpm和男性为100/150/200瓦特和90/100/110rpm,并且也可能将脚 踏车施加增加到3分钟。有一名受试者被排除,因为在第二个运动试 验期间他的PRP从9700升高到33.300,心率为197(按80%年龄调整 的极限心率为154)。
研究2和3:痛觉阈(PT)的安静值、应激的生理学变量、和伤害 退却反射(NWR)的存在
包括私人内科门诊诊所的181名连续的患者(126名女性和55名 男性)。他们的平均年龄是58岁。他们的诊断是:癌症55,心脏病49, 应激19和其它58。由两个单独的研究组在仰卧姿势休息10分钟和不 知情情况下进行PT安静值、血压、心率和NWR的存在与否的测量。由 一个组测量PT和NWR,另一个组测量血压和心率。对于PT的确定, 在胸骨的穴位CV 17上的测量被认为是活性的测量点,食指上的测量 作为对照测量位置。对于临床应用,已经将PT比例做成一个3级标度, 对应于敏感性的每100%增加,PT<30;30<=PT<60,PT=>60。 将其用于PT测量和NWR的比较。
研究4.PT测量的可靠性试验
在三种情况中进行PT测量的可靠性试验,在每种情况中进行两次 PT测量,测量之间有5秒的时间:由HCP对103名健康人进行的测量, 所述103名健康人是第一次测量;2)由HCP对内科门诊诊所的181连 续患者进行的测量;和c)由33NON-HCP进行的自我测量,在两周时 间内每天进行两次。
统计学
由独立的统计学家借助SAS软件进行统计。5%用作显著性界限。
伦理学
所有的受试者都得到非书面的和书面的信息,并且在第一次测量 之前签署书面的知情书。地方的伦理委员会批准了在歌剧歌手和学员 中进行的研究。其余的研究是作为在诊所中的日常医疗工作的一部分 实施的,所述医疗工作符合丹麦医疗管理(Danish medical regulations)和ICH指南关于优质临床规范(good clinical practice)(7)。
实施例13
这种实施例证明了1)在瞬时应激期间的最佳表现的产生,2)使用 灵活性的测量值作为瞬时应激和持久应激之间的区别,和3)12周的 自我测量、所得信息的认知处理和进行适当的动作产生的效果。参考 图28-30。
生理学背景:
瞬时应激情况中最佳表现的前提条件是生物体应激反应的活化。 这表现为WSS和DRS的增加
为了进行应激反应,需要大脑额外工作,从而对氧气的需要增加。 对于实施防御反应的物理方面的肌肉来说也是同样的。因此,心脏需 要更多地工作。这表现为心脏工作增加,测量为PRP(心率x收缩压的 乘积)(PRP)、心率(HR)、中位数血压(MBP)的增加。
上述的心脏-生理学变量不仅受到应激的影响,而且受到体力活动 的影响,所述体力活动例如在脚踏车上的轻度到中度的锻炼。因此, 这些测量值不能作为独立的应激测量值,但是在与WSS和DRS组合时 提供关于应激的有用量度。
灵活性表示生物体响应于环境变化适当调整功能的能力。好的灵 活性意味着生物体快速并且充分地响应这种变化而作出调整。对于瞬 时应激的具体情况,这是指应激反应在表现的顶峰处被充分激活并且 在该情况结束时快速地重建体内平衡。
在这个实施例中,使用三种单独的试验情况:
a)在歌唱播音试验时进行检验:以以下时间段进行测量:1)在休 息10分钟之后和播音试验之前,2)刚好在播音试验之后,和3)在第 二次测量之后的10分钟休息之后。
b)通过脚踏车试验进行检验1)在休息10分钟之后,2)在对应于 使心脏工作增加到等于歌唱播音试验的4分钟锻炼之后,和3)在休息 10分钟之后。
c)使用运算与时间和表演应变组合在10分钟-精神应激检验中进 行试验:1)在休息10分钟之后,2)在试验过程中进行两次和3)在休 息10分钟之后。
结果报告在附图的图28-30中。
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