Die Bestimmung Schmerzerkennung und Toleranzschwellen mit Hilfe eines integrierten, Multi-Modal Schmerz Task-Batterie

Das übergeordnete Ziel dieser Methodik ist es, Analgetika zu bewerten und Informationen über die Pharmakologie eines Arzneimittels bereitzustellen und eine vollständige Charakterisierung und Profilierung zu ermöglichen. Diese Schmerzaufgaben können helfen, Schlüsselfragen im Bereich der Schmerzforschung zu beantworten, z. B. ob ein neues potenzielles Analgetikum bei der Linderung einer bestimmten Art von Schmerzen wirksam ist. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass die Aufgaben in der Lage sind, ein breites Spektrum an Analgetika zu profilieren und sich als prädiktive Validität und Reproduzierbarkeit erwiesen haben.

Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, da Schmerzaufgaben auf konsistente Weise durchgeführt werden müssen und die Einrichtung der Geräte komplex ist und benutzerdefinierte Betriebsskripte erfordert. Holen Sie vor den Bewertungsaufgaben eine Einwilligungserklärung nach Aufklärung ein. Geben Sie dann Anweisungen für die Schmerzbewertung.

Führen Sie den Probanden in den elektronischen Schieberegler für die visuelle Analogskala ein und weisen Sie ihn an, die Intensität seines Schmerzes auf einer Skala von null bis 100 % oder unerträglicher Schmerzen anzuzeigen, indem er den Schieberegler von links nach rechts bewegt. Informieren Sie sie, dass das Schieben des Schiebereglers ganz nach rechts die Verabreichung des schmerzhaften Stimulus beendet. Stellen Sie standardisierte Definitionen und Anweisungen für die Berichterstattung über die Schmerzskala während des Trainings und bei Bedarf während der Experimente bereit.

Bereiten Sie als Nächstes den Bereich 100 Millimeter distal vom kaudalen Ende der Patella für die elektrische Stimulationsaufgabe vor. Rasieren Sie die Haut, wenn nötig. Reinigen Sie dann den Bereich über dem Schienbeinknochen mit einem Hautpräparationsgel.

Legen Sie dann zwei Silber-Silberchlorid-Elektroden auf die vorbereitete Haut. Die Mitte der Anode sollte 100 Millimeter distal zum kaudalen Ende der Patella platziert werden, und die Mitte der Kathode sollte sich direkt unter der ersten befinden. Weisen Sie als Nächstes den Probanden an, bequem mit dem Fuß flach auf dem Boden zu sitzen, und notieren Sie den Widerstand der beiden Elektroden, um sicherzustellen, dass er weniger als zwei Kiloohm beträgt.

Entfernen Sie bei Bedarf die Elektroden und reinigen Sie die Haut erneut mit Hautpräparationsgel. Schließen Sie die Elektroden an einen Konstantstromstimulator an und legen Sie einen tetanischen Impuls von null Milliampere in Schritten von 0,5 Milliampere pro Sekunde mit einer Frequenz von zehn Hertz und einer Dauer von 0,2 Millisekunden an. Verwenden Sie die visuelle Analogskala und zeichnen Sie auf, wann der Reiz schmerzhaft wird, was einer Schmerzerkennungsschwelle über Null entspricht.

Notieren Sie auch, wann das Schmerzniveau für den Probanden nicht mehr erträglich ist, beenden Sie dann die Verabreichung des schmerzhaften Stimulus und notieren Sie den Bereich unter der Reizreaktionskurve. Für die Druckstimulationsaufgabe legen Sie zunächst eine 11 Zentimeter breite Tourniquet-Manschette über den Gastrocnemius-Muskel des Probanden. Weisen Sie dann den Probanden an, während des Tests bequem mit den Füßen flach auf dem Boden zu sitzen.

Pumpen Sie nun die Manschette mit einer konstanten Druckratenerhöhung von 0,5 Kilopascal pro Sekunde auf bis zu 100 Kilopascal auf und regeln Sie den Druck mit einem elektropneumatischen Regler. Wie zuvor sollte der Proband seine Schmerzreaktion bewerten, während die Manschette mit der elektronischen visuellen Analogskala aufgeblasen wird. Der Reiz sollte durch Entleeren der Manschette beendet werden, wenn der Proband unerträgliche Schmerzen zeigt oder die Manschette einen Druck von 100 Kilopascal erreicht.

Für die Aufgabe des Kaltpressers bereiten Sie zunächst zwei thermostatgesteuerte Umlaufwasserbäder vor, die auf 35 Grad Celsius und ein Grad Celsius eingestellt sind. Messen Sie unmittelbar vor Beginn des Tests den diastolischen Ruheblutdruck des Probanden. Während des Eintauchens in die Hand können Sie den Blutdruck manuell mit einem Blutdruckmessgerät oder mit einem speziell angefertigten elektropneumatischen Regler regulieren.

Platzieren Sie dann ein 35 Zentimeter langes Tourniquet auf dem nicht dominanten Oberarm des Probanden. Weisen Sie den Probanden an, bequem mit flacher Handfläche und weit gespreizten Fingern zu sitzen, ohne die Ränder der Badewanne zu berühren, und bewerten Sie die Schmerzintensität. Dann sollte der Proband seine nicht dominante Hand für zwei Minuten in ein warmes, 35 Grad Celsius warmes Wasserbad legen.

Nach einer Minute und 45 Sekunden blasen Sie die Blutdruckmanschette an ihrem Oberarm auf 20 Millimeter Quecksilbersäule unter dem ruhenden diastolischen Blutdruck auf. Weisen Sie dann nach zwei Minuten den Probanden an, seine Hand aus dem warmen Wasserbad zu nehmen und sie direkt in das kalte Wasserbad in einer ähnlichen Tiefe zu legen. Wie zuvor sollte der Proband seine Schmerzreaktion mit fortschreitender Zeit des Eintauchens in die Kälte mit der elektronischen visuellen Analogskala bewerten.

Weisen Sie den Probanden nach Erreichen der Schmerztoleranz oder eines Zeitlimits von 120 Sekunden an, den Arm zu entfernen und die Blutdruckmanschette zu entleeren. Geben Sie dem Subjekt ein Handtuch, um seinen Unterarm zu trocknen. Um ein konditioniertes Schmerzmodulationsparadigma durchzuführen, wiederholen Sie die zuvor beschriebene elektrische Stimulationsaufgabe innerhalb von fünf Minuten nach dem Ende des Kältedrucktests.

Schalten Sie vor Beginn des UV-Entzündungstests zunächst die UVB-Lampe ein und lassen Sie sie vor der Verwendung mindestens zehn Minuten lang aufwärmen. Achten Sie darauf, die Leuchtstoffröhren nach ca. 50 bis 100 Betriebsstunden auszutauschen. Beginnen Sie dann mit der Bestimmung der minimalen erythemischen Dosis (MED) des Probanden.

Weisen Sie sie an, mit der linken Hand aufzustehen und die rechte Schulter zu halten. Platzieren Sie die UVB-Lampe im rechten, oberen Rücken- und Schulterbereich in direktem Kontakt mit der Haut. Induzieren Sie das Erythem nur bei gleichmäßig straffer, gesunder Haut.

Wenden Sie für den Screening-Besuch die UVB-Exposition basierend auf dem Fitzpatrick-Hauttyp des Probanden an. Verwenden Sie aufsteigende Dosen auf sechs verschiedene Zentimeter große Hautbereiche auf dem Rücken des Probanden, um die individuelle UVB-Dosis zu bestimmen, die das erste deutlich erkennbare Erythem hervorruft. Beurteilen Sie dann die erythemische Reaktion 24 Stunden nach der Exposition der sechs Dosen.

Wenden Sie dann 24 Stunden vor der ersten Aufgabenbatterie eine drei x drei Zentimeter große UVB-Belichtung an, die der dreifachen individuellen minimalen Erythemdosis des Probanden auf den Rücken des Probanden entspricht. Stellen Sie sicher, dass die UVB-Exposition einen homogenen, gut abgegrenzten Bereich des Hauterythems erzeugt, wodurch Hyperalgesie induziert wird. Verwenden Sie nach 24 Stunden eine drei mal drei Zentimeter große Thermode, um die thermische Erkennungsschwelle der Haut des Probanden zu beurteilen.

Messen Sie die thermische Schmerzerkennungsschwelle auf normaler Haut kontralateral zur Stelle der UVB-Bestrahlung. Stellen Sie die Temperatur zunächst auf 34 Grad ein und erhöhen Sie sie dann um 0,5 Grad Celsius pro Sekunde. Wiederholen Sie dies dann an der Seite mit UVB-bestrahlter Haut.

Notieren Sie die durchschnittliche Schmerzerkennungsschwelle für drei aufeinanderfolgende Stimuli. Der wichtigste Schritt besteht darin, dass ein Proband seine Schmerzen während der wiederholten Messungen konsistent bewertet. Dies wird durch klare und konsistente Anweisungen überwunden.

Auch ein Crossover-Studiendesign, bei dem die Probanden als eigene Kontrolle dienen, wird bevorzugt. Die für eine Studie definierten Ergebnisvariablen sind hier zu sehen. Die Schmerzerkennungsschwelle, der Bereich unter der Schmerzkurve der visuellen Analogskala und die Bewertung nach dem Test der visuellen Analogskala sind Endpunkte für die Schmerztoleranzstudien.

Diese Abbildung zeigt die Wirkung von intravenösen Analgetika auf die Schmerztoleranzschwellen des Kältedrucks. Beispielhafte Zeitverläufe werden nach 30-minütiger intravenöser Verabreichung von Placebo, zehn Milligramm S-Ketamin, drei Mikrogramm pro Kilogramm Fentanyl und 300 Milligramm Phenytoin gezeigt. Hier sehen wir die Wirkung von oralen Analgetika auf die Schmerztoleranzschwellen des Kältedrucks.

Beispielhafte Zeitverläufe sind nach oraler Verabreichung von Placebo, 100 Milligramm Imipramin, 600 Milligramm Ibuprofen und 300 Milligramm Pregabalin dargestellt. Sobald Sie alle Aufgaben gemeistert haben, dauert es etwa 30 Minuten, wenn sie ordnungsgemäß ausgeführt werden. Dadurch ist es möglich, eine Messrunde mehrmals an einem Tag zu wiederholen, ohne dass dies für den Probanden zu belastend ist.

Beim Versuch des Verfahrens ist es wichtig, daran zu denken, die Interaktionen mit den Probanden zu minimieren, mit Ausnahme von Anweisungen, die sich auf die Aufgaben selbst beziehen. Im Anschluss an dieses Verfahren können andere Methoden wie neurophysiologische Tests oder kognitive Aufgaben verwendet werden, um Arzneimittelnebenwirkungen oder andere pharmakodynamische Wirkungen zu bestimmen. So können beispielsweise Atemwegsmessungen und Pupillometrie verwendet werden, um Nebenwirkungen von Opioiden zu bestimmen.

Nach ihrer Entwicklung haben diese Schmerzaufgaben den Weg für Forscher auf dem Gebiet des Schmerzes geebnet, das analgetische Potenzial von Medikamenten mit unterschiedlichen Wirkmechanismen zu erforschen.