Multi-modale Signale für die Analyse von Schmerz Reaktionen auf thermische und elektrische Reize

Die mit der vorgestellten Methode gewonnenen Daten können unabhängig vom zugrunde liegenden Schmerzmodell Aufschluss darüber geben, wie Schmerzintensitäten erkannt werden können. Es kann auch helfen, die Schmerzdauer zu beurteilen. Der Hauptvorteil dieser Technik ist ihre Multimodalität in Bezug auf Signalaufzeichnung und Schmerzstimulation.

Es erweitert den Umfang der Schmerzforschung erheblich. Diese Technik kann angewendet werden, um die Schmerzpräsenz in der pathologiebehandlung für ein effizienteres Schmerzmanagement zu überwachen. Die Ausführung des Protokolls erfordert viele komplexe manuelle Aktionen, wie z. B. Elektrodenanwendungen, die durch visuelle Demonstration schneller und einfacher zu erlernen sind.

Demonstriert wird das Verfahren von Sandra Gebhardt, einer Studentin aus meinem Labor, die für diese Studie als Experimentatorin ausgebildet wurde. Um sich auf das Verfahren vorzubereiten, begrüßen Sie das ankommende Subjekt und führen Sie sie in den Kalibrierraum. Informieren Sie sie ausführlich über das Kalibrierverfahren und die folgende Schmerzstimulation.

Führen Sie als Nächstes die Schmerzstimulation in einem kameraüberwachten, temperaturgeregelten und geräuscharmen Versuchsraum neben dem Kalibrierüberwachungsraum durch. Verwenden Sie geeignete Aufnahmecomputer, Software und Aufnahmegeräte, um physiologische Daten, Audio, Videos sowie thermische und elektrische Stimulatorausgänge während des Experiments zu erfassen. Geben Sie die Werte der phasischen elektrischen und Wärmeschmerzintensitäten und der Tontechnik-Elektro- und Wärmeintensitäten ein, die basierend auf der durchgeführten Kalibrierung im thermischen und elektrischen Stimulator berechnet werden.

Legen Sie die Ausgangstemperatur auf 32 Grad Celsius und die Temperaturrate auf 8 Grad Celsius pro Sekunde fest, und speichern Sie dann alle Einstellungen. Anschließend bereiten Sie die Schmerzentlösungsschrift vor, wie hier gezeigt. Legen Sie die Anzahl jeder phasischen Stimulusintensität auf 30 und die Anzahl der einzelnen Tonikumsreizintensitäten auf eins fest.

Legen Sie dann die Dauer jedes phasischen Stimulus auf fünf Sekunden und die Dauer jedes Tonikums auf 60 Sekunden fest. Randomisieren Sie die Reihenfolge aller Reize und die Pausen zwischen den phasischen Reizen auf acht bis 12 Sekunden. Danach stellen Sie die Pausen nach den tonischen Reizen auf 300 Sekunden.

Um mit der Schmerzstimulation zu beginnen, bitten Sie das Subjekt, sich bequem auf die Untersuchungscouch zu legen. Reinigen Sie alle Hautbereiche, in denen die Elektroden mit Alkohollösung befestigt werden. Entfernen Sie abgestorbene Hautzellen auf der Oberfläche der linken Wange, hinter dem linken Ohr, über der linken Augenbraue und auf der Stirn mit abrasivem Gel.

Dann reinigen Sie diese Bereiche mit einer Alkohollösung. Zur Messung des Hautleitfähigkeitsniveaus befestigen Sie zwei vorgegelte nicht-polorizierbare Silber-Silber-, Silberchloridelektroden an der Unterseite der distalen Phalanx des rechten Zeige- und Mittelfingers mit Velcro Riemen. Um EKG aufzuzeichnen, verwenden Sie drei vorgegelte Klebesilber- und Silberchlorid-Schnappelektroden mit kreisförmigen Kontaktflächen.

Legen Sie die Kathodenelektrode auf die Brust, etwa sechs Zentimeter unter dem rechten Schlüsselbein und die Anodenelektrode auf der linken 9. und 10. Rippe. Befestigen Sie die Referenzelektrode an der rechten Taille neben dem Beckenknochen. Um EMG von musculus trapezius aufzuzeichnen, verwenden Sie auch drei vorgegelte Klebesilber- und Silberchlorid-Schnappelektroden mit kreisförmigen Kontaktflächen.

Legen Sie die Kathode und die Anodenelektroden nebeneinander auf den Trapezmuskel an der linken Seite des Halses. Platzieren Sie dann die Referenzelektrode unten, auf dem linken Schlüsselbein. Verwenden Sie sechs wiederverwendbare geschirmte Silber-Silber-, Silberchloridelektroden, um die EMGs von Musculus-Corrugator-Supercilii und Musculus zygomaticus major zu messen.

Befestigen Sie eine Seite der doppelseitigen Klebekragen an den Elektroden. Anschließend die Hohlräume der Elektroden mit Elektrolytgel füllen. Entfernen Sie die Papierträger auf der anderen Seite der doppelseitigen Klebekragen.

Für Musculus-Corrugator supercilii, legen Sie die Anodenelektrode direkt über der linken Augenbraue, neben der glabella Linie. Legen Sie dann die Kathode elektrode einen Zentimeter seitlich auf die Anodenelektrode. Befestigen Sie die Referenzelektrode an der Mitte des Frontalknochens, direkt unter dem Haaransatz.

Zeichnen Sie für den Musculus zygomaticus major eine imaginäre Linie von der linken mündlichen Kommissure zum linken Ohrläppsel. Legen Sie die Anodenelektrode etwas unterhalb der Mitte der Linie und die Kathodenelektrode einen Zentimeter medial daneben. Befestigen Sie die Referenzelektrode am linken Mastoid.

Schließen Sie dann alle Elektroden an die entsprechenden Eingänge des Biosignalaufzeichnungsgeräts an. Führen Sie eine visuelle Überprüfung durch, indem Sie die Biosignal-Aufnahmesoftware verwenden, um sicherzustellen, dass alle physiologischen Signale von guter, ausgezeichneter Qualität sind. Als nächstes legen Sie die silberne, silberne Chlorid-Anode-Elektrode auf die Oberseite der Zwischenphalanx des linken Zeigefingers und die Kathodenelektrode auf der Oberseite der proximalen Phalanx des linken Mittelfingers.

Schließen Sie die Elektroden an den elektrischen Stimulator an. Tragen Sie die Thermode auf die Oberseite des linken Unterarms des Motivs auf, etwa 30 Millimeter proximal auf das Handgelenk, mit einem Velcro Riemen. Starten Sie alle Kameras.

Stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer in der Kamera perfekt sichtbar ist. Starten Sie dann alle Aufzeichnungsgeräte, die die Anforderungen für die Datensynchronisierung erfüllen. Führen Sie das Skript zur Schmerzentregung aus.

Überwachen Sie das Thema und den Fortschritt des Schmerzstimulationsteils sorgfältig. Beenden Sie nach dem Ende des Schmerzentlüftungsskripts alle Aufnahmegeräte. Prüfen Sie, ob der Teilnehmer in Ordnung ist und lösen Sie alle Elektroden und die Thermode.

Als nächstes wickeln Sie ein hygienisches, vlieses Handtuch um eine kalte Gelpackung. Bitten Sie den Teilnehmer, ihn auf den Hautbereich aufzutragen, in dem die Thermode mindestens fünf Minuten lang platziert wurde. Dann Salbe auf den Hautbereich auftragen, wo die Thermode platziert wurde.

Anschließend bedanken Sie sich bei den Teilnehmern und verabschieden sie sich. Entsorgen Sie alle Einwegelektroden. Reinigen Sie alle wiederverwendbaren Elektroden und die Untersuchungscouch.

Hier sind die Bilder des Motivs vor, während und nach einem intensiven Schmerzreiz zu sehen. Alle aufgezeichneten Signale werden nicht gefiltert und rechtzeitig synchronisiert. Zur Verdeutlichung werden nur repräsentative Screenshots der Videosignale angezeigt.

Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, sicherzustellen, dass alle Signale optimiert werden, bevor die Schmerzstimulation gestartet wird. Stellen Sie außerdem sicher, dass alle Aufnahmegeräte eingeschaltet sind, bevor Sie das Schmerzentregungsskript ausführen. Nach diesem Verfahren können andere Methoden, wie die Implementierung einer Nahinfrarot-Nachtsichtkamera oder die Aufzeichnung für Biosignale, durchgeführt werden, um Schmerzen in einer nächtlichen Umgebung effizienter zu erkennen.

Diese Technik ermöglicht es, Schmerzen objektiv zu erkennen, ohne mit dem Patienten kommunizieren zu müssen. Es kann hilfreich sein, verschiedene Schmerzeigenschaften zu unterscheiden und Einblick in die zugrunde liegende Schmerzquelle zu geben. Schmerzstimulatoren können schwere Verletzungen verursachen, wenn sie nicht von geschultem Personal betrieben werden.

Befolgen Sie immer die ethischen und Sicherheitsbeschränkungen in Bezug auf Stimulusintensitätsabschaltungen, um die Sicherheit der Teilnehmer zu gewährleisten.