Methodenartikel

Dynamische Quantitative Sensory Testing zu Charakterisieren zentralen Schmerzverarbeitung

DOI:

10.3791/54452

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16. Februar 2017

 ,  ,  , 
1Anesthesiology, Perioperative and Pain Medicine, Stanford University School of Medicine

In diesem Artikel

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Durch die Beurteilung von Schmerzen als Reaktion auf sich wiederholende oder verschiedene Arten von standardisierten Reizen können dynamische quantitative sensorische Tests (QST) Veränderungen in der zentralen Schmerzverarbeitung aufdecken. Wir stellen Methoden zur Optimierung und Individualisierung von zwei dynamischen QST-Maßen vor: die zeitliche Summation (TS) und die konditionierte Schmerzmodulation (CPM).

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die zentrale Erleichterung und Modulation eingehender nozizeptiver Signale spielt eine wichtige Rolle bei der Wahrnehmung von Schmerz. Eine Störung der zentralen Schmerzverarbeitung ist bei vielen chronischen Schmerzzuständen vorhanden und kann das Ansprechen auf bestimmte Therapien beeinflussen. Die Fähigkeit, den Zustand der zentralen Schmerzverarbeitung präzise zu beschreiben, ist daher sowohl für die Prognose als auch für die Vorhersage von großer klinischer Bedeutung. Da es nicht praktikabel ist, neuronale Feuerungen direkt im menschlichen Rückenmark aufzuzeichnen, werden Ersatzverhaltenstests zu einem wichtigen Instrument, um den Zustand der zentralen Schmerzverarbeitung zu beurteilen. Dynamic QST ist ein solcher Test und kann sowohl die aufsteigende Erleichterung als auch die absteigende Modulation eingehender nozizeptiver Signale über TS bzw. CPM untersuchen. Aufgrund der großen Variabilität der Empfindlichkeit gegenüber schädlichen Signalen zwischen den Individuen liefern standardisierte TS- und CPM-Tests bei bis zu 50% der Bevölkerung aufgrund von Boden- oder Deckeneffekten möglicherweise keine aussagekräftigen Daten. Wir stellen Methoden zur Individualisierung von TS und CPM vor, damit wir diese Maßnahmen bei einem breiteren Spektrum von Personen erfassen können, als es bisher möglich war. Wir haben diese Methoden in mehreren Studien im Labor erfolgreich eingesetzt, und es werden Daten aus einer laufenden Studie vorgestellt, um die Machbarkeit und mögliche Anwendungen der Methoden zu demonstrieren.

Einleitung

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Die Internationale Vereinigung für das Studium des Schmerzes (IASP) definiert Schmerz als "eine unangenehme sensorische und emotionale Erfahrung." Chronische Schmerzen bezieht sich auf Schmerzen, die über 6 Monate hinaus andauert. Chronische Schmerzen sind ein großes Problem in den Vereinigten Staaten, mehr als 100 Millionen amerikanische Erwachsene an Kosten nach oben von 635.000.000.000 $ pro Jahr zu beeinflussen. 1 Aufgrund der subjektiven Natur der Schmerzen, ist es schwierig für Forscher und Kliniker objektiv eine Person , die schmerzliche Erfahrung (en) messen, daher macht es schwierig , Schmerzen zu bewerten und zu behandeln. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass wir standardisierte Tests entwickeln Schmerz so objektiv wie möglich zu quantifizieren. Ein solcher Test ist QST, wo standardisierte Sinnesreize verabreicht werden und vom Probanden bewertet. 2 Es gibt statische und dynamische QST. Der ehemalige bewertet typischerweise die sensorischen Schwellenwerte oder die Bewertung eines einzelnen Reiz, während letzteres der bewertetAntwort auf eine Anzahl von Stimuli. 3 Vor kurzem dynamische QST gewonnen hat zunehmende Aufmerksamkeit , weil es die Möglichkeit bietet , die zentrale Verarbeitung von eingehenden nozizeptive Signale zu sondieren. 4, 5, 6

Zwei Schlüsselkomponenten dynamische QST sind zeitliche Summation (TS) und konditionierten Schmerzmodulation (CPM). Temporal Summe bezieht sich auf die erhöhte Wahrnehmung von Schmerz aus sich wiederholend, schädliche Reize. TS ist ein verhaltens Korrelat der Wind-up, das Phänomen, bei dem der Wirbelsäule Nebenneuronen Brennen aufgrund wiederholter c-Fasereingang erhöhte Display. 7, 8 Allgemeinen kann TS durch verschiedene schädliche Reize, wie Hitze, Licht, und taktile Methoden (dh Druck oder pinprick) induziert werden, vorausgesetzt , dass die Frequenz der sich wiederholenden Reiz größer ist als 0,3Hz, die Eigenfrequenz c -Fasers. 9, 10 Viele Forscher verwenden sich wiederholende Wärmeimpulse TS wegen der Leichtigkeit , in der Herstellung und Standardisierung der schädlichen Wärme Reize zu erzeugen. 11

CPM bezieht sich auf das Phänomen der "Schmerz hemmt Schmerzen", bei denen die Anwesenheit eines zweiten schädlichen Reiz die Schmerzwahrnehmung von einem anfänglichen schädlichen Reiz abnimmt. 12 Die anfängliche schädlichen Reiz, die vor dem gemessen wird und nach (oder während) der Anwendung des zweiten Stimulus wird bezeichnet als Teststimulus. Der Testreiz kann thermische, elektrische oder taktile sein. Hier thermische Reiz wird häufig als Teststimulus wegen seiner Leichtigkeit in Anpassung und Standardisierung verwendet. 13 Der zweite Reiz, die so genannte Konditionierungs Stimulus, besteht typischerweise aus einem Kalt- oder Warmwasserbad zu einem distalen Extremität angelegt. 13 CPM ist die verhaltens Korrelat of Diffuse Noxious Inhibitory Control (DNIC), eine physiologische Phänomen, bei dem Eingang aus dem peripheren C-Fasern führt zu diffusen Hemmung der brainstem aller eingehenden Reize vermittelt durch c-Faser aus heterotopische Feldern. 12, 14

Während TS und beide CPM das Potenzial, zu reflektieren Zustände und Veränderungen in zentralen Schmerzverarbeitung haben, bestehen Einschränkungen in beiden. 4, 5 beispielsweise , weil es eine große Variabilität in Individuen Empfindlichkeit gegenüber Wärme ist, kann die Anwendung eines universellen Stimulus in Mangel an TS führen in bis zu 50% der Personen getestet. 11, 15 In ähnlicher Weise eine thermische Testreiz führt oft in sehr unterschiedlichen Schmerz Bewertungen , die CPM - Test unmöglich aufgrund Boden- oder Deckeneffekte machen können. 16 Daher erfassen TS und CPM im Großen und Ganzen, ein Protokoll , das adjusts den Hitzereiz zu den einzelnen benötigt wird. Für TS, passen wir die Wärmeimpuls Temperaturen, so dass sie eine angemessene Zunahme der Schmerzbewertung bei jedem aufeinanderfolgenden Impuls erzeugen kann; während für die CPM noch nach der Anwendung eines Konditionierungs Reiz vorhanden ist, wir die thermische Teststimulus zu mäßig schmerzhaft (6 aus 10) für jeden einzelnen, so dass ausreichende Schmerzbewertungen einstellen kann.

Für alle psycho-physischen Tests, Ausbildung des Teilnehmers in der richtigen Bewertung der Schmerzreize ist entscheidend für die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit dieser Verhaltenstests. 17 Dies ist besonders relevant für TS , wenn mehrere Impulse mit einer schnellen Rate präsentiert werden , und im Falle von CPM, wenn zwei verschiedene Stimuli gleichzeitig auf den Teilnehmer angewendet werden. Ferner ist für TS von Wärmeimpulsen, ist es besonders wichtig, die Teilnehmer zu trainieren, um die C-Faser vermittelte zweite Schmerz (langsam, um zu bewerten, Brennen, in der Regel auf etwa 1 Sekunde kommt nach der Wärme puLSE) und nicht der erste Schmerz (vermittelt durch A-Delta-Fasern und kommen sofort mit dem Wärmeimpuls). 18, 19 Dies ist weniger ein Problem in CPM als die Reize dort viel länger sind (> 30 s) und C-Faser vermittelte Gefühl würde die schädlichen Wahrnehmung in diesen Situationen dominieren. 19, 20 In dem Protokoll unten, werden wir über eine angemessene Ausbildung der Teilnehmer im Detail zu gehen.

Protokoll

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1. Temporal Summation Protocol

  1. Ausrüstung
    1. Wärmeimpulsabgabe und Ort:
      1. Verwendet eine kreisförmige Thermode mit einem Durchmesser von 2,9 cm. Diese Thermode hat einen Mikroprozessor gesteuert, automatisierte Steuerungssystem und ein Peltier-Element, das eine schnelle Temperaturänderung ermöglicht. Legen Sie Thermode auf die Daumenballens des Subjekts und einen Handschuh verwenden, um die Platzierung zu sichern.
    2. Computer-Schnittstelle:
      1. Schnittstelle, um die Thermode mit einem Software-Programm auf einem Laptop, der die Temperatur Lieferung genau kontrolliert. Vorprogrammieren die entsprechenden Wärmereize für jede Stufe des Protokolls (Training 1 und nur 2, wie die Optimierung und letzten Studien , die die gleiche Impulsstruktur wie Training 2 folgt) 1 gemäß den Spezifikationen in Tabelle.
      2. Führen Sie die Lieferung der Wärmeimpulse, indem Sie auf die Software, um die Wärme Stimulus-Programm geeignet für jede Stufe der Auswahl, stellen Sie die Temperaturen und drücken Sie "start "auf der Bedienoberfläche.
    3. Schmerzbewertung Gerät:
      1. Verwenden Sie die Computerized visuellen Analogskala (Covas).
        HINWEIS: Die Covas ein Kasten mit einem beweglichen Hebel auf einer horizontalen Leiste ist, die die visuelle Analogskala (VAS) darstellt. Es ist ein Zubehörteil mit dem Haupt Thermode.
  2. Ausbildung
    1. Definieren Sie die visuellen Analogskala (VAS) auf der Covas:
      1. Präsentieren Sie die Covas dem Teilnehmer und legen Sie die Verankerungspunkte auf der VAS: 0 bedeutet, dass keine Schmerzen und 10 bedeutet, dass die schlimmsten Schmerzen denkbar. Vergewissern, dass die Teilnehmer bequem ist, den Hebel nach links und rechts mit Leichtigkeit zu bewegen.
    2. Definieren zweiten Schmerz:
      1. Weisen Sie den Teilnehmer auf dem zweiten Schmerz von einem Wärmeimpuls zu fokussieren. Definieren zweite Schmerz als "langsam, Brennen, achy Schmerz, der Ort, um über eine Sekunde nach dem Wärmeimpuls nimmt."
    3. Bewerten ZWEITE Schmerz von einem einzigen Wärmeimpuls (Ausbildung Versuch 1):
      1. Sichern Sie die Thermode auf dem Thenar der Teilnehmer. Weisen Sie den Teilnehmer Covas zu verwenden zweite Schmerz von jedem einzelnen Impuls durch die Thermode geliefert, um zu bewerten.
      2. Beginnen Sie die vorprogrammierte Test auf dem Laptop durch das Drücken der Schaltfläche "Start" auf dem Software-Menü. Jeder Wärmeimpuls dauert 0,5 Sekunden und hat eine Inter-Stimulus - Intervall von 10 s (siehe Abb. 1). Erhöhen Sequenziell die Basis- und Spitzentemperaturen des Wärmeimpuls pro Tabelle 2.
      3. Beachten Sie unbedingt die Teilnehmer Bewertung des zweiten Schmerz. Sobald der Teilnehmer die zweite Schmerz, als mehr als 2/10 bewertet, stoppen Sie den Probetraining 1 durch die Stopp-Taste auf der Software drücken. Entfernen Sie die Thermode und notieren Sie die letzten Wärmepulsparameter (dh Basis- und Spitzentemperaturen).
    4. Bewerten Schmerzen kontinuierlich von einer TS-Studie (Studie Training 2):
      1. Sichern Sie die Thermode auf der gegenüberliegenden Seite. Informieren Sie den TEILNEHMERnt, dass sie eine Reihe von 10 schnelle Impulse erhalten. Weisen Sie den Teilnehmer zu bewerten nur zweite Schmerz, und nicht konzentrieren sich auf die schnellere Sensation Hitze Schmerzen, die sofort jeden Impuls (erste Schmerz) begleitet. Erklären Sie dem Teilnehmer, der die zweite Schmerz erhöhen kann, abnehmen oder gleich bleiben zwischen jedem Impuls.
      2. Beginnen Sie den vorprogrammierten Test auf dem Laptop. Verwenden Sie die letzte Ausgangswert und Spitzen von Schritt aufgezeichnet Temperaturen 1.2.3 oben. Halten der Impulsbreite von 0,5 s und das Inter-Stimulus - Intervall , in 2 s (Fig. 2). Schalten Hand und wiederholen Sie diesen Trainings Versuch, wenn nötig, bis die Teilnehmer bequem Bewertung zweite Schmerz ist kontinuierlich in Reaktion auf eine schnelle Wärmeimpulse.
  3. Optimierung
    1. Definieren P1, P max und TS E:
      1. Definieren P1 als Schmerzbewertung bei etwa 2 s nach der Lieferung der Spitzentemperatur von dem ersten Impuls (siehe Fig. 3). 11 sup>, 21
        HINWEIS: TS E ist die geschätzte Differenz zwischen dem Schmerz P1 und dem maximalen Schmerzen (P max).
    2. Einstellen Pulstemperatur. Aim TS E zwischen 30 und 70/100 durch sequentielles Einstellen der Spitzen- und Grundlinientemperatur gemäß 4 zu erreichen.
      HINWEIS: Siehe Abb. 4 für Optimierungsalgorithmus.
    3. Sichere Thermode: einen chirurgischen Handschuh verwenden, sichern Sie die Thermode auf die Thenar des Teilnehmers. Schalten Hand zwischen jedem Versuch.
    4. Wärmeimpulse liefern: den Teilnehmer anweisen, nur ihre zweite Schmerz von den Wärmeimpulse bewerten. Bestätigen Sie, dass der Teilnehmer bereit ist, zu beginnen und starten Sie die vorprogrammierte Test auf dem Laptop.
    5. Iterations: Wiederholen Sie die Schritte 1.3.2 -1.3.4 , bis der Schmerz Bewertung des Teilnehmers bei P1 <50/100 VAS und ihre TS E ist zwischen 30/100 und 70/100 VAS. Führen Sie nicht mehr als 5 OptimierungStudien und sicherzustellen, dass es ein 3 min Pause zwischen jedem Versuch ist. Nehmen Sie die Parameter aus dem letzten Versuch, als die letzten Parameter.
  4. Endgültige Trials
    1. Seien Sie für 5 Minuten zwischen der Optimierung Versuch und die letzten Versuche. Wiederholen 1.3.3 und 1.3.4. unter Verwendung der endgültigen Parameter aus Schritt 1.3.5 oben. Haben die Teilnehmer Rest für 3 Minuten und dann wieder wiederholen.

2. Klimaschmerzmodulation Protocol

  1. Übersicht und Ausstattung:
    1. Test-Stimulus: 30 s Kontaktwärme (wie oben mit dem gleichen Thermode geliefert) kalibriert 6 von 10 Schmerz (Heat-6). Siehe 2.2 für weitere Einzelheiten.
    2. Anlage Reiz:
      1. Konstruieren Sie das Kaltwasserbad eine klare Kunststoff-Box mit einer perforierten Trennwand verwenden und es mit Eis und Wasser auf der einen Seite und nur Wasser auf der anderen Seite zu füllen. leicht bewegen und setzen Thermometer auf Seite nur mit Wasser Temperatur ist stabil bei 10 ° C zu gewährleisten.
      2. Wenn nicht in der Lage zuerhalten stabile Temperatur, befestigen Sie eine Hydro auf die Seite mit Eis pumpen stabile Temperatur zu halten, indem Wasser ständig zirkuliert. Schalten Sie die Pumpe und stellen Sie sicher, Wasserseite Temperatur bei 10 ° C stabil ist.
    3. Timing und Rechen CPM:
      1. Wenden Sie den Teststimulus an den Teilnehmer einmal vor und einmal während der letzten 30 s des Anlage kaltes Bad. Berechnen CPM als die Differenz in der Schmerzpegel des Stimulus Hitze-6 angewendet, bevor und während der letzten 30 s der Kältebad.
  2. Kalibrieren für Wärme 6:
    1. Estimating Wärme-6 über Wärmerampe:
      1. Sichern Sie die Thermode auf die Thenar der nicht-dominanten Hand des Teilnehmers. Beginnend bei 32 ° C, Erhöhung der Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 0,3 ° C pro Sekunde.
        HINWEIS: Eine langsame Anstiegsrate verwendet wird , um vorzugsweise C-Fasern 20 , die für CPM verantwortlich sind aktivieren. 12
      2. Stoppen Sie whenie erreicht die Teilnehmer thermische Toleranz oder bei 51 ° C max. Weisen Sie den Teilnehmer, den Schmerz kontinuierlich während der Wärme Rampe zu bewerten. 3 Mal wiederholen und berechnet die durchschnittliche Temperatur, wo der Schmerz Bewertung 6/10 ist.
    2. Feine Thresholding: Tragen Sie die Wärme-6 und weisen Sie den Teilnehmer, den Schmerz zu bewerten. Wenn die Bewertung zwischen 5 und 7/10 ist, zu 2.3.2 fortfahren. Wenn es sich um> 7 oder <5, eine Reihe von 30 s Heizwärme Stimuli an den Teilnehmer (abwechselnd Hände zwischen je Stimuli) anzuwenden, die von 44 ° C bis 49 ° C und in Inkrementen von 0,5-1 ° C ändert, bis das Rating ist zwischen 5-7, A 30 s Pause zwischen jedem Stimulus ermöglicht.
    3. Finalisierung Wärme-6 und Bewertung der Präkonditionierung, Testreiz:
      1. Beenden Sie die feinen Thresholding einmal die Schmerzen Bewertung der Teilnehmer zwischen 5 und 7/10 ist. HINWEIS: Verwenden Sie diese letzte, im-Bereich Schmerz, als das Rating der Präkonditionierung Test Stimulus für die Berechnung von CPM. Ebenfalls,Aufzeichnen der Temperatur der abschließenden Wärme-6, die in dieser Bewertung geführt.
  3. CPM-Protokoll
    1. Vorraussetzung Teststimulus gemäß Schritt 2.2.3.
    2. Anlage Reiz:
      1. Wenden Sie das Kaltwasserbad bei 10 ° C zur kontralateralen Fuß für 2 min. Weisen Sie den Teilnehmer, den Schmerz aus dem kalten Wasserbad bei 0, 30 und 90 s, um zu bewerten.
    3. Die Wiederholung des Teststimulus während der Konditionierung Reiz:
      1. Tragen Sie die letzte Hitze 6 Reiz aus feinen Thresholding (2.2.3) auf der gleichen Hand wieder in den letzten 30 Sekunden des Kaltwasserbad. Weisen Sie den Teilnehmer, den Schmerz von der Hitze-6 am Ende des 30-Sekunden-Hitzereiz, um zu bewerten, die auch das Ende der kalten Bad s 120.
        HINWEIS: CPM wird als der Unterschied in der Schmerzbewertung der Teststimulus bereits berichtet berechnet und im Kältebad.

Ergebnisse

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In einer laufenden klinischen Studie, wo wir tief Phänotypisierung von Patienten mit chronischen axialen Rückenschmerzen durchgeführt wird, enthalten wir dynamische QST als integraler Bestandteil der Bewertung. Tabelle 3 unten faßt Ausgangsdaten aus den ersten 15 Patienten , bei denen die genaue TS und CPM - Protokoll oben verwendet wurde. Beachten Sie, dass die Patientendaten # 19 enthält, weil nicht alle 19 Patienten rekrutiert für ihre Auswertung zeigte sich aufgrund von Terminkonflikten und anderen Umständen. Abbildung 5 zeigt visuell die TS und CPM - Daten Side-by-Side - Muster der zentralen Schmerzverarbeitung Veränderungen bei diesen Patienten zu offenbaren.

Wie oben gezeigt, ein individuelles Optimierungs Protokoll verwenden, erhalten wir TS auf dem Thenar mit einem Durchschnitt von 2,7 auf einer 0-10 VAS-Skala. Wir konnten TS in allen 19 Teilnehmern zu erhalten, mit Ausnahme der Teilnehmer 1, der nicht in der Lage war, um zuverlässig sec identifizierenond Schmerz, ohne durch die Empfindung von der ersten Schmerz überwältigt zu werden. Teilnehmer 13 benötigt früh so zu verlassen, nicht die CPM Aufgabe unterziehen. Ansonsten sind alle 18 Teilnehmer CPM gezeigt, die durchschnittliche, von denen etwa 3,1. Wir waren erfolgreich ein gewisses Maß an TS und CPM in den meisten Fächern zu erreichen; und die Größe des TS und CPM ist konsistent mit der aus der Literatur. 13, 15, 22

Darüber hinaus kann die gleichzeitige Messung von TS und CPM Einblick , wie in Abbildung 4 gezeigt, führen auf einem Profil des Patienten in zentralen Schmerzverarbeitung. Um es vereinfacht ausgedrückt, kann eine hohe TS zeigen abnorm Augmented aufsteigend Erleichterung während eine niedrige CPM beeinträchtigt schlägt Hemmung der nozizeptiven Übertragung absteigend. Zum Beispiel, 10 Teilnehmer, zeigte eine hohe TS von 7,7 (von 10), während Teilnehmer 18 Dämonenschaulicht eine im Wesentlichen abwesend CPM (-0,5 / 10). Mehrere Pionier Studien haben gezeigt, dass so unterschiedliche Profile der zentralen Schmerzverarbeitung unterschiedliche Entwicklungsstand von chronischen Schmerzen nach der Operation vorhersagen können, und unterschiedliche Reaktionen auf Medikamente, die auf bestimmten zentralen Schmerzbahnen handeln. 4, 23, 24, 25 In diesem Beispiel hier ist es sinnvoll, dass die Teilnehmer 10 zu spekulieren , könnte reagieren auf Gabapentin, einem Kalziumkanalblocker , während Teilnehmer 18, der CPM zu Duloxetine könnte reagieren beeinträchtigt hat, ein Serotonin-Noradrenalin - Wiederaufnahme - Hemmer. Deutlich mehr Daten und Studien sind notwendig, um die Hypothesen zu überprüfen. Die interventionelle Prüfung ist noch nicht abgeschlossen und wird die Antwort dieser Rückenschmerzpatienten zu Verum und Sham electroacupuncture beurteilen. Die individualisierte QST hier vorgestellten Methode würde uns erlauben, genau zu und in Längsrichtung um die Änderungen in TS und CPM Spur in alsviele Menschen wie möglich.

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Abbildung 1. Single Wärmepulsen im Training Versuch 1. Jeder Wärme pule dauert 0,5 s und 10 s abgesehen von der nächsten Wärmeimpuls. Die Basis- und Spitzentemperaturen von jedem Puls erhöht sich allmählich gemäß Tabelle 2. Sobald der Teilnehmer aus jedem der Impulse zweiten Schmerz empfindet, ist der Endpunkt der Ausbildung Versuch 1 erreicht und die Temperatureinstellung des Impulses, die Wahrnehmung der zweiten Schmerz führt werden aufgezeichnet und im Training Test 2. verwendet Bitte hier klicken , um anzuzeigen eine größere Version dieser Figur.

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Abbildung 2. Wärmeimpulsfolge Verwendet im Training Trial 2, Optimierung und Final TS Trials. Zehn Wärmeimpulse, die jeweils 0,5 s lang und 2 s auseinander, wird in einem Standard-TS-Studie geliefert.

figure-results-3
Abbildung 3. Definieren von P1, P max und TS E. P1: Bewertung des zweiten Schmerz aus dem ersten Impuls; P max: maximale Bewertung von zweiten Schmerz des gesamten 10-Impulsfolge; TS E: geschätzte Betrag der zeitlichen Summe. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

figure-results-4
Abbildung 4. Algorithmen individuell Temporal Summieren optimieren. Das Ziel hier ist Baseline zu finden und Pulsspitzentemperaturen, die in voraus t führenemporal Summierung (TSE) zwischen 3 und 7 aus 10 VAS. Wenn TSE unter Ziel ist, erhöhen Spitzen- und Basis Temperaturen um 1 ° C nacheinander. Wenn TSE oben Ziel ist es, zu verringern Basis- und Spitzentemperaturen um 1 ° C nacheinander. Vor dem obigen Algorithmus, stellen Sie sicher, Schmerzen Bewertung des ersten Wärmeimpuls ≤ 5 durch die Basislinie und Pulsspitzentemperaturen, die durch kleine Abnahme (0,5-1 ° C) Schritten. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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Abbildung 5. TS und CPM - Profile bei Patienten aus einer laufenden klinischen Studie. Baseline-Messung von TS und CPM in den ersten 19 Patienten mit chronischen Rückenschmerzen aus einer laufenden klinischen Studie. Die verschiedenen Muster der relativen TS und CPM-Größe zeigt Potentialdifferenzen in Central Schmerzverarbeitung. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Versuch # Von Impulsen Reizdauer Peak - ISI zu Spitze Ramp Rate Baseline - Temp Max Temp
Ausbildung Versuch 1 1 Impuls 0,5 s 10 s 40 ° C / s Variable (siehe Tabelle 2) Variable (siehe Tabelle 2)
Ausbildung Versuch 2 10 Pulse 0,5 s 2 s 40 ° C / s von Trainings Versuch 1 von Trainings Versuch 1
Optimierungsversuche 10 Pulse 0,5 s 2 s 40 ° C / s mit temps von Trainings Versuch 1 starten mit temps von Trainings Versuch 1 starten
Endgültige Trials 10 Pulse 0,5 s 2 s 40 ° C / s Individualisierte Individualisierte

Tabelle 1: Technische Daten der Wärme Stimuli im TS - Protokoll (einschließlich der Ausbildung Studien).

Impulszahl Baseline - Temperatur (° C) Peaktemperatur (° C)
1 36 45
2 36 46
3 37 47
4 38 48
5 39 49
6 40 50
7 41 51
8 42 51
9 43 51
10 44 51

Tabelle 2: Temperatureinstellungen Verwendet Zweite Schmerzen im Training Test Capture 1. Siehe 1 für Form einzelner Wärmeimpulse mit diesen Temperaturparameter geliefert Abbildung.

Betr ID Base T Peak-T TS Hitze-6 CPM
Celsius Celsius VAS Celsius VAS
1 0 44 4.4
2 41 51 0,43 47.6 4,717
3 40 50 0,5 44.7 4.42
4 38 49 0,45 44 4,355
5 42 51 3,287 44 4,0713
6 44 51 0,415 45.5 4,5085
7 44 51 4,2495 45.5 4,12505
8 41 51 2,575 45 4,2425
9 44 51 3,435 48 4,4565
10 43 51 7,713 44 3,6287
11 39 51 4.59 42.5 3,791
12 39 49 5,395 43.3 3,7905
13 44 51 2,165 0
14 39 49 2,55 44.1 4,155
15 40 51 4,0635 44 3,99365
16 42 51 3,45665 45.5 4.204335
17 40 51 0,953 46.1 4,5147
18 37.5 49 0,21 45.5 4,529
19 40 51 2,2135 46.6 4,43865

Tabelle 3. Ergebnisse von TS und CPM aus einer laufenden klinischen Studie. Siehe Abbildung 4 für die TS und CPM aus den gleichen Teilnehmer nebeneinander graphisch dargestellt , um Schmerzmodulation Profile zeigen.

Diskussion

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Kritische Schritte im Rahmen des Protokolls

Das TS-Protokoll enthält die folgenden in Schlüsselschritte in chronologischer Reihenfolge: mehrstufige Ausbildung (unter Verwendung der visuellen Analogskala Schmerz, um zu bewerten, Bewertung der zweite Schmerz von einem einzigen Wärmeimpuls und Bewertung zweiten Schmerz von schnellen Wärmepulszüge); Optimierung der Puls Temperaturen; erhalten TS in 2-3 Versuche mit den optimierten Temperaturen. Wie bei den meisten psycho-physischen Maßnahmen ist Teilnehmer Training extrem entscheidend, um sicherzustellen, dass der Schmerz Ratings konsistent sind über Studien und sind so genau wie möglich. Der Optimierungsschritt ist ebenso wichtig, bei denen sowohl der Basislinie und Pulsspitzentemperaturen so eingestellt werden, dass die Bewertung des ersten Heizimpulses ist kleiner als 5/10, und die angenäherte TS zwischen 3 bis 7 ist.

Die wichtigsten Schritte der CPM gehören die Ausbildung von Schmerzbewertung auf einer visuellen Analogskala zu erhalten Wärme-6 von langsamen Wärme Rampen, was bestätigt, Wärme-6 und feine Thresholding wenn necessary, die Anwendung ein kaltes Bad zu kontralateralen distalen Ende und Wärme-6 in den letzten 30 Sekunden des Kältebad bestätigt erneute Anwendung. Ähnlich wie bei der TS-Protokoll sowohl die Ausbildung und die Individualisierung des Hitzereiz (Heat-6) sind von entscheidender Bedeutung in der CPM-Protokoll. Darüber hinaus aus Erfahrung sowie aus der Literatur, die Hitze-6 Stimulus während der letzten 30 s der Kältebad wiederholende ist kritisch und ergibt eine größere Größenordnung von CPM im Vergleich zu der Anwendung des Wärmereiz nach dem Kühlbad. 26 Angesichts der Tatsache, dass einige Personen , die nicht die volle 2 Minuten mit kaltem pressor bei 10 Grad Celsius tolerieren kann, kann es sinnvoll sein , den Testreiz unmittelbar nach dem Abschluss der Konditionierungs Stimulus zu betrachten Anwendung der Datenerhebung in allen Individuen zu standardisieren.

Technische Änderungen und Fehlerbehebung

Das häufigste Problem mit dem TS-Protokoll ist die Unfähigkeit, TS zu erhalten, die durch sein kann3 Hauptursachen. Erstens, und am häufigsten, können die Schmerzen Bewertung von der ersten Wärmeimpuls so stark sein, dass sie die Wahrnehmung von einer Erhöhung der Schmerzen, die mit aufeinanderfolgenden Impulsen (TS) überwältigt. Der beste Weg, um dieses Problem zu minimieren, ist das Protokoll zu folgen und sequentiell die Basislinie und Peak Stimulus Temperatur ab, bis der Schmerz Bewertung des ersten Impulses kleiner als 5 (von 10), bevor die Größe des TS zu optimieren. Der zweite Grund, gegenüber dem ersten, ist, wenn der Teilnehmer keinen Schmerz auch immer am Ende der 10 Impulse wahrnimmt, auch bei höchsten Temperatureinstellungen. In solchen Situationen kann man überlegen, die Basispulstemperatur um 1 oder 2 ° C erhöht wird. Gelegentlich kann eine Person nur eine harte Zeit anspruchsvolle und Bewertung zweiten Schmerzen haben, möglicherweise aufgrund der beiden peripheren und zentralen Faktoren. Ohne zuverlässige Wahrnehmung der zweite Schmerz, ist es sehr schwierig, TS zu erfassen. In solchen Situationen finden wir den besten Satz von den Temperaturen, die eine individual tolerieren kann und Rekord TS als Null.

Die häufigsten Hindernisse für eine erfolgreiche CPM-Protokoll sind die Instabilität der Wärme 6 und die Unfähigkeit, ein Kühlbad (10 ° C) für 2 Minuten zu tolerieren. Mit dem Fein Schwellwertbildung im aktuellen Protokoll durch Einstellen Hitzereiz Temperatur das erste Problem zu lösen schrittweise, bis der Schmerz Bewertung zwischen 5 und 7. Für die zweite Ausgabe ist zu beachten, dass die Literatur die hemmende Wirkung legt nahe, aus der Konditionierungs Reiz sättigbaren ist . 27 Als solche, auch wenn eine Person nicht seinen Fuß in kaltes Bad für 2 Minuten halten kann, eine ausreichende CPM Effekt sollte mit diesem äußerst schmerzhaft Kältereiz auftreten. Ändern Sie das Protokoll, um die Dauer des Fußes unter Wasser in kalten Wasserbad zu erfassen und den Hitzereiz unmittelbar nach dem Teilnehmer zurückziehen seinen Fuß aus dem kalten Bad liefern. CPM wird dann als der Schmerz Bewertung der Hitzereiz berechnet, bevor sie von den Schmerzen Bewertung des hea subtrahiertt Stimulus unmittelbar nach dem kalten Bad (nicht während, als das allgemeine Protokoll angibt).

Einschränkungen der Technik

Dieses Verfahren ist nicht ohne Einschränkungen. Erstens, trotz unserer Bemühungen waren wir nicht in der Lage, TS und CPM in jedem einzelnen (verpasste 1 Teilnehmer in TS und 1 in CPM, jeweils) zu entlocken. Diese zum Teil kann zum großen zwischen individuelle Variabilität dieser Parameter liegen. 5, 15, 16, 28, 29 jedoch die Erfolgsquote betrug 94%, die als die aus der Literatur zitiert 50-60% Erfolgsquote besser war. 22, 28 Zweitens Forscher sollten Vorsicht walten lassen , wenn sie von dieser Methode zwischen individuelle Unterschiede in TS erzeugt Interpretation , da wir unterschiedliche Wärmeimpuls Temperaturen verwenden TS in jedem indi zu erzeugennen. Daher wird, wenn in einer Querschnittsprobe TS verglichen wird, sollte man sowohl die Unterschiede in der Größenordnung von TS berücksichtigen und in den verwendeten Temperaturen zu generieren. Die individualisierte TS Verfahren ist am besten geeignet für Langzeitstudien, wo der Schwerpunkt auf die Veränderungen in der gleichen Person Überstunden. Die gleiche Sorge gilt nicht für die individualisierte CPM, weil die gleiche Anlage Reiz für alle Personen verwendet wird und nur die Veränderung der Schmerzwahrnehmung von individualisierten Wärme-6 wird aufgezeichnet und nicht die Rohwert von Hitze 6 Schmerzen. Obwohl diese Methode breite Erfassung von TS und CPM erlaubt, ist es mehr Zeit in Anspruch nehmen im Vergleich zu Verfahren, bei denen Universal-Parameter verwendet werden. Schließlich erfordert diese Technik einen erfahrenen Bediener und fortschrittliche Wärme Prüfmaschinen, die beide für sofortige Anpassung an beschäftigt klinischen Einstellungen nicht praktikabel sind. Wir fördern Zukunft Anstrengungen, um die Methoden zu vereinfachen.

Bedeutung der Technik in Bezug auf bestehende/ Alternativmethoden

Unsere Methode der TS und CPM Parameter individualisierenden zielen Einfluss Boden- und Deckeneffekt zu entfernen, aufgrund von Variationen in den peripheren Hitzeempfindlichkeit. Die vorgestellten Methoden zu früheren Methoden, die von unserer Gruppe mit den Zielen der beiden breiteren Erfassung und Zeiteffizienz veröffentlicht verbessert. 11, 30 Der Vorteil der individualisierenden TS und CPM ist die Fähigkeit , den Zustand der auf- und absteigenden Schmerzverarbeitung in einem breiten Spektrum von Personen zu erfassen, wodurch die Verwendung dieser Parameter als eine vernünftige Ergebnis Maßnahme für Langzeitstudien zu ermöglichen.

Zukünftige Anwendungen oder Anfahrt nach der Technik Mastering

Künftige Studien sollten sich auf weitere Änderungen konzentrieren, Zeit zu sparen, von TS und CPM-Daten über große Populationen zu sammeln den Bereich dieser Parameter bei Personen zu charakterisieren, die mit chron gegen jene schmerzfrei sindic Schmerz und auf der Korrelation der Vielfalt in der TS und CPM Reaktion auf bestimmte physiologische Prozesse zusätzlich zu Windup und DNIC.

Offenlegungen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte oder finanzielle Interessen offenzulegen.

Danksagungen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wir danken für die finanzielle Unterstützung durch K23 AT008477 (Kong), NIH K23 DA031808 (Johnson) und das Chris Redlich Endowment in Pain Research (Mackey, Dixon).

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
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Medoc Pathway CHEPS SystemMedoc Advanced Medical Systems   Dieses System umfasst die Maschine zur Erzeugung von Kontaktwärme (Pathway), die Thermode zur schnellen Temperaturänderung (CHEPS) und die Medoc-Software.
CoVAS Zubehör-Hardware mit den CHEPS SystemenMedoc Advanced Medical Systems   Bei diesem Gerät handelt es sich um ein Medoc-Zubehör, das eine Echtzeit-Schmerzbewertung durch den Teilnehmer ermöglicht.
Laptop ComputerLenovoDies ist der Computer, auf dem die Medoc-Software ausgeführt wird und der mit dem Pathway-Gerät kommuniziert.
HandschuhKimberly-ClarkHandschuhe werden verwendet, um die Thermode an der Obergrenze des Teilnehmers zu befestigen.
Durchsichtige Kunststoffbox mit perforierter Trennwand - gefüllt mit Eis und WasserDiese Box bietet das kalte Wasserbad für die CPM-Aufgabe.
Pumpe für Aquarien Aquarium Systems Micro-Jet Pumpe MC 450Diese Pumpe zirkuliert das Wasser, um eine stabile, gleichmäßige Temperatur im Kaltwasserbad zu erhalten.
Infrarot-ThermometerExergen Temporal Scanner, Modell TAT 2000 Um die Temperatur des Wasserbades ständig zu überwachen.
StoppuhrJede tragbare Stoppuhr oder Stoppuhr, die in ein Smartphoneist Um den Teilnehmer aufzufordern, Schmerzen zu bestimmten Zeitpunkten während der CPM-Aufgabe zu bewerten.
integriert

Referenzen

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Temporale Summationkonditionierte SchmerzmodulationIndividualisierung thermischer StimuliHeat 6 Sch tzungKonditionierung durch KaltwasserbadVisuelle Analogskala zur SchmerzbewertungThermoden ApplikationsprotokollBewertung der zentralen Schmerzverarbeitungindividualisierte QST Methodik

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