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振動障害
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付記:今回のプロジェクト研究で採用したCPTの測定の概要

客観的な感覚機能評価方法としてNeurometerによるCPT(current perception threshold)測定がある。この測定はあまりなじみがないので、解説を行う。なお、山陰労災病院では平成9年2月より振動障害で応用し、その成果は文献番号7、8で報告している。なお、振動障害分野では愛媛労災病院でも利用されている。
この装置は2000、250、5Hzの周波数で0~10mAの電流を経皮的に流し、感覚閾値を調べる方法である。神経線維の絶対不応期から、2000Hz刺激では直径5~15μのAβ神経線維(有髄神経で機能としてはtouch, pressure)を選択的に、250Hz刺激では直径1~5μのAδ神経線維(有髄神経で機能としてはmechanoreceptor, pressure, temperature, first pain)を選択的に、5Hz刺激では直径0.4 ~1. 5μのC線維(無髄神経で機能としてはpolynodal nociceptor, temperature,slow pain, postganglionic sympathetic)を選択的に刺激すると言われている。測定は身体のいかなる部位でも可能という利点がある。
測定法にはauto-mode法とrapid法とがある。auto-mode法による測定は被検者、検査側ともに負荷されている刺激の強さ、何時、刺激しているのかに対し、ブラインドの状態で、かつ、被検者の反応が一定するまで刺激が繰り返されることにより、信憑性を高める工夫がされた検査法であり、したがって被検者の協力がないと検査時間は長くなる。測定結果は刺激の強さがmAで示される。rapid法はforce choice methodであり測定時間の短縮が可能である。

(1)CPTの臨床的・基礎的・再現性に関する論文

この装置を開発したKatims[11]は、慢性腎不全患者にとって、腎透析治療(HD)の開始で重要な指標となる手根管症候群(CTS)の早期発見が問題であることから、CTSの検出率を、安定した透析患者29例で、CPT測定と末梢神経伝導速度検査で検討した。4週にわたる7回のCPTの測定結果から、再現性を9人のHD患者で検討した。2000Hzの繰り返し測定のCPT値の変異係数は6%であった。CPTで検出された多発性ニューロパシー(PN)は患者の92%、伝導速度で検出されたのは79%で両者間に有意差があった(r = 0.79,p < 0001)。手の38%に、正中神経と尺骨神経の双方でCPTの異常があり、その内の25%に手根管症候群の症状があった。CTPが手根管症候群と一致することは(正中神経:尺骨神経)、より程度のひどい障害を示唆しており、正中神経と尺骨神経の双方でCPT異常のある手の31%で観察された。その内、11%が神経伝導速度でCTSと確認された。これらの知見から、繰り返しのCPT測定は一定であり、CTSの診断に有効であると結論づけている[23]。 神経選択性に関する臨床的論文として、Spencerらは[12]、6人のvolunteerで、リドカイン50mg(5% in dextrose)による脊髄麻酔の前と後の10分おきに、pin-prick、touch、coldの感覚検査と2,000、250、5 HzのCPT値をL2-L3のレベルの膝上内側で測定した。選択的神経ブロックが達成されていることは、L2-L3-レベルでの、touch、pin-prick、coldに対する感覚の時間的なの回復によって確認された。Aβ、Aδ、C神経線維の回復は、touchに対する回復 (R2 = 0.7, p = 0.03)、pin prickの対する回復(R2 = 0.75, p = 0.02)、寒冷に対する回復(R2 = 0.67, p = 0.04)と、それぞれ相関していた。tolerance of surgical anesthesiaの喪失はAβのCPT値が基線への復帰と対応していた。一方、C fibersは、基線よりもより大きく増加した(p = 0 025)。以上のことから、脊髄麻酔中のDifferential sensory blockは、Aβ、Aδ、C神経線維のdifferent recovery profilesによるものであり、Aβ神経線維のCPT値がbaselineへの回復は、電気的刺激モデル.で評価された外科的麻酔の持続と相関していたと、報告している。

(2)CPTの臨床応用-糖尿病-

Piteiらは[13]糖尿病性神経障害のある51人の患者と、年齢と性をマッチさせた28人の対照者間で、CPTを示指と足の母指の上で測定した結果、神経障害のある患者のCPTは、両足手共に、3つの刺激周波数の全で、対照と区別することができたとしている(p < 0,05)、最高の相互関係は、足において、CPT at 2000 Hz と VPTとの間で観察され (r = 0.48, p < 0,001)、神経選択性の程度が示唆されたと報告している。また3つの刺激周波数でのCPT間の相互関係は、2000Hzと5HzのCPTの間で最も弱い相互関係を示したとしている(f = 0,27、p < 0.005)。CPTの変動係数は振動覚とほぼ同等であり糖尿病の検査として有効であると結論づけている。
Matsutomoら[14]は、タイプⅡの糖尿病患者116例、対照群38例を対象として、以下の結論を得ている。CPT at 2000 Hzは対照群よりも有意により高く、運動と知覚神経伝導速度は有意な逆相関を示した。CPT at 250 Hzは振動覚閾値と有意な正の相関があった。5 Hzで知覚鈍麻のある患者のSchellong testによる血圧の変化は、知覚および知覚過敏のある患者よりも少ない傾向があったとしている。有意に高いCP値は、増殖性糖尿病性網膜症とmacroalbuminuriaのある患者で得られた。これらのデーターは、Ⅱ型DM患者において、無髄神経線維に対する有髄神経線維の異常を検出するのに有効であることを示唆していると、報告している。
以上のような肯定的論文とは異なり否定的論文として、Tackらは[15]、健常対照者(H、n=33))、糖尿病性神経障害のない糖尿病患者(DN-、 n = 23)、明らかな糖尿病性神経障害のある糖尿病患者(DN +、n = 22)、罹病期間が20年以上の糖尿病患者(D20、n = 38)を対象として、標準化された臨床検査スコアを振動覚閾値(VPT)とCPTの測定と比較し、再現性を調べた。H/DN-と DN +との間には、CPT、VPT 、neurological scoresにおいて、高い有意差 (Wilcoxon p <0.001)があったが、しかし、H と DN-との間には、有意差はなかった。細い神経線維および太い神経線維を反映して、CPTとneurological examination scoreとの間の相関は2000 Hz で最も高かった(r = 0.88)。低い周波数刺激の長所は識別されなかった。CPTは神経障害を検出する意味では、むしろ敏感ではなかった。CPTとVPT間の相関関係は、2000Hzで中等度かつ最大であった(r = 0.61)。CPTの再現性は2000 Hzでよかった (coefficient of variation 13.3-20.2%)、しかし、lower frequenciesではmoderateから poor (ranging to 62%)であった。CPT とVPT は定量的なsensory testing であるが、high variabilityと poor reproducibilityのために、only of limited valueであると結論づけた。
Vinikらは[16]、糖尿病性神経障害における様々な種類の皮膚感覚の診断価値を決定するために、113人の被験者(32名の健常対照者と81名の糖尿病患者)の利き足の母趾で研究した。皮膚感覚テスト項目は、温覚、冷覚、振動、触覚、圧覚、CPTである。それぞれの検査法で、特異度が90%を超える時、それぞれの検査法の敏感度は、以下の通りだった:温覚=78%、冷覚= 77%、振動覚= 88%、触覚=77%、5-Hz CPT= 52%、250-Hz CPT=48%、 2000-Hz CPT=56%.。温冷覚 と振動覚の組み合わせは、最適の敏感度(92-95%)と特異度(77-86%)であった。温冷覚 と振動覚が糖尿病性末梢性神経障害ではthe primary screening testsでなければならないと結論づけ、また、他の検査法は特殊な状況で使用されるであろうと結論付けた。
木下らは[17]、2型糖尿病患者62例(男30例・女32例)を対象に、CPT値の測定を行い、末梢神経障害との関連を検討した。対象は2004年に提唱された糖尿病性多発神経障害の病期分類でI期29例、II期15例、III期11例、IV期4例、V期3例、罹病年数は順に平均6.0年、8.4年、16.0年、14.5年、15.7年であった。各期の平均HbA1c値に有意差はなかった。網膜症・腎症の合併頻度はIII期以降有意に増加し、神経伝導速度は脛骨神経(MCV)、腓腹神経(SCV)ともIV期以降有意に低下した。CPTは5Hz刺激でI期平均48.6、II期59.3、III期92.7、IV期187.8、V期959.3と病期進行に伴って増加し、I期とIII期以降との間に有意差を認めた。250Hz、2000Hzでも同様の結果であった。なお、I期でもCPT上昇を5~8例、また正常より低値の感覚過敏を7例認めた。CPTと神経伝導速度との関連を検討したところ、CPTはSCVと極めて良い逆相間を示し、特に250Hz刺激で強い相関を示しCPTの有用性を肯定する結果を示した。

(3)臨床応用-整形外科-

Imotoらは[18]、腰椎椎間板切除の前後に下肢の知覚障害をCPT値で定量的に分析した。対象は33例 (L4/5:16例、L5/S:17例)で、術前と術後2週間で自覚的な評価、触覚と下肢痛を評価し、自覚的な改善群(n = 22)では、2,000と 250 Hz のCPT値の有意な低下が認められたが、一方、不変群(n = 11)では、テストしたいずれの周波数でも有意な改善はなかった。下肢痛は、全ての患者において改善した。同様に、C-fiber を刺激する5HzのCPTは、改善群および不変群のいずれの群でも有意に減少した。CPTは、腰部の椎間板ヘルニア手術の前後に下肢感覚機能を評価することに非常に役立つと報告した。
Costantiniらは[19]、正常者59例で、upper limb tension testing がCPTに及ぼす影響を調べた。tension testing 前後で、5 、2,000HzのCPTをアトランダムに測定した。また同時に年齢がCPTに及ぼす影響も調べた。その結果、tension testはCPT値に影響を及ぼし、その程度は正中神経よりも尺骨神経でより大きな影響を(p < 0.05)及ぼすことが観察されたと報告している。加齢に関する結果は後述する。 手根管症候群に対するCPTの診断精度について、Nishimuraら[20]は、手根管症候群71症例(102手)、健康対照例50例(100手)を対象としCPTテストの敏感度と特異度を調べた。手根管症候群ではCPTの敏感度は73%、特異度は74%であったことからCPT testは信頼性のある定量的な知覚機能テストであると結論付けている。
手根管症候群の重症度とCPTの関係について、Nishimuraらは[21]、手根管症候群(CTS)の臨床的重症度とCPT値とを関係づけることを目的として、CTS患者50例(51手)、健康対照50例(50手)を対象として検査した。CTSをmild, moderate, severeの3段階に分類し、臨床医的な重症度とCPT値の関係では、mild 群では、大部分の手は、2000 Hz刺激のみ、異常なCPTを示し、moderate群は2000 と 250 Hz刺激の両者で異常を示す手の割合がより高くなり、severe 群は全ての周波数で異常を示す割合が最も高かったことから、CTSの重症度がますにつれ、CPT値で異常を示す刺激周波数は高い周波数から低い周波数へと変化する。以上のことから、知覚神経線維の機能障害は明らかにlarger fibers に始まり、徐々に、段階的に、CTS progresses.のe clinical gradeようにsmaller fibersに拡大していくと結論付けている。 術後成績への応用として、Nishimuraらは[22]、手根管症候群の開放術後の感覚機能回復レベルをCPTで評価するためにTS患者17例(21手)の示指のCPTsが手術前、後1、3、6ヵ月で測定した。術後、CPTの有意な回復が全ての刺激頻度であった。そして、温度、疼痛、タッチと振動の感覚を含む全ての感覚機能の改善が認められた。
木下らは[36]、手根管開放術前後の知覚評価をCPT値により検討した。対象は2005年1月~2006年1月までに手根管開放術を行った手根管症候群18例20手(男性2例、女性16例、平均年齢55歳)であった。罹患側は両側2例、右側10例、左側6例で、平均罹病期間は10.1ヵ月であった。術後2週間で自覚症状がほぼ消失した10手(改善群)と、症状の残存が強い10手(残存群)に分けて比較したところ、残存群では改善群に比し罹病期間が長く、正中神経終末潜時が有意に遅延し、知覚神経伝導速度が有意に低下していた。CPT値については、改善群では術後2週に2000Hz、250Hzで、術後3ヵ月に5Hzで正常値と有意差なしとなった。残存群では術前に比し術後2週で有意に改善したが、その後はほぼ不変であり、術前、術後2週、術後3ヵ月とも全ての周波数で正常値および改善群に比し有意に高値であったと報告し、CPTの有用性を指摘している。

(4)CPTの臨床応用-振動障害-

Szmytkeは[23]、振動曝露労働者171名、正常対照者73例で、振動覚閾値、温熱感覚閾値尾、CPT値を測定した結果、正常な振動覚閾値でありながら、CPTが異常、または温熱感覚の異常、その両方とも異常であるグループを経験した。振動覚閾値だけでなく、3つの検査の組み合わせによると、皮膚の定量的知覚障害を検出できた例数は27%近く増加した。振動覚とCPTの定量的障害の強度は、振動暴露期間との間で、密接な関連があった。温度感覚はより長い期間の間働いている被験者で減弱した、しかし、障害の強度と暴露期間との関係はなかった。予防の観点から振動障害の初期に、3つの検査の使用は、完全な検査を必要とするリスクの高い労働者を識別するのに有効である。彼らの研究において、識別された労働者の比率は、27%(振動覚機能の障害の32人の被検者)から、45%(1、2または3つのテスト発見された障害の53人)まで増加したと、報告し、予防の観点から振動曝露による神経障害の早期発見には、振動覚単独の検査よりも、3つの検査の組み合わせで評価することが、より有効であるとしている。
Kurozawaらは[7]、振動障害の末梢神経障害の評価におけるCPTの有用性を、対照群20例と59例の振動障害患者で評価した。5.250、2,000HzのCPT値を示指、小指の末節で測定した。この研究において、stage2の診断的敏感度は76.9% (10 of 13)、stage3の診断的敏感度は92.3% (12 of 13)で、対照群の小指または中指における2,000Hzの95%percentileは正常範囲内であると考えられた。stage2と3の診断的敏感度は比較的高かった。末梢神経障害のある患者では、有髄神経のCPT値は有意に上昇していたが、無髄神経のCPT値には変化はなかった。末梢神経障害に対する診断精度は比較的高かった。また、この研究では加齢の影響を認めなかった。結論として、CPTは振動障害の末梢神経障害と手根管症候群との間の鑑別診断に役立ち、CPTは振動障害の末梢神経障害の評価で有用であるとしている。 Landerらは[24]、振動障害の評価の依頼のあった162人で神経伝導速度検査とCPTの測定結果を振動障害の末梢神経障害のStockholm neurological scaleと比較検討した。指の感覚性神経障害は、1人の労働者だけで発見された。神経伝導速度の結果もCPTの結果も、ストックホルム分類との間で強い関連がなかった。指の感覚性神経障害は、1人の労働者のみで発見された。振動曝露総時間が、Stockholm neurological scaleと関連する主なる変数であった(right hand: OR 1.30, 95% CI (1,10-1,54); left hand: OR 1.18, 95% CI (1.0-1.39)。振動障害と評価されている労働者において、手より中枢の神経障害を検出するには、神経伝導検査が必要である。CPTのような定量的感覚テストは、診断目的に不十分であるが、振動曝露のある労働者スクリーニングにおいて、役割を持っているようであるとし、CPTはスクリーニング検査にて適していると結論付けている。

(5)CPTの正常値(CPT値に及ぼす加齢の影響)

CPT値の正常値は、この装置を作成し販売しているNerurotron Incoporatedが作成した身体の各部位ごとにrapid法で求めた正常値が広く利用されている(下記の表)。この表の中の手の正中神経・尺骨神経領の値を見ると、次ページに示すようになっている。表の中の各CPT値に対し示されたPercent Rankingは、統計上、リストアップされた各CPT値日対しての正常者の%を示しいてる。(例:90%はテストされた100の中で90人は、この値またはそれよりも低い値であったことを示す。)この表が広く利用されているようである。
Evans らは[25]CPT値に及ぼす加齢の影響を、40 人の高齢対象者と 31若年対象者および25人の高齢糖尿病患者と37人の若年齢糖尿病患者を対象として、 症状の標準的な評価、手、肘、足、足関節、膝関節部で触覚、振動覚痛覚、温度覚、を調べ、total symptom score (SS)と the total physical score (PS)を求めた。同上部でCPTを測定した。その結果、CPT値は、健常な被験者の間では年齢による有意差はなかった。高齢の糖尿病患者はより若い糖尿病患者より高いCPTsがあった。しかし、臨床的糖尿病神経障害の重症度は高齢者群でより大きかった。CPTsは、年齢よりも(r=0.12)、糖尿病性神経障害の程度と相関していた(r= 0.47 with SS and r=0.60 with PS)。
以上のことから、CPT値は年齢と共に低下しない、老化は単独で神経障害患者のCPT価値を悪化さないと結論すけ、CPTテストは、容易に実行される。臨床的に適用でき、老化の過程に影響を受けない第1選択の他覚的感覚テストであると報告している。
Costantiniらは[26]、5Hz と2,000Hz刺激のランダムオーダ-でCPTを測定しupper limb tension testing (ULTT)の診断能力を調べ、同時にCPTに及ぼす年齢の影響を調べている、年齢は、CPTに対してsignificant covariateであった(2,000Hz、p =0.032、5 Hz, p = 0.034)。 そして、 Pearson correlations はCPTと年齢の関係は弱いが、有意な相互関係があることを示した。加齢が及ぼす影響は、刺激周波数により異なり、2000Hzではa trend towards hypoesthesia (r=0.10 to 0.30)、5Hzではa trend towards hyperesthesia(r= -0.16 to -0.28).であると報告している。

文献

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