Articolo metodologico

Dinamico Quantitative Sensory Test per caratterizzare Central Processing Pain

DOI:

10.3791/54452

⸱

16 febbraio 2017

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

In questo articolo

Sommario

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

Valutando il dolore in risposta a stimoli ripetitivi o diversi tipi standardizzati, i test sensoriali quantitativi dinamici (QST) possono rivelare cambiamenti nell'elaborazione centrale del dolore. Presentiamo metodi per ottimizzare e individualizzare due misure dinamiche del QST: la sommatoria temporale (TS) e la modulazione del dolore condizionato (CPM).

Abstract

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

La facilitazione e la modulazione centrale dei segnali nocicettivi in arrivo svolgono un ruolo importante nella percezione del dolore. L'interruzione dell'elaborazione centrale del dolore è presente in molte condizioni di dolore cronico e può influenzare le risposte a terapie specifiche. Pertanto, la capacità di descrivere con precisione lo stato di elaborazione centrale del dolore ha un profondo significato clinico sia nella prognosi che nella previsione. Poiché non è pratico registrare le attivazioni neuronali direttamente nel midollo spinale umano, i test comportamentali surrogati diventano uno strumento importante per valutare lo stato di elaborazione centrale del dolore. Il QST dinamico è uno di questi test e può sondare sia la facilitazione ascendente che la modulazione discendente dei segnali nocicettivi in arrivo tramite TS e CPM, rispettivamente. A causa dell'ampia variabilità tra gli individui nella sensibilità ai segnali nocivi, i test TS e CPM standardizzati potrebbero non produrre dati significativi fino al 50% della popolazione a causa degli effetti del pavimento o del soffitto. Presentiamo metodologie per individualizzare TS e CPM in modo da poter acquisire queste misure in una gamma più ampia di individui rispetto a quanto possibile in precedenza. Abbiamo utilizzato con successo questi metodi in diversi studi in laboratorio e i dati di uno studio in corso saranno presentati per dimostrare la fattibilità e le potenziali applicazioni dei metodi.

Introduzione

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

L'Associazione Internazionale per lo Studio del Dolore (IASP) definisce il dolore come "un'esperienza sensoriale ed emozionale spiacevole." Il dolore cronico si riferisce al dolore che persiste oltre i 6 mesi. Il dolore cronico è un problema significativo negli Stati Uniti, che colpisce più di 100 milioni di americani adulti ad un costo verso l'alto di $ 635.000.000.000 all'anno. 1 A causa della natura soggettiva del dolore, è difficile per i ricercatori e clinici di misurare oggettivamente l'esperienza dolorosa di una persona (s), rendendo quindi difficile da valutare e trattare il dolore. Per questo motivo, è importante sviluppare test standardizzati per quantificare il dolore più obiettivo possibile. Uno di questi test è QST, dove gli stimoli sensoriali standardizzate vengono somministrati per e valutato da parte del soggetto di prova. 2 Ci sono QST statica e dinamica. L'ex tipicamente valuta le soglie sensoriali per o il rating di un singolo stimolo, mentre la seconda valuta larisposta a una serie di stimoli. 3 Recentemente, QST dinamica ha acquisito sempre maggiore attenzione perché offre la possibilità di sondare la centrale di elaborazione dei segnali nocicettivi in entrata. 4, 5, 6

Due componenti chiave di QST dinamica sono sommatoria temporale (TS) e la modulazione del dolore condizionata (CPM). sommatoria temporale si riferisce ad una maggiore percezione del dolore da ripetitivi, stimoli nocivi. TS è un correlato del comportamento di wind-up, il fenomeno per il quale i neuroni spinali secondarie visualizzano un aumento di tiro a causa di ingresso c-fibra ripetitivo. 7, 8 Generalmente, TS può essere indotta utilizzando vari stimoli nocivi, come il calore, elettricità e metodi tattili (cioè pressione o puntura), a condizione che la frequenza dello stimolo ripetitivo è maggiore 0.3Hz, la frequenza naturale c -fibraS. 9, 10 Molti ricercatori utilizzano impulsi di calore ripetitivi per generare TS a causa della facilità di produzione e standardizzazione gli stimoli termici nocivi. 11

CPM si riferisce al fenomeno di "dolore inibisce dolore", dove la presenza di un secondo stimolo nocivo diminuisce la percezione del dolore da un stimolo nocivo iniziale. 12 L'stimolo nocivo iniziale, che viene misurata prima e dopo (o durante) l'applicazione del secondo stimolo, è indicato come stimolo test. Lo stimolo test può essere termico, elettrico o tattile. Qui stimolo termico viene spesso usato come stimolo test per la sua facilità di regolazione e normalizzazione. 13 Il secondo stimolo, chiamato stimolo condizionante, tipicamente costituito da un bagno di acqua fredda o calda applicato ad una estremità distale. 13 CPM è il comportamento correlato of diffusa Noxious inibitorio di controllo (DNIC), un fenomeno fisiologico in cui l'input da periferiche fibre C provoca l'inibizione diffusa dal tronco cerebrale di tutti gli stimoli in arrivo mediata da c-fibra dai campi eterotopici. 12, 14

Mentre TS e CPM entrambi hanno il potenziale per riflettere stati e cambiamenti nel trattamento del dolore centrale, limitazioni esistono in entrambi. 4, 5 Per esempio, perché c'è una grande variabilità nella sensibilità individui al calore, l'applicazione di uno stimolo universale può provocare mancanza di TS in fino al 50% degli individui testati. 11, 15 Allo stesso modo, uno stimolo prova termica spesso si traduce in molto diversi rating di dolore che possono rendere prova CPM impossibile a causa di pavimento o soffitto effetti. 16 Pertanto, per catturare TS e CPM in generale, un protocollo che annunciojusts lo stimolo di calore è necessario per l'individuo. Per TS, abbiamo regolare le temperature di impulsi di calore in modo che essi possono generare adeguato aumento ospiti dolore con ogni impulso successive; mentre per il CPM, abbiamo regolare lo stimolo termico di prova dolorosa moderatamente (6 su 10) per ogni singolo modo che possano ancora esistere valutazioni adeguata dolore dopo l'applicazione di un condizionamento stimolo.

Per tutti i test psicofisici, la formazione del partecipante nella corretta valutazione degli stimoli dolorosi è cruciale per l'accuratezza e la riproducibilità di questi test comportamentali. 17 Questo è particolarmente rilevante per TS quando più stimoli sono presentati ad un tasso veloce e, nel caso di CPM, quando due stimoli differenti sono applicati simultaneamente al partecipante. Inoltre, per TS da impulsi di calore, è particolarmente importante per la formazione del partecipante di valutare la c-fibra mediata secondo il dolore (lento, bruciore, di solito si accende circa 1 secondo dopo il calore puLSE) e non il primo del dolore (mediata da A-delta fibre e vieni subito con l'impulso di calore). 18, 19 questo è meno un problema in CPM come gli stimoli ci sono molto più a lungo (> 30 s) e C-fibra sensazione mediata avrebbero dominare la percezione nociva in queste situazioni. 19, 20 Nel protocollo di seguito, andremo oltre la corretta formazione dei partecipanti in dettaglio.

Protocollo

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

1. temporale sommatoria protocollo

  1. attrezzatura
    1. consegna impulso di calore e la posizione:
      1. Usato un thermode circolare con un diametro di 2,9 cm. Questo thermode ha un microprocessore guidato, sistema di controllo automatizzato, ed un elemento Peltier che consente rapida variazione di temperatura. Posizionare thermode sul tenar del soggetto e usare un guanto per proteggere il posizionamento.
    2. Interfaccia Computer:
      1. Interfacciare il thermode con un programma software su un computer portatile che controlla con precisione la consegna di temperatura. Preprogrammare gli stimoli termici appropriate per ogni fase del protocollo (formazione 1 e solo 2, l'ottimizzazione e prove finali seguono la stessa struttura impulsi come formazione 2) secondo le specifiche elencate nella Tabella 1.
      2. Eseguire la consegna degli impulsi di calore selezionando il programma di stimolo termico appropriato per ogni tappa sul software, regolare la temperatura e premere "start "sull'interfaccia utente.
    3. dispositivo di valutazione del dolore:
      1. Utilizzare la scala analogica visiva computerizzata (Covas).
        NOTA: Il Covas è una scatola con una leva mobile su una barra orizzontale che rappresenta la scala analogica visiva (VAS). È un accessorio del thermode principale.
  2. Formazione
    1. Definire la scala analogica visiva (VAS) sul Covas:
      1. Presentare il Covas al partecipante e definire i punti di ancoraggio sulla VAS: 0 significa nessun dolore e 10 significa il peggior dolore immaginabile. Accertarsi che il partecipante è comodo spostando la leva a sinistra ea destra con facilità.
    2. Definire secondo il dolore:
      1. Istruire il partecipante di concentrarsi sulla seconda dolore da un impulso di calore. Definire secondo dolore come "un lento, bruciore, dolore doloranti che si svolge circa un secondo dopo l'impulso di calore."
    3. Secondo tasso più dolore da un singolo impulso di calore (processo di formazione 1):
      1. Fissare il thermode sul tenar del partecipante. Istruire il partecipante di utilizzare Covas di votare secondo il dolore da ogni singolo impulso erogata attraverso il thermode.
      2. Iniziare il test pre-programmato sul computer portatile premendo il pulsante "start" sul menu del software. Ogni impulso di calore dura 0,5 secondi ed ha un intervallo inter-stimolo di 10 s (vedi Fig. 1). Sequenziale aumentare la temperatura di base e di picco del polso calore per Tabella 2.
      3. Osservare da vicino Valutazione dei partecipanti del secondo dolore. Non appena il partecipante valuta il secondo dolore come più di 2/10, fermare il processo di formazione 1 premendo il pulsante di arresto sul software. Rimuovere il thermode e registrare i parametri finali impulso di calore (cioè di base e temperature di picco).
    4. Vota il dolore continuo da un processo TS (processo di formazione 2):
      1. Fissare il thermode sulla mano opposta. Informare il PARTECIPAnt che riceveranno una serie di 10 impulsi rapidi. Istruire il partecipante di votare solo secondo il dolore, e non concentrarsi sulla sensazione di dolore calore più velocemente che accompagna immediatamente ogni impulso (prima il dolore). Spiegare al partecipante che il secondo dolore può aumentare, diminuire o rimanere lo stesso tra ogni impulso.
      2. Iniziare il test pre-programmati sul computer portatile. Utilizzare le temperature di base e di picco finali registrate dall'alto punto 1.2.3. Mantenere la larghezza di impulso a 0.5 s e l'intervallo inter-stimolo a 2 s (Fig. 2). Passare la mano e ripetere questo processo di formazione, se necessario, fino a quando il partecipante è comodo voto secondo il dolore continuamente in risposta ad impulsi di calore veloce.
  3. Ottimizzazione
    1. Definire P1, P max e TS E:
      1. Definire P1 come il rating dolore a circa 2 s dopo la consegna della temperatura di picco dal primo impulso (vedi Fig. 3). 11 sup>, 21
        NOTA: TS E è la differenza stimata tra P1 dolore e il dolore massimo (P max).
    2. Regolazione della temperatura di impulso. Mirano a conseguire TS E tra il 30 e 70/100 dalla sequenza regolando la temperatura di picco e di base secondo la figura 4.
      Nota: vedere Fig. 4 per algoritmo di ottimizzazione.
    3. thermode sicuro: utilizzando un guanto chirurgico, fissare il thermode per tenare del partecipante. Passare mano tra ogni prova.
    4. Fornire impulsi di calore: Istruire il partecipante di votare solo la loro seconda dolore da impulsi di calore. Verificare che il partecipante è pronto per iniziare e quindi avviare il test pre-programmato sul computer portatile.
    5. Iterazioni: ripetere i passaggi 1.3.2 -1.3.4 fino Valutazione dolore del partecipante al P1 è <50/100 VAS e la loro TS E è compreso tra 30/100 e 70/100 VAS. Condurre non più di 5 ottimizzazioneprove e garantire che non vi è a 3 minuti di riposo tra ogni prova. Prendere i parametri fin ultima prova come i parametri finali.
  4. Prove finali
    1. Riposare per 5 minuti tra il processo di ottimizzazione e le prove finali. Ripetere 1.3.3 e 1.3.4. utilizzando i parametri finali dal precedente punto 1.3.5. Avere il resto partecipante per 3 minuti e poi ripetere di nuovo.

2. condizionata protocollo Pain Modulazione

  1. Descrizione e attrezzature:
    1. Test di stimolo: 30 s calore da contatto (fornito dalla stessa thermode come sopra) tarato a 6 su 10 il dolore (Heat-6). Vedere 2.2 per i dettagli.
    2. Stimolo condizionante:
      1. Costruire il bagno di acqua fredda con una scatola di plastica trasparente con una parete divisoria forata, e riempirlo con ghiaccio e acqua da un lato e solo acqua dall'altro. Agitare delicatamente quindi inserire termometro solo lato acqua per assicurare la temperatura è stabile a 10 ° C.
      2. Se non si riesce aottenere temperatura stabile, allegare una Idropompa al lato con ghiaccio per mantenere la temperatura stabile con l'acqua che circola costantemente. Accendere la pompa e assicurarsi che la temperatura lato acqua è stabile a 10 ° C.
    3. Tempi e CPM di calcolo:
      1. Applicare lo stimolo di prova al partecipante una volta prima e una volta negli ultimi 30 s di condizionamento bagno freddo. Calcolare CPM come la differenza nel livello di dolore dello stimolo termico 6 applicato prima e durante gli ultimi 30 s del bagno freddo.
  2. Calibrazione per Calore-6:
    1. La stima di calore-6 tramite rampa di calore:
      1. Fissare il thermode di tenar della mano non dominante del partecipante. A partire da 32 ° C, aumentare la temperatura ad una velocità di 0,3 ° C al secondo.
        NOTA: una velocità di rampa lenta permette di attivare preferenzialmente fibre C 20 che sono responsabili per il CPM. 12
      2. smettere di whemai il partecipante raggiunge tolleranza termica oa 51 ° C al massimo. Istruire il partecipante di valutare il dolore continuamente durante la rampa di calore. Ripetere 3 volte e calcolare la temperatura media in cui le valutazioni del dolore è 6/10.
    2. Belle soglia: Applicare il calore-6 e di istruire il partecipante di valutare il dolore. Se il punteggio è compreso tra 5 e 7/10, procedere alla 2.3.2. Se è> 7 o <5, applicare una serie di 30 s stimoli termici calore al partecipante (alternando le mani tra ogni stimoli), che vanno da 44 ° C a 49 ° C e cambiando in incrementi di 0,5-1 ° C, fino il punteggio è tra i 5-7, consentendo a 30 s di riposo tra ogni stimolo.
    3. Finalizzazione Calore-6 e punteggio del precondizionamento, test di stimolo:
      1. Terminare la multa soglia una volta voto dolore del partecipante è compresa tra 5 e 7/10. NOTA: utilizzare questa finale, nel raggio dolore come il rating del precondizionamento test di stimolo per il calcolo del CPM. Anche,registrare la temperatura della finale Heat-6 che ha portato in questa valutazione.
  3. protocollo CPM
    1. Pre-condizione di test di stimolo secondo passo 2.2.3.
    2. Stimolo condizionante:
      1. Applicare il bagno di acqua fredda a 10 ° C al piede controlaterale per 2 min. Istruire il partecipante di valutare il dolore dal bagno di acqua fredda a 0, 30, e 90 s.
    3. Ripetendo lo stimolo di prova durante il condizionamento di stimolo:
      1. Applicare la finale di calore-6 stimolo da soglia fine (2.2.3) per la stessa mano di nuovo durante gli ultimi 30 s del bagno di acqua fredda. Istruire il partecipante di valutare il dolore da calore 6 alla fine del 30-secondo stimolo termico, che è anche la fine del 120 s bagno freddo.
        NOTA: CPM è calcolato come la differenza nella valutazione del dolore dello stimolo test riportati prima e durante il bagno freddo.

Risultati

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

In uno studio clinico in corso in cui ci siamo esibiti profonda fenotipizzazione dei pazienti con lombalgia cronica assiale, abbiamo incluso QST dinamica come parte integrante della valutazione. La tabella 3 riassume i dati di base dei primi 15 pazienti cui sopra è stato utilizzato il TS esatte e protocollo di CPM. Si noti che i dati includono paziente # 19 perché non tutti i 19 pazienti reclutati sono presentati per la loro valutazione a causa di conflitti di programmazione e altra circostanza. Figura 5 mostra visivamente i dati TS e CPM side-by-side per rivelare modelli di cambiamenti centrali di elaborazione del dolore in questi pazienti.

Come indicato sopra, utilizzando un protocollo di ottimizzazione individualizzato, abbiamo ottenuto TS al tenar con una media di 2,7 su una scala 0-10 VAS. Siamo stati in grado di ottenere TS a tutti i 19 partecipanti ad eccezione di Partecipante 1, che non era in grado di identificare in modo affidabile secdolore OND senza essere sopraffatti dalla sensazione dal primo dolore. Partecipante 13 aveva bisogno di lasciare presto quindi non ha subito l'operazione CPM. In caso contrario, tutti i 18 partecipanti hanno dimostrato CPM, la media dei quali è di circa 3,1. Abbiamo avuto successo nel raggiungimento di un certo grado di TS e CPM nella maggior parte dei soggetti; e l'entità del TS e CPM è coerente con quella dalla letteratura. 13, 15, 22

Inoltre, come mostrato nella Figura 4, la misurazione simultanea di TS e CPM può portare a visione sul profilo di un paziente in trattamento dolore centrale. Per dirla in termini semplificati, alti TS possono indicare la facilitazione ascendente anormalmente aumentata, mentre un basso CPM suggerisce compromessa decrescente inibizione della trasmissione nocicettiva. Ad esempio, Partecipante 10, ha mostrato alti TS di 7,7 (su 10), mentre il partecipante 18 demonitrato un CPM sostanzialmente assente (-0.5 / 10). Diversi studi pionieristici hanno dimostrato che tali profili diversi di elaborazione del dolore centrale possono prevedere i diversi tassi di sviluppo di dolore cronico dopo l'intervento chirurgico, e diverse risposte ai farmaci che agiscono sui percorsi specifici dolore centrale. 4, 23, 24, 25 In questo esempio qui, è ragionevole ipotizzare che Partecipante 10 potrebbe rispondere a Gabapentin, un calcio-antagonista, mentre Partecipante 18, che ha alterato CPM potrebbe rispondere a duloxetina, un inibitore della ricaptazione della serotonina-norepinefrina. Chiaramente più dati e studi sono necessari per verificare le ipotesi. Il processo è in corso e interventistica valuterà la risposta di questi pazienti back-dolore al Verum e finzione elettroagopuntura. Il metodo QST individualizzata qui presentata ci permetterebbe di monitorare con precisione e longitudinalmente i cambiamenti di ST e CPM comemaggior numero di persone possibile.

figure-results-1
Figura 1. Single impulsi di calore utilizzati nella formazione di prova 1. Ogni pule di calore dura 0,5 s ed è 10 s parte il successivo impulso di calore. Le temperature di base e di picco di ogni impulso aumentano gradualmente in base alla tabella 2. Non appena il partecipante percepisce secondo il dolore da qualsiasi degli impulsi, il punto finale del processo di formazione 1 è raggiunto e le impostazioni di temperatura del polso che porta alla percezione del dolore secondo vengono registrati e utilizzati nella formazione di prova 2. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

figure-results-2
Figura 2. Il calore di treni di impulsi utilizzati nella formazione TrIal 2, Ottimizzazione e TS finali Trials. Dieci impulsi di calore, ogni 0,5 s lunghe, e 2 s a parte, viene consegnato in un processo standard di TS.

figure-results-3
Figura 3. Definizione P1, P max e TS E. P1: Valutazione della seconda dolore dal primo impulso; P max: massimo punteggio di secondo il dolore di tutto il treno di 10 impulsi; TS E: magnitudo stimata di sommatoria temporale. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

figure-results-4
Figura 4. Gli algoritmi per ottimizzare autonomamente temporale sommatoria. L'obiettivo è di trovare basale e temperature di impulso di picco che si traducono in stimata tsommatoria emporal (TSE) tra 3 e 7 su 10 VAS. Se TSE è inferiore obiettivo, aumentare il picco e le temperature della linea di base di 1 ° C in sequenza. Se TSE è al di sopra obiettivo, diminuire basale e temperature di picco di 1 ° C in sequenza. Prima l'algoritmo precedente, assicurarsi valutazione del dolore del primo impulso di calore è ≤ 5 diminuendo la linea di base e le temperature di impulso di picco da piccole (0,5-1 ° C) incrementi. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

figure-results-5
Figura 5. TS e profili CPM in pazienti provenienti da uno studio clinico in corso. misurazione di base di TS e CPM nei primi 19 pazienti con mal di schiena cronico da uno studio clinico in corso. I vari modelli di TS relativi e grandezza CPM rivela differenze di potenziale a centoelaborazione del dolore ral. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Prova # Di impulsi stimolo Durata Da picco a picco ISI Ramp Rate Temp Baseline Max Temp
Formazione di prova 1 1 impulso 0,5 s 10 s 40 ° C / s Variabile (vedi Tabella 2) Variabile (vedi Tabella 2)
Formazione Trial 2 10 impulsi 0,5 s 2 s 40 ° C / s Dalla formazione di prova 1 Dalla formazione di prova 1
Prove di ottimizzazione 10 impulsi 0,5 s 2 s 40 ° C / s iniziare con temps dalla formazione di prova 1 iniziare con temps dalla formazione di prova 1
Prove finali 10 impulsi 0,5 s 2 s 40 ° C / s individualizzato individualizzato

Tabella 1: Specifiche di calore stimoli impiegati per la TS protocollo (comprese le prove di formazione).

numero di impulsi Baseline Temperatura (° C) Temperatura di picco (° 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

Tabella 2: Impostazioni di temperatura utilizzata per catturare Secondo Dolore nella formazione di prova 1. Vedere la Figura 1 per la forma di impulsi di calore singoli forniti con questi parametri di temperatura.

Subj ID T Base picco T TS Heat-6 CPM
Centigrado Centigrado VAS Centigrado 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 4,12,505 mila
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 3,99,365 mila
16 42 51 3,45,665 mila 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 4,43,865 mila

Tabella 3. I risultati della TS e CPM da uno studio clinico in corso. Vedere Figura 4 per il TS e CPM dagli stessi partecipanti graficamente fianco a fianco per rivelare profili di modulazione del dolore.

Discussione

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I passaggi critici all'interno del protocollo

Il protocollo TS include quanto segue in passaggi chiave in ordine cronologico: la formazione multi-step (utilizzando la scala analogica visiva per valutare il dolore, Valutazione di secondo dolore da un singolo impulso di calore, e punteggio secondo il dolore da treni rapidi impulsi di calore); ottimizzazione delle temperature impulsi; ottenere TS in 2-3 prove con le temperature ottimali. Come con la maggior parte delle misure psicofisiche, formazione partecipante è estremamente critica per garantire che i rating di dolore sono sovrapponibili nei trial e sono quanto più precisa possibile. La fase di ottimizzazione è altrettanto importante, dove sia la linea di base e le temperature di impulso di picco vengono regolati in modo tale che la valutazione del primo impulso di calore è inferiore a 5/10, il TS approssimata è da 3 a 7.

I passaggi chiave di CPM comprendono la formazione di valutazione del dolore su scala analogica visiva, ottenendo calore-6 da rampe fuoco lento, confermando Heat-6 e fine soglia se necessary, applicando un bagno freddo per controlaterale estremità distale e riapplicare confermato Calore-6 negli ultimi 30 s di bagno freddo. Simile al protocollo TS, sia la formazione e l'individuazione dello stimolo di calore (Heat-6) sono critici nel protocollo CPM. Inoltre, dall'esperienza e dalla letteratura, ripetendo lo stimolo termico 6 durante gli ultimi 30 s del bagno freddo è critica e produce una maggiore ampiezza di CPM rispetto ad applicare lo stimolo calore dopo il bagno freddo. 26 Tuttavia, dato che alcuni individui non possono tollerare il pieno 2 min di compressore freddo a 10 gradi Celsius, potrebbe essere ragionevole considerare di applicare immediatamente lo stimolo test dopo il completamento dello stimolo di condizionamento per standardizzare la raccolta dei dati in tutti gli individui.

Modifiche e risoluzione dei problemi

Il problema più comune con il protocollo TS è l'incapacità di ottenere TS, che può essere dovuto a3 cause principali. Primo, e più comunemente, la valutazione del dolore dal primo impulso di calore può essere così forte che sommerge la percezione degli aumenti del dolore con impulsi successivi (TS). Il modo migliore per minimizzare questo problema è quello di seguire il protocollo e sequenzialmente diminuire la temperatura di stimolo basale e di picco fino a quando la valutazione del dolore del primo impulso è inferiore a 5 (su 10) prima di ottimizzare l'ampiezza di TS. La seconda causa, opposta alla prima, è quando il partecipante percepisce alcun dolore al termine dei 10 impulsi anche alle impostazioni di temperatura elevati. In tali situazioni, si può prendere in considerazione l'aumento della temperatura impulso di base di 1 o 2 ° C. Di tanto in tanto, un individuo può semplicemente avere un hard tempo di discernimento e punteggio secondo il dolore, forse a causa di fattori sia centrale e periferico. Senza percezione affidabile secondo dolore, è molto difficile catturare TS. In tali situazioni, troviamo il miglior assetto delle temperature che un individual può tollerare e registrare TS come zero.

Le barriere più comuni ad un protocollo CPM successo sono l'instabilità di calore 6 e l'incapacità di tollerare un bagno freddo (10 ° C) per 2 min. Utilizzare la multa soglia nel protocollo corrente per affrontare il primo problema regolando la temperatura di stimolo termico graduale fino a quando il punteggio del dolore è compresa tra 5 e 7. Per il secondo problema, si noti che la letteratura suggerisce l'effetto inibitorio dal stimolo condizionante è saturabile . 27 In quanto tale, anche se una persona non riesce a tenere il suo piede in bagno freddo per 2 minuti, un effetto CPM sufficiente dovrebbe verificarsi con questo stimolo freddo intensamente doloroso. La modifica del protocollo di registrare la durata del piede immerso in bagno di acqua fredda e fornire lo stimolo termico subito dopo che il partecipante ritirare il piede dal bagno freddo. CPM viene poi calcolato come il rating del dolore dello stimolo calore prima sottratto dal voto dolore del heat stimolo applicato immediatamente dopo il bagno freddo (non durante, come il protocollo generale indica).

Limitazioni della Tecnica

Questo metodo non è senza limitazioni. In primo luogo, nonostante i nostri sforzi, non siamo stati in grado di suscitare TS e CPM di ogni individuo (persa 1 partecipante TS e 1 in CPM, rispettivamente). Questo, in parte, può essere causa della grande variabilità tra individuo in questi parametri. 5, 15, 16, 28, 29 Tuttavia, la percentuale di successo è stato del 94%, che era migliore rispetto al tasso di successo del 50-60% citato dalla letteratura. 22, 28 In secondo luogo, i ricercatori dovrebbero prendere cautela nell'interpretazione tra-differenze individuali nel TS generate con questo metodo dato che usiamo diverse temperature di impulsi di calore per generare TS in ogni indiindividuale. Pertanto, quando si confrontano TS in un campione trasversale, si dovrebbe considerare sia le differenze nella grandezza di TS e nelle temperature utilizzate per generare esso. Il metodo TS individualizzata è più adatto per studi longitudinali dove il focus è sui cambiamenti nello stesso straordinario individuo. La stessa preoccupazione non si applica al CPM individualizzato perché lo stesso stimolo condizionante viene utilizzato per tutti gli individui e solo il cambiamento nella percezione del dolore di individualizzato Heat-6 viene registrato e non il punteggio grezzo di calore 6 dolore. Anche se questo metodo consente ampia acquisizione di TS e CPM, ci vuole più tempo rispetto ai metodi in cui vengono utilizzati i parametri universali. Infine, questa tecnica richiede un operatore e avanzato esperti macchine di prova di calore, entrambi i quali non sono pratici per l'adattamento immediato alle impostazioni cliniche occupato. Incoraggiamo gli sforzi futuri per semplificare i metodi.

Importanza della tecnica in materia d 'esistente/ metodi alternativi

Il nostro metodo di individualizzare TS e parametri CPM lo scopo di rimuovere l'influenza di pavimento e soffitto effetto dovuto alle variazioni di sensibilità al calore periferico. I metodi presentati migliorati metodi precedenti pubblicati dal nostro gruppo con gli obiettivi sia di cattura e il tempo più ampia efficienza. 11, 30 Il vantaggio di TS individualizzanti e CPM è la capacità di catturare lo stato di ascendenti e discendenti elaborazione del dolore in una vasta gamma di individui, permettendo così l'uso di questi parametri come misura risultato ragionevole per studi longitudinali.

Le applicazioni future o Indicazioni Dopo aver imparato la tecnica

Studi futuri dovrebbero concentrarsi su ulteriori modifiche per risparmiare tempo, la raccolta di TS e CPM dati su grandi popolazioni di caratterizzare la gamma di questi parametri in persone che sono senza dolore vs quelli con Chronil dolore ic, e sulla correlazione della diversità nella risposta TS e CPM a specifici processi fisiologici oltre a windup e DNIC.

Dichiarazioni

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Gli autori non hanno conflitti di interesse o interessi finanziari da rivelare.

Ringraziamenti

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Ringraziamo il sostegno finanziario di K23 AT008477 (Kong), NIH K23 DA031808 (Johnson) e Chris Redlich Endowment in Pain Research (Mackey, Dixon).

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Sistema CHEPS Medoc PathwayMedoc Advanced Medical Systems   Questo sistema include la macchina per generare calore di contatto (Pathway), il termodo in grado di cambiare rapidamente la temperatura (CHEPS) e il software Medoc.
Hardware accessorio CoVAS con i sistemi CHEPSMedoc Advanced Medical Systems   Questo dispositivo è un accessorio Medoc che consente la valutazione del dolore in tempo reale da parte del partecipante.
Computer portatileLenovoQuesto è il computer che esegue il software Medoc e comunica con la macchina Pathway.
IKimberly-Clarksono utilizzati per fissare il thermode sull'eminenza tenare del partecipante.
Scatola di plastica trasparente con una parete divisoria perforata - riempita con ghiaccio e acquaQuesta scatola fornisce il bagno di acqua fredda per l'attività CPM.
Pompa dell'acquario Sistemi per acquari Pompa Micro-Jet MC 450Questa pompa fa circolare l'acqua, per mantenere stabile e uniforme la temperatura nel bagno di acqua fredda.
Termometro a infrarossiExergen Temporal Scanner, modello TAT 2000 Per monitorare costantemente la temperatura del bagnomaria.
CronometroQualsiasi cronometro portatile o cronometro integrato in uno smartphonePer indurre il partecipante a valutare il dolore a specifici punti temporali durante l'attività CPM.
guanti

Riferimenti

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  1. Pizzo, P. A., Clark, N. M. Alleviating suffering 101--pain relief in the United States. N Engl J Med. 366 (3), 197-199 (2012).
  2. Backonja, M. M., et al. Value of quantitative sensory testing in neurological and pain disorders: NeuPSIG consensus. Pain. 154 (9), 1807-1819 (2013).
  3. Arendt-Nielsen, L., Yarnitsky, D. Experimental and clinical applications of quantitative sensory testing applied to skin, muscles and visera. J Pain. 10 (6), 556-572 (2009).
  4. Cruz-Almeida, Y., Fillingim, R. B. Can quantitative sensory testing move us closer to mechanism-based pain management? Pain Med. 15 (1), 61-72 (2014).
  5. Curatolo, M., Arendt-Nielsen, L., Petersen-Felix, S. Evidence, mechanisms, and clinical implications of central hypersensitivity in chronic pain after whiplash injury. Clin J Pain. 20 (6), 469-476 (2004).
  6. Kong, J. T., Schnyer, R. N., Johnson, K. A., Mackey, S. Understanding central mechanisms of acupuncture analgesia using dynamic quantitative sensory testing: a review. Evid Based Complement Alternat Med. 2013, 187182(2013).
  7. Price, D. D. Characteristics of second pain and flexion reflexes indicative of prolonged central summation. Exp. Neurol. 37 (2), 371-387 (1972).
  8. Price, D. D., Hu, J. W., Dubner, R., Gracely, R. H. Peripheral suppression of first pain and central summation of second pain evoked by noxious heat pulses. Pain. 3 (1), 57-68 (1977).
  9. Arendt-Nielsen, L., Petersen-Felix, S. Wind-up and neuroplasticity: is there a correlation to clinical pain? Eur J Anaesthesiol Suppl. 10, 1-7 (1995).
  10. Eide, P. K. Wind-up and the NMDA receptor complex from a clinical perspective. Eur J Pain. 4 (1), 5-15 (2000).
  11. Kong, J. T., Johnson, K. A., Balise, R. R., Mackey, S. Test-retest reliability of thermal temporal summation using an individualized protocol. J Pain. 14 (1), 79-88 (2013).
  12. Le Bars, D. The whole body receptive field of dorsal horn multireceptive neurones. Brain Res Brain Res Rev. 40 (1-3), 29-44 (2002).
  13. Pud, D., Granovsky, Y., Yarnitsky, D. The methodology of experimentally induced diffuse noxious inhibitory control (DNIC)-like effect in humans. Pain. 144 (1-2), 16-19 (2009).
  14. Yarnitsky, D., et al. Recommendations on terminology and practice of psychophysical DNIC testing. Eur J Pain. 14 (4), 339(2010).
  15. Anderson, R. J., et al. Temporal summation of second pain: Variability in responses to a fixed protocol. Eur J Pain. , (2012).
  16. Wilson, H., Carvalho, B., Granot, M., Landau, R. Temporal stability of conditioned pain modulation in healthy women over four menstrual cycles at the follicular and luteal phases. Pain. 154 (12), 2633-2638 (2013).
  17. Backonja, M. M., et al. Quantitative sensory testing in measurement of neuropathic pain phenomena and other sensory abnormalities. Clin J Pain. 25 (7), 641-647 (2009).
  18. Price, D. D., Dubner, R. Mechanisms of first and second pain in the peripheral and central nervous systems. J Invest Dermatol. 69 (1), 167-171 (1977).
  19. Van Hees, J., Gybels, J. C. nociceptor activity in human nerve during painful and non painful skin stimulation. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 44 (7), 600-607 (1981).
  20. Treede, R. D., Meyer, R. A., Raja, S. N., Campbell, J. N. Evidence for two different heat transduction mechanisms in nociceptive primary afferents innervating monkey skin. J Physiol. 483 (Pt 3), 747-758 (1995).
  21. Mauderli, A. P., Vierck, C. J., Cannon, R. L., Rodrigues, A., Shen, C. Relationships between skin temperature and temporal summation of heat and cold pain. J Neurophysiol. 90 (1), 100-109 (2003).
  22. Granot, M., Granovsky, Y., Sprecher, E., Nir, R. R., Yarnitsky, D. Contact heat-evoked temporal summation: tonic versus repetitive-phasic stimulation. Pain. 122 (3), 295-305 (2006).
  23. Eisenberg, E., Midbari, A., Haddad, M., Pud, D. Predicting the analgesic effect to oxycodone by 'static' and 'dynamic' quantitative sensory testing in healthy subjects. Pain. 151 (1), 104-109 (2010).
  24. Granovsky, Y., Yarnitsky, D. Personalized pain medicine: the clinical value of psychophysical assessment of pain modulation profile. Rambam Maimonides Med J. 4 (4), e0024(2013).
  25. Yarnitsky, D., Granot, M., Nahman-Averbuch, H., Khamaisi, M., Granovsky, Y. Conditioned pain modulation predicts duloxetine efficacy in painful diabetic neuropathy. Pain. 153 (6), 1193-1198 (2012).
  26. van Wijk, G., Veldhuijzen, D. S. Perspective on diffuse noxious inhibitory controls as a model of endogenous pain modulation in clinical pain syndromes. J Pain. 11 (5), 408-419 (2010).
  27. Granot, M., et al. Determinants of endogenous analgesia magnitude in a diffuse noxious inhibitory control (DNIC) paradigm: do conditioning stimulus painfulness, gender and personality variables matter? Pain. 136 (1-2), 142-149 (2008).
  28. Raphael, K. G., Janal, M. N., Anathan, S., Cook, D. B., Staud, R. Temporal summation of heat pain in temporomandibular disorder patients. J Orofac Pain. 23 (1), 54-64 (2009).
  29. Robinson, M. E., Bialosky, J. E., Bishop, M. D., Price, D. D., George, S. Z. Supra-threshold scaling, temporal summation, and after-sensation: relationships to each other and anxiety/fear. J Pain Res. 3, 25-32 (2010).
  30. Bernaba, M., Johnson, K. A., Kong, J. T., Mackey, S. Conditioned pain modulation is minimally influenced by cognitive evaluation or imagery of the conditioning stimulus. J Pain Res. 7, 689-697 (2014).

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