Optimierung von Photoneuromodulationstechniken zur Bewertung der Rolle von grünen Leuchtdioden in der Schmerztherapie

Unsere Forschung konzentriert sich auf die Behandlung von Schmerzen ohne Medikamente durch den Einsatz von Photoneuromodulation mit grüner Leuchtdiode, ein Ansatz, den wir GLED genannt haben. Unser Ziel ist es, herauszufinden, wie GLED die Schmerzwege moduliert, aber auch optimale Expositionsparameter sowohl für präklinische als auch für klinische Studien zu identifizieren. Das Gebiet der Photoneuromodulation steckt noch in den Kinderschuhen und wir fangen gerade erst an, an der Oberfläche seines Potenzials zu kratzen. Dieser Ansatz öffnet viele neue Türen, insbesondere im Hinblick auf das Verständnis, wie er die synaptische Plastizität und Neuroinflammation beeinflusst.

Zu den Herausforderungen gehören die Optimierung der Lichtintensität und der Expositionsdauer in verschiedenen Schmerzmodellen und zwischen Tieren und Menschen sowie die Sicherstellung der Konsistenz bei der Schmerzbewertung in beiden Studien. Darüber hinaus muss die Umsetzung der präklinischen Studien in die Anwendung beim Menschen weiter beschleunigt werden. Wir haben festgestellt, dass die GLED-Therapie mit einer spezifischen Wellenlänge von 525 Nanometern die Schmerzwege effektiv moduliert. Dieser nicht-invasive, nicht-pharmakologische Ansatz hat sich als signifikant erfolgreich bei der Linderung von akuten und chronischen Schmerzen und Erkrankungen wie Migräne, Fibromyalgie und postoperativen Schmerzen erwiesen.

Dieses Protokoll schließt eine Lücke in inkonsistenten GLED-Expositionsmethoden in allen Studien, indem es Parameter wie Intensität, Dauer und Aufbau standardisiert. Das Protokoll gewährleistet Reproduzierbarkeit und Konsistenz sowohl in präklinischen als auch in klinischen Studien.

[Erzähler] Besorgen Sie sich zunächst LED-Flex-Streifen für das sichtbare Spektrum für das Verfahren. Messen und optimieren Sie mit einem Luxmeter die Lichtintensität und decken Sie die LEDs bei Bedarf mit schwarzem Klebeband ab, um die gewünschte Intensität zu erreichen. Befestigen Sie dann die LED-Streifen an den oberen Kanten von Drahtregalen in einem dunklen Raum, um sicherzustellen, dass jedes Regal über eine spezielle Lichtquelle verfügt. Befestigen Sie Timer an den LED-Streifen, um die Käfige acht Stunden pro Tag von 6:00 bis 14:00 Uhr zu belichten. Verwenden Sie ein Luxmeter, um die Optimierung der Lichtintensität in den Käfigen abzuschließen, nachdem Sie einige der LEDs abgedeckt oder freigelegt haben. Als nächstes akklimatisieren Sie die Ratte eine Stunde lang in einem durchsichtigen Plexiglaskasten auf einem Drahtgeflecht, bevor Sie im selben Raum mit dem Experimentator testen. Messen Sie die Pfotenentnahmeschwellen mit der Dixon-Auf-und-Ab-Methode mit Von-Frey-Filamenten an der linken Hinterpfote. Legen Sie nun die Ratte für eine Stunde in einen durchsichtigen Plexiglaskasten auf das Hargreaves-Gerät und messen Sie die thermische Empfindlichkeit mit dem Hargreaves-Test. Um die präoperativen Verhaltensschwellen zu beurteilen, positionieren Sie den Infrarotlaser unter der Mitte der linken Hinterpfote des Tieres. Starten Sie den Hitzereiz und notieren Sie, wie lange das Tier braucht, um die Pfote als Reaktion auf die Hitze zurückzuziehen. Nachdem Sie sich das sensorische Grundverhalten angeeignet haben, halten Sie das Tier vier Tage lang vor der Operation in statischen Käfigen mit kontinuierlichem Zugang zu Futter und Wasser. Nachdem die Lichtexposition um 14:00 Uhr beendet ist, führen Sie am vierten Tag eine Schnittoperation an der linken Hinterpfote nach dem Brennan-Modell durch, um postoperative Schmerzen zu induzieren. Führen Sie am fünften Tag Von-Frey- und Hargreaves-Tests wie demonstriert durch. Bereiten Sie den Belichtungsraum so vor, dass er vollständig frei von externen Lichtquellen ist, um mögliche Interferenzen zu vermeiden. Positionieren Sie die LED-Leuchten in einem Abstand von drei bis sechs Fuß vom Stuhl des Motivs. Verwenden Sie dann ein Luxmeter, um sicherzustellen, dass der Lichtintensitätsbereich im primären Bereich, in dem der Patient sitzt, zwischen 90 und 100 Lux liegt. Weisen Sie den Patienten an, seine Schmerzen auf einer Skala von null bis 10 zu bewerten. Für Einzelanwendungen tragen Sie das Von-Frey-Filament dreimal an drei verschiedenen Punkten im Intervall von fünf Sekunden auf. Um die zeitliche Summierung zu messen, wenden Sie das Filament einmal pro Sekunde an, insgesamt 10 Mal. Bitten Sie dann den Probanden, den Schmerz der endgültigen Anwendung zu bewerten. Lassen Sie den Patienten nach der Einweisung eine dreiminütige Pause einlegen. Tragen Sie dann das Filament dreimal an drei verschiedenen Stellen auf den dominanten Trapezmuskel auf, mit einem Abstand von fünf Sekunden zwischen den Anwendungen. Messen Sie den temporalen Summationseffekt nach 10 Anwendungen auf den dominanten Trapezius und zeichnen Sie die Reaktion des Probanden auf. Bereiten Sie für die Bewertung der konditionierten Schmerzmodulation ein 12 Grad Celsius kaltes Wasserbad vor. Öffnen Sie die MEDOC-Software für die CPM-Auswertung. Wählen Sie auf dem Startbildschirm die Option Algomed und dann das Algometer-Gerät aus, um es zu aktivieren. Nachdem Sie den richtigen Patienten ausgewählt haben, wählen Sie das passende Testprogramm aus. Wählen Sie den Standort für die Geräteanwendung aus. Zur Eingewöhnung wählen Sie den nicht-dominanten Trapezmuskel aus dem Körperdiagramm aus. Informieren Sie den Patienten, dass das Gerät die Höhe des ausgeübten Drucks misst und verwendet wird, um Druck auf die nicht-dominante Seite des Trapezmuskels auszuüben. Weisen Sie den Patienten an, Stopp zu sagen, sobald er Schmerzen verspürt. Klicken Sie im System auf Start, um den Test zu starten, der eine Wartezeit von fünf Sekunden erfordert, bevor Sie Druck ausüben, und wenden Sie das Algometer an den Trapezmuskel an, um die Kraft mit einer Rate von 30 Kilopascal pro Sekunde zu erhöhen. Notieren Sie die Reaktion des Patienten auf dem Akte. Überprüfen Sie die Wassertemperatur in einem Eiswasserbad mit einem Thermometer, um sicherzustellen, dass sie etwa 12 Grad Celsius beträgt, bevor Sie den Timer für 10 Sekunden starten. Weisen Sie den Teilnehmer an, seine dominante Hand bis zum Handgelenk ins Wasser zu tauchen, wobei die Hand entspannt und die Finger gespreizt sind. Bitten Sie den Teilnehmer am Ende von 10 Sekunden, seinen Schmerz auf einer Skala von null bis 10 zu bewerten, wenn der Bediener jetzt sagt. Beantragen Sie nach einer dreiminütigen Pause die Erlaubnis, den dominanten Trapezmuskel für die konditionierte Schmerzmodulation oder CPM-Beurteilung freizulegen. Klicken Sie in der Software auf Start, um zu beginnen, und weisen Sie den Patienten an, Stopp zu sagen, wenn er Schmerzen verspürt. Wenden Sie nun das Algometer auf den Trapezmuskel an und erhöhen Sie die Kraft mit einer Geschwindigkeit von 30 Kilopascal pro Sekunde. Notieren Sie die Reaktion des Patienten auf dem Akte. Fünf Minuten später weisen Sie den Patienten an, seine nicht dominante Hand bis zum Handgelenk in das Eiswasserbad zu tauchen. Wenden Sie das Algometer auf den Trapezmuskel an, erhöhen Sie die Kraft mit einer Rate von 30 Kilopascal pro Sekunde und zeichnen Sie die Reaktion auf. Nachdem Sie den Ausgangswert bestimmt haben, setzen Sie den Patienten 1,5 Stunden lang dem zugewiesenen LED-Licht aus. Wiederholen Sie nach der Lichtexpositionstherapie alle Messungen, die zu Beginn abgeschlossen wurden. Eine Erhöhung der Intensität der grünen LED erhöhte die Pfotenentzugslatenzen bei Ratten über einen Zeitraum von sieben Tagen signifikant, wobei die stärkste antinozizeptive Wirkung bei 200 Lux beobachtet wurde. Die Exposition mit grünen LEDs bei 100 Lux kehrte die mechanische Überempfindlichkeit in einem durch eine Pfotenoperation induzierten Rattenschmerzmodell effektiv um. Deutliche Erhöhung der Pfotenentzugsschwellen über zwei Tage. Die tägliche Exposition gegenüber grünen LEDs kehrte die thermische Überempfindlichkeit signifikant um, was sich in erhöhten Pfotenentzugslatenzen nach einer Inzisionsoperation bei Ratten zeigte. Die mechanische Sensitivität wurde durch die zeitliche Summation erhöht und durch konditionierte Schmerzmodulation reduziert.