經(jīng)皮脊髓刺激對脊髓損傷后自主神經(jīng)調(diào)節(jié)的影響：一項隨機交叉試驗

本研究旨在明確經(jīng)皮脊髓刺激能否改善脊髓損傷后的動態(tài)自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能，采用單盲、隨機交叉試驗設(shè)計，并納入匹配的健康對照隊列，試驗于學術(shù)機構(gòu)自主神經(jīng)生理學實驗室開展。參與者為兩對精心匹配的高位胸段性脊髓損傷患者及無損傷健康對照。干預措施為在T10-T11節(jié)段施加閾下運動強度的經(jīng)皮脊髓電刺激，三次獨立測試中分別使用120 Hz、30 Hz和30 Hz疊加5 kHz載波頻率。

主要結(jié)局指標通過瓦氏動作與分級靜脈推注去氧腎上腺素評估損傷平面以上的交感興奮與抑制能力，并通過足部冷加壓試驗評估損傷平面以下的交感興奮能力，在基線狀態(tài)及三種頻率刺激下重復測試并對比變化。

結(jié)果顯示，健康對照組基線無自主神經(jīng)功能缺陷且不受刺激頻率影響，而脊髓損傷患者基線存在功能障礙；刺激以頻率依賴方式增強交感興奮反應(yīng)，雖使受損瓦氏動作恢復正常，卻進一步削弱交感抑制反應(yīng)，導致同等劑量去氧腎上腺素引發(fā)更顯著的血壓升高，同時加劇損傷平面以下交感興奮反應(yīng)，每次冷加壓試驗均誘發(fā)出自主神經(jīng)反射異常。由此得出結(jié)論：經(jīng)皮脊髓刺激并未改善脊髓損傷后的動態(tài)自主神經(jīng)調(diào)節(jié)，反而產(chǎn)生持續(xù)性、頻率依賴的交感興奮，進而降低自主神經(jīng)反射異常的誘發(fā)閾值。

    研究招募了兩對匹配的慢性高位胸段運動感覺性脊髓損傷患者及健康對照。所有測試均在學術(shù)生理學實驗室進行，同步記錄逐搏血壓、心率、呼吸及腿部血流量（見圖1A）。參與者需完成四次測試，包括一次無刺激的基線測試和三次分別施加120Hz、30Hz及30Hz+5kHz頻率經(jīng)皮脊髓刺激的測試，刺激順序隨機且對參與者設(shè)盲。刺激電極陰極置于T10-T11棘突，陽極置于雙側(cè)髂嵴，刺激強度設(shè)為運動閾值的80%，以排除肌肉收縮對血流動力學的影響。為確保刺激強度低于運動閾值，在研究過程中于左腿記錄了表面肌電信號。單次測試流程包括靜息狀態(tài)、三次瓦氏動作、三次遞增劑量去氧腎上腺素靜脈推注以及足部冷加壓試驗（見圖1C）。瓦氏動作評估壓力穩(wěn)定能力；去氧腎上腺素測試壓力反射介導的交感抑制功能；冷加壓試驗則作為損傷平面以下的有害刺激，誘發(fā)交感興奮。通過對比刺激前后各項指標的變化，系統(tǒng)評估自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能。

基線時，SCI患者第二相血壓無法穩(wěn)定，血壓下降顯著大于對照組。120Hz刺激使SCI患者第二相血壓下降恢復正常（與對照組無顯著差異），而30Hz及30Hz+5kHz效果不佳。然而，所有頻率的刺激均進一步延長了SCI患者本就偏長的血壓恢復時間（見圖2）。

 在SCI患者中，施加刺激后，相同劑量去氧腎上腺素引發(fā)的平均動脈壓升高幅度和下肢血管阻力增加幅度均顯著大于基線狀態(tài)，表明交感抑制能力被進一步削弱。而在健康對照組中無此變化（見圖3A、B）。

    對照組表現(xiàn)為預期的血壓輕度升高和心動過速。SCI患者基線時表現(xiàn)為血壓小幅升高伴輕度心動過緩。施加刺激后，反應(yīng)被顯著放大，血壓大幅升高的同時伴隨嚴重的心動過緩（例如在120Hz刺激下，一名患者平均動脈壓上升近20mmHg，心率下降11次/分），這是典型的自主神經(jīng)反射異常表現(xiàn)（見圖3C、D）。

    本研究以頭對頭的方式，在綜合性生理挑戰(zhàn)下比較了三種文獻中推薦的脊髓刺激頻率。結(jié)果表明，經(jīng)皮脊髓刺激并未改善SCI后的動態(tài)自主神經(jīng)調(diào)節(jié)能力。相反，它以頻率依賴的方式（120Hz效應(yīng)，30Hz+5kHz次之，30Hz最弱）產(chǎn)生了持續(xù)性的交感神經(jīng)興奮。這種興奮在需要交感激活的瓦氏動作中看似“有益"，但在需要交感抑制的去氧腎上腺素試驗中加劇了血壓異常升高，更關(guān)鍵的是，它顯著降低了自主神經(jīng)反射異常的誘發(fā)閾值。這一發(fā)現(xiàn)具有重要的臨床警示意義：未來的研究和臨床應(yīng)用必須嚴密監(jiān)測自主神經(jīng)反射異常的發(fā)生，因為患者可能并無主觀癥狀。盡管本研究樣本量小，但92次獨立自主神經(jīng)測試結(jié)果高度一致，為深入理解脊髓刺激對心血管自主神經(jīng)功能的復雜影響提供了關(guān)鍵證據(jù)，并強調(diào)了在推廣此療法前進行全面安全評估的必要性。