Método de medición de la conductancia de la piel
La conductancia electroquímica de la piel (ESC) es una medida electrofisiológica objetiva, no invasiva y cuantitativa de la conductancia de la piel mediante la aplicación de una corriente continua pulsante sobre la piel. Se basa en la iontoforesis inversa y la cronoamperometría constante (más específicamente, la cronovoltametría). La ESC está destinada a proporcionar información y evaluar la función sudomotora (o glándula sudorípara ) y la neuropatía periférica de fibras pequeñas . La medida fue desarrollada principalmente por Impeto Medical para diagnosticar la fibrosis quística a partir de investigaciones históricas en la Clínica Mayo y luego probada en otras enfermedades con alteraciones neuropáticas periféricas en general. [1] Posteriormente, Withings [2] la integró en escalas relacionadas con la salud .
Biología
Anatomía: la glándula sudorípara ecrina
Ver también glándula sudorípara , glándula sudorípara ecrina y Sistema nervioso autónomo .
La medición de ESC se basa en las particularidades de la capa más externa de la piel humana , el estrato córneo (SC), que consiste en una matriz lipídica de corneocitos atravesada por apéndices cutáneos (glándulas sudoríparas y sus folículos ) como se describe en Propiedades eléctricas de la piel a voltajes moderados: contribución de los macroporos apendiculares . [3] Según los autores, el estrato córneo es eléctricamente aislante contra voltajes de CC inferiores a 10 V y solo sus vías apendiculares son conductoras.
En la piel sin pelo , como las palmas de las manos y las plantas de los pies, en contacto con los electrodos , las glándulas sudoríparas ecrinas son las principales vías conductoras, es por eso que las tecnologías de medición ESC se centran solo en esas partes de la piel.
Estas glándulas sudoríparas están inervadas por el sistema nervioso periférico autónomo simpático . Según Sato, [4] participan tanto neuronas adrenérgicas como colinérgicas -muscarínicas , en las siguientes proporciones fisiológicas: adrenérgicas 2/7 y colinérgicas 5/7.
Las particularidades de las fibras nerviosas simpáticas autónomas que inervan las glándulas sudoríparas son que son fibras C largas (los nervios posganglionares comienzan en la médula espinal y pueden terminar en la palma o la planta del pie), delgadas, amielínicas o finamente mielínicas . Debido a estas características, son propensas a dañarse temprano en muchos procesos neuropáticos; por lo tanto, la evaluación de la función o disfunción de los nervios de las glándulas sudoríparas se puede utilizar como un sustituto del daño impartido a los nervios sensoriales de pequeño calibre en la neuropatía.
Fisiología: Estimulación de la función sudorípara.
Ver función sudomotora .
Durante el funcionamiento fisiológico normal, la activación de las glándulas sudoríparas ecrinas comienza con un estímulo “ químico ”. Por ejemplo, en la vía colinérgica (la vía dominante), esto conduce a la siguiente secuencia o cascada de activación: [5]
- El neurotransmisor acetilcolina se une a su receptor colinérgico muscarínico correspondiente en las células de la membrana de la pared de la glándula sudorípara;
- Esto activa las proteínas G acopladas al neurorreceptor ;
- Las proteínas G, o sus mensajeros intracelulares, modulan entonces los canales iónicos , creando un flujo de iones a través de la membrana;
- Esto polariza la glándula a voltajes de alrededor de 10 mV y siempre menos de 100 mV de diferencia de potencial eléctrico entre los dos lados de la pared de la glándula [6].
Tecnología
Impeto médico: Sudoscan
Resumen
Para medir la conductancia electroquímica de la piel, la tecnología Sudoscan activa la glándula sudorípara con un estímulo “eléctrico”. El voltaje aplicado polariza directamente la glándula con voltajes de entre 100 mV y 1000 mV. Esto induce flujos de iones a través de la pared de la glándula, dependiendo del gradiente electroquímico de los iones. Debido a que la corriente aplicada es alta en comparación con la corriente fisiológica, la prueba podría compararse con una “prueba de estrés” para las glándulas sudoríparas.
De hecho, la aplicación firme de las manos y los pies contra los electrodos bloquea la sudoración fisiológica, y la medida activa extrae iones electroactivos ( es decir , cloruro cerca del ánodo, protón cerca del cátodo) y los atrae hacia los electrodos.
La conductancia resultante se expresa luego para cada pie y mano en μS ( micro-Siemens ).
Detalles
Actualmente, la medición de ESC se puede obtener con el uso de un dispositivo médico , llamado Sudoscan. [7] [8] No se requiere preparación específica del paciente ni entrenamiento del personal médico. La medición dura menos de 3 minutos y es inocua y no invasiva . [9]
El aparato consta de electrodos de acero inoxidable para las manos y los pies que están conectados a un ordenador para fines de registro y gestión de datos. Para realizar una prueba ESC, los pacientes colocan sus manos y pies sobre los electrodos. Las glándulas sudoríparas son más numerosas en las palmas de las manos y las plantas de los pies, por lo que son muy adecuadas para la evaluación de la función sudomotora . [10]
Los electrodos se utilizan alternativamente como ánodo o cátodo . Se aplica sobre el ánodo una tensión incremental de corriente continua (CC) inferior a 4 voltios. Esta CC, mediante ionoforesis inversa, induce una tensión en el cátodo y genera una corriente (de una intensidad inferior a 0,3 mA) entre el ánodo y el cátodo, relacionada con los iones electroactivos del sudor que reaccionan con los electrodos. Los fenómenos electroquímicos se miden mediante los dos electrodos activos (el ánodo y el cátodo) sucesivamente en las dos extremidades activas (ya sean manos o pies), mientras que los dos electrodos pasivos permiten recuperar el potencial corporal. [8]
Durante la prueba, se aplican 4 combinaciones de 15 voltajes de CC bajos diferentes. Las conductancias electroquímicas de la piel (ESC) resultantes para cada mano y pie se expresan en μS ( micro-Siemens ). La prueba también evalúa el porcentaje de asimetría entre el lado izquierdo y el derecho, tanto para las ESC de manos como de pies, lo que proporciona una evaluación de si un lado está más afectado que el otro. [11]
Withings: escalas
Resumen
Withings integró la tecnología Sudoscan [12] en su escala ( autorización de la FDA [13] ) para proporcionar una amplia adopción de la medición y permitir el seguimiento en el hogar de pacientes con neuropatías.
Detalles
La tecnología Withings se basa en el mismo principio, pero solo mide la ESC a pie desde sus básculas BodyComp [14] y BodyScan [15] . Un ensayo clínico (estudio de acuerdo) demostró la correlación entre la báscula BodyScan y las mediciones Sudoscan. [16] De manera más general, la adopción de una tecnología que va desde solo mediciones hospitalarias a mediciones domiciliarias permite la construcción de perfiles de series temporales de evidencia del mundo real (RWE) para pacientes.
Métodos y tecnologías alternativas
Existen otras pruebas clínicas disponibles para evaluar la función sudomotora y/o de fibras pequeñas [17] [18] y/o la neuropatía periférica o cardíaca. [19] Estas pueden emplear un objetivo de medición distinto a las glándulas sudoríparas y/o metodologías alternativas.
Para las pruebas sudomotoras, las evaluaciones clínicas específicas incluyen:
- Respuesta simpática cutánea (SSR), [20] definida como la variación del potencial eléctrico de la piel debido al flujo sudomotor simpático,
- Prueba cuantitativa del reflejo axónico sudomotor (QSART) [21] [22]
Aplicaciones
Desde un punto de vista fisiológico, el patrón de inervación de la glándula sudorípara (es decir, las fibras nerviosas simpáticas posganglionares ) permite a los médicos e investigadores utilizar pruebas de función sudomotora para evaluar la disfunción del sistema nervioso autónomo (SNA).
Para garantizar el uso y la interpretación óptimos del ESC, se definieron valores normativos en adultos [23] y niños . [24] Además, se evaluó la reproducibilidad del método en condiciones clínicas, incluidos tanto controles sanos como pacientes con enfermedades crónicas comunes . [25]
La ESC tiene utilidad clínica en la evaluación y seguimiento de la disautonomía y la neuropatía periférica de fibras pequeñas que pueden presentarse en enfermedades como:
Diabetes
General
Ver diabetes
Diabetes y dos de sus principales complicaciones: neuropatía diabética [26] [7] [27] y neuropatía autonómica . [28] La polineuropatía sensoriomotora (DSPN) es el tipo más común de polineuropatía en pacientes con diabetes que viven en la comunidad, afectando a aproximadamente el 25% de ellos. Sin embargo, el curso de DSPN es insidioso y hasta el 50% de los pacientes con neuropatía pueden ser asintomáticos , lo que a menudo resulta en un diagnóstico tardío . La DSPN avanzada o dolorosa puede resultar no solo en una calidad de vida reducida , sino que se ha asociado estadísticamente con retinopatía y nefropatía , y conduce a una morbilidad y mortalidad considerables. [29] El sistema nervioso autónomo (SNA), del cual los nervios sudomotores son una parte integral, es el mecanismo de control extrínseco primario que regula la frecuencia cardíaca , la presión arterial y la contractilidad miocárdica . La neuropatía autonómica cardíaca (CAN) describe una disfunción del SNA y su regulación del sistema cardiovascular . La CAN es el predictor más fuerte de mortalidad en la diabetes. [30] [31] Debido a que los síntomas tempranos de la CAN tienden a ser inespecíficos, su diagnóstico se retrasa con frecuencia y se debe considerar la detección sistemática de la CAN en pacientes diabéticos. La evaluación de la función sudomotora proporciona una medida de la función colinérgica simpática en la evaluación diagnóstica de la CAN.
Ver Úlcera del pie diabético (UPD).
En las heridas diabéticas, problemas como la isquemia tisular, la hipoxia, el microambiente con niveles elevados de glucosa y la sequedad de la piel alteran el proceso de curación, lo que provoca heridas que tardan en cicatrizar o no cicatrizan y complicaciones clínicas. En algunos casos, esto llevó a amputaciones y, en los peores casos, a la muerte. [32] [33] [34] [35] En ese contexto, se ha propuesto poder detectar de forma más temprana las neuropatías diabéticas y la sequedad de la piel con conductancia electroquímica para evitar complicaciones en el tratamiento de las úlceras por decúbito prono. [36] [37]
Amilosis
Amiloidosis como la neuropatía amiloide familiar , [38] [39] amiloidosis AL , [40] y amiloidosis AA [publicación pendiente]. Durante el curso de la amiloidosis AL, la neuropatía periférica ocurre en el 10-35% de los pacientes; la disautonomía en sí misma es un factor pronóstico independiente, y la evaluación de las alteraciones del sudor es rutinaria en la evaluación de la amiloidosis. La ESC puede proporcionar una medida de la afectación autonómica subclínica, que no se evalúa sistemáticamente con equipos más sofisticados.
Fibrosis quística
Quinton describió los efectos de la fibrosis quística sobre las glándulas sudoríparas. [41] Se evaluó el rendimiento y la utilidad potencial de las ESC en esta enfermedad. [42]
Enfermedad de Parkinson
La evaluación de la disautonomía es importante para el seguimiento del paciente y la evaluación de la función sudomotora puede ser útil en la práctica diaria. [43] [44]
Neuropatía periférica inducida por quimioterapia (CIPN)
La neuropatía periférica inducida por quimioterapia es un efecto adverso común, potencialmente grave y limitante de la dosis de múltiples agentes quimioterapéuticos . La CIPN puede persistir mucho tiempo después de finalizar la quimioterapia e impone una carga económica y de calidad de vida significativa a los sobrevivientes del cáncer. La ESC permite una cuantificación objetiva del deterioro de las fibras pequeñas y es fácil de implementar en la clínica. [45] [46]
Síndrome de Sjögren
La ESC puede ayudar en el proceso de diagnóstico. [47] [48]
Dolor neuropático
El dolor neuropático suele manifestarse en el contexto de una neuropatía de fibras pequeñas . La neuropatía de fibras pequeñas es común y puede surgir de una serie de afecciones, como diabetes , síndrome metabólico , enfermedades infecciosas , toxinas y trastornos autoinmunes . El estándar de oro para diagnosticar la neuropatía de fibras pequeñas como etiología del dolor neuropático es la biopsia de piel . La evaluación sudomotora, una técnica objetiva precisa, podría considerarse como una buena herramienta de detección para limitar la biopsia de piel en pacientes en los que no es adecuada. [18] [49]
La ESC se ha evaluado tanto para el diagnóstico temprano de la neuropatía de fibras pequeñas como para el seguimiento de la eficacia del tratamiento en cada una de estas afecciones. [50] [51] [52] [53]
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