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環境適應期間延長對短時間加熱誘發局部熱充血反應不同測期再測信度

3.1 前言

在遭受傷害性刺激時,軸突反射會因傳入性的 C 型神經纖維被活化而引發

(Magerl and Treede, 1996; Schmelz et al., 2000; Wong and Fieger, 2010)

同時軸突反射一般也被認為是客觀評估感覺神經功能的工具(Bickel et al., 2009; Krishnan and Rayman, 2004; Krishnan et al., 2009)。軸突反射充血 反應可由局部皮膚加熱引發(Krishnan and Rayman, 2004; Minson et al., 2001)。在不同部位中,微血管密度有相當大的變異性(Braverman et al., 1990;

Cracowski et al., 2006; Wårdell et al., 1994),而且要精確地在相同的皮 膚部位進行測試亦相當困難。所以,先前所使用的長時間加熱程序都採用最大血 管擴張量來作初始高峰值的標準化,以便進行比較(Cracowski et al., 2006;

Johnson and Kellogg, 2010; Minson, 2010; Minson et al., 2001)。 使用單點式雷射杜普勒血流計測試隨機選取的部位時,在調整微血管密度變 異性之後,局部熱充血反應於指腹(finger pad)獲得可接受的再測信度,然而,

於前臂的再測信度則不足(Roustit et al., 2010a)。此種再測信度的變異性可 以歸因於隨機選取測試部位時,並未考量另一個軸突反射充血反應的重要決定因 素,也就是感覺神經纖維之密度。採用局部麻醉劑阻斷感覺神經,可使快速加熱 誘發軸突反射之反應降低 60%(Minson et al., 2001)。此顯示相較於其他因素,

感覺神經纖維之密度對於軸突反射充血反應具有更大的影響。

在局部熱充血反應測試開始之前,環境適應期長度對於生理狀態的穩定與否 扮演了相當重要的角色(Agarwal et al., 2010; Roustit et al., 2010a,b; Tew et al., 2011)。影響熱誘發軸突反射反應的主要生理因素包括了交感神經活性

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(Drummond 2009; Drummond and Lipnicki, 1999; Hodges et al., 2008; Hodges et al., 2009; Hornyak et al., 1990)與一氧化氮的基礎濃度(Houghton et al., 2006; Kellogg et al., 1999; Kellogg et al., 2009)。然而,迄今我們仍不 了解若要控制這些因素,適切的環境適應時間需多長。一些再測信度研究曾採用 短如 20-30 分鐘的環境適應期(Agarwal et al., 2010; Roustit et al., 2010a,b),但在其他的研究,卻採用了長達 90 分鐘的環境適應期(Tew et al., 2011)。我們的同測期實驗進行了五分鐘的短時間加熱,當測試部位以固定器固 定,且兩次測試之間距 45 分鐘,則給予 30 分鐘的環境適應期即可使軸突反射充 血反應具有好的再測信度(Huang et al., 2012)。然而,若給予 30 分鐘的環境 適應期、延長測試間距、且每次將測試部位重新定位,短時間加熱局部熱充血反 應測試是否仍具有好的再測信度,則仍不清楚。我們假設增長環境適應期間,由 於減少生理變化,應可呈現更好的再測信度。

雖然相較於使用單點式雷射杜普勒血流計(Roustit et al., 2010a),使用 整合式探頭(Tew et al.,2010)、雷射杜普勒影像儀或雷射光斑對比成像儀

(Roustit et al., 2010b)可增大測試範圍來提升再測信度,但這些儀器的探 頭過大,不適於應用在不平整的部位,如臉部、關節、手指、和腳趾。

為了改善上述的缺點,此研究使用相同的測試部位,使感覺神經變異性降至 最低,同時我們採用不同長度的環境適應期,並使用單點式雷射杜普勒血流計來 探討短時間加熱誘發軸突反射充血反應的再測信度。總而言之,本研究的主要目 的為檢視若採用相同的測試部位、僅加熱五分鐘、且給予不同長度的環境適應 期,軸突反射充血反應(也就是局部熱充血反應的初始高峰值)的不同測期再測 信度是否能達到可接受的標準。此外,對於測試短時間加熱局部熱充血反應,我 們亦探究再測信度最佳的資料收集與資料呈現形式。

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3.2 材料與方法 3.2.1 受試者

透過網站廣告,本研究於民國 99 年 12 月 15 日起至 100 年 12 月 14 日期間 招募年齡 20-40 歲、不吸菸的健康受試者(男女各 24 名)。受試者條件與第二章 所述相同(頁數 12)。本研究獲得台大醫院研究倫理委員會的核准(案件編號:

201102005RC),所有受試者於參與試驗前皆填寫同意書。

3.2.2 實驗程序

實驗當天,我們要求所有受試者不可攝取茶葉、咖啡、服用藥物,或進行經 皮神經電刺激、按摩、和針灸,受試者亦須於實驗開始一小時前禁食。受試者抵 達實驗室後,進入有溫濕度控制的房間裡(濕度40-60%、溫度25 ± 1˚C)。受試 者隨機分配至30或60分鐘環境適應組(每一組n=24,男女比例平均)。經過30或 60分鐘的環境適應後,開始進行局部熱充血反應測試(此為測試第一天)。一至 三天後,重複相同測試(此為測試第二天)。實驗期間,室外氣溫大約為12-23˚

C。

測試進行時,皮膚加熱、血流量測量位置與方式與使用的儀器都與第二章先 前所述之實驗相同,每次測試中,血壓值都依照前一章所描述的方法量測。為模 擬實際使用情況,我們於第一天實驗結束後移除固定器。一至三天後相同時間,

依照預先界定的相同規則重新選定測試部位,我們重複與第一天相同的步驟進行 實驗。

3.2.3 資料分析

皮膚血流資料的擷取、計算與分析都和前一個實驗相同。在為期五分鐘的基 礎血流測量中,我們採用開始加熱前兩分鐘的平均 CVC(圖 1)。血流量高峰值定 義為開始加熱起 90-210 秒中的最大值。peak CVC 定義為高峰血流量前後共 60

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秒的 CVC 平均值。

本實驗分析的局部熱充血反應測試指標包括 baseline CVC、peak CVC、peak CVC 改變量、peak CVC 改變百分比、以及 4 min AUC。

3.2.4 統計分析

本研究所有數據皆以平均值 ± 標準差表示,且皆採用 SPSS 17.0 套裝軟體 分析(SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA)。局部熱充血反應再測信度評估與 前一實驗相同,採用個案內 CV 與 ICC[2,1]進行評估(Agarwal et al., 2010;

Bland, 2000; Donald et al., 2008; Roustit et al., 2010 a,b; Tew et al., 2011),再測信度標準也相同。除此之外,針對具有好的再測信度的數據,我們 進一步計算了測量的標準誤(standard error of measurement, SEM)與最小可 偵測改變量(minimal detectable change, MDC)。SEM 為 pooled SD 乘以(1-ICC)

的平方根,因為 n = 24,MDC 為 SEM 乘以 2 的平方根再乘以 1.96(Guyatt et al., 1987)。

根據我們的同測期研究數據,使用peak CVC的變化進行分析,得出ICC值為 0.80-0.86,平均為0.83(Huang et al., 2012)。我們期望ICC的不同測期再測 信度可達0.75、且可接受的ICC至少須為0.40,因此各組需要的受試者預估數量 為22人(α=0.05, β=0.2; Walter et al., 1998)。在考慮可能有缺漏數據的 風險後,本研究的30分鐘及60分鐘環境適應期兩組各收錄了24位受試者(12名男 性及12名女性)。

3.3 結果 3.3.1 受試者

受試者基本資料分析如表1。所有受試者血壓均正常。30分鐘及60分鐘環境 適應期兩組比較,無論是年齡、身高、體重、及休息時平均動脈壓皆無顯著的差

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異(P > 0.05)。

3.3.2 CVC數據

CVC數據中,無論在測試第一天和第二天之間、或30分鐘及60分鐘環境適應 期兩組之間,包括baseline CVC、peak CVC、4 min AUC等皆無顯著差異(資料 未顯示)。在測試第一天和第二天加熱實驗中,各測試部位的time to peak介於 92-209秒,且平均值介於143.8 ± 35.7到165.3 ± 30.1秒。所有的高峰血流量皆 在加熱4分鐘前達到,因此採用4 min AUC進行再測信度分析。

3.3.3 再測信度

表2為30分鐘及60分鐘環境適應期組的不同測期之再測信度。結果顯示,對 於30分鐘環境適應期組,右前臂的peak CVC和peak CVC改變量以及左前臂time to peak的再測信度皆可接受。對於60分鐘環境適應期組,無論是右或左前臂數據皆 達到可接受的標準。無論在30或60分鐘環境適應組中,4 min AUC在右側都有良 好再測信度,左側再測信度都不佳。Baseline CVC與peak CVC改變百分比無論在 30或60分環境適應組中再測信度都不好。

表3為兩次測試中測試部位具有可接受再測信度的資料表示方式,資料包括 在30或60分鐘環境適應組的peak CVC、peak CVC改變量、time to peak、及4 min AUC。此表也同時呈現了各測試部位參數的平均差異、SEM、及MDC。

3.4 討論

本研究的目的為探討短時間加熱誘發軸突反射充血反應在不同長短環境適 應期下的不同測期之再測信度。研究結果顯示,使用單點式雷射杜普勒血流計對 相同測試部位加熱五分鐘,其短時間加熱局部熱充血反應的不同測期再測信度達 到可接受之標準,且無須如同先前採用的長時間加熱程序一般,對最大血管擴張 量進行標準化處理(Cracowski et al., 2006; Johnson and Kellogg, 2010;

27 最大血管擴張量將初始反應進行標準化處理(Cracowski et al., 2006; Johnson and Kellogg, 2010; Minson, 2010; Minson et al., 2001)。引發軸突反射充 血反應的傳入性 C 型神經纖維是屬於機械不敏感性(mechano-insensitive)C 型纖維,因而被稱為沉默的傷害性受體(silent nociceptors)(Schmidt et al., 2002; Stansberry et al., 1999)。CGRP 與 substance P 的釋出會活化軸突反 射充血反應,並擴張血管、提升活化神經元支配範圍的血管通透性(Wallengren and Hakanson, 1987; Weidner et al., 2000)。小腿上單一機械不敏感性感覺 神經元的支配範圍大小的中值大約是 5.34 cm2(Schmidt et al., 2002)。對於 前臂上每一根毛髮,因毛髮摘除而誘發的軸突反射充血反應面積平均為 1.76 ± 1.76 cm2(Wallinetal.,2001)。根據此數據,感覺神經的支配範圍可能延伸到 相當廣泛的區域,但是機械不敏感性纖維的支配範圍顯得不規律,且分佈不均勻

(Schmidt et al., 2002)。因此 Roustit 等人從左前臂上部內側隨機選取了兩 處相隔五公分的皮膚測試部位,發現在同一測期實驗中,此二測試部位的 peak

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之類因素的影響。在皮膚的兩個相鄰測試部位之間的微血管密度也存有變異,過 去的實驗證明在無加熱的狀態下,將探頭移動 2-6 mm 就會影響血液流量達 100%

(Braverman et al., 1990)。此外,要將單點式探頭準確地放置在同一位置來 重複進行實驗亦相當困難。因此,在我們的研究中微血管密度也是有變異性的。

我們的研究結果具有可接受且更好的不同測期再測信度,這表示藉由使用預先界 定的定位規則來重新定位相同的測試部位,可以使感覺神經支配的變異性降低,

同時也顯示微血管密度變異的影響度可能比感覺神經支配為低。

3.4.2 環境適應期

在局部熱充血反應的研究中,環境適應期的長短可能會影響測試結果與再測

在局部熱充血反應的研究中,環境適應期的長短可能會影響測試結果與再測