Segnali multi-modali per analizzare le risposte di dolore agli stimoli termici ed elettrici

I dati acquisiti con il metodo presentato possono far luce su come riconoscere le intensità del dolore, indipendentemente dal modello del dolore sottostante. Può anche aiutare a valutare la durata del dolore. Il principale vantaggio di questa tecnica è la sua multimodalità in termini di registrazione del segnale e stimolazione del dolore.

Amplia significativamente la portata della ricerca sul dolore. Questa tecnica può essere applicata per monitorare la presenza di dolore nel trattamento della patologia per una gestione del dolore più efficiente. L'esecuzione del protocollo richiede molte azioni manuali complesse, come l'applicazione di elettrodi, che sono più veloci e facili da imparare attraverso la dimostrazione visiva.

A dimostrare la procedura sarà Sandra Gebhardt, una studentessa del mio laboratorio che viene addestrata come sperimentatore per questo studio. Per prepararsi alla procedura, benvenuto al soggetto in arrivo e condurla nella sala di calibrazione. Informarla in dettaglio sulla procedura di calibrazione e sulla seguente stimolazione del dolore.

Successivamente, condurre la stimolazione del dolore in una sala sperimentale monitorata dalla fotocamera, controllata dalla temperatura e a basso rumore accanto alla sala di monitoraggio della calibrazione. Utilizzare computer di registrazione, software e dispositivi di registrazione appropriati per acquisire dati fisiologici, audio, video e uscite di stimolatori termici ed elettrici durante l'esperimento. Immettere i valori delle intensità del dolore elettrico e termico fasico e le intensità toniche elettriche e termiche calcolate in base alla calibrazione eseguita nello stimolatore termico ed elettrico.

Impostare la temperatura di base su 32 gradi Celsius e la velocità di temperatura su 8 gradi Celsius al secondo, quindi salvare tutte le impostazioni. Successivamente, preparare la scrittura di eccitazione del dolore, come mostrato qui. Impostare il numero di ogni intensità di stimolo fasico su 30 e il numero di ogni intensità di stimolo tonico su uno.

Quindi, impostare la durata di ogni stimolo fasico su cinque secondi e la durata di ogni stimolo tonico su 60 secondi. Randomizzare l'ordine di tutti gli stimoli e le pause tra gli stimoli fasici a otto-12 secondi. Successivamente, impostare le pause dopo gli stimoli tonici su 300 secondi.

Per iniziare la stimolazione del dolore, chiedi al soggetto di sdraiarsi comodamente sul divano dell'esame. Pulire tutte le aree della pelle in cui gli elettrodi saranno attaccati con soluzione alcolica. Rimuovere eventuali cellule morte della pelle sulla superficie della guancia sinistra, dietro l'orecchio sinistro, sopra il sopracciglio sinistro e sulla fronte con gel abrasivo.

Quindi, ripulisci queste aree con una soluzione alcolica. Per la misurazione del livello di conduttanza cutanea, attaccare due elettrodi pre-gelificati in argento non inquinabile, cloruro d'argento alla parte inferiore della falange distale dell'indice destro e del dito medio con cinghie Velcro. Per registrare ECG, utilizzare tre elettrodi a scatto in argento adesivo pre-gelato, cloruro d'argento con aree di contatto circolari.

Posizionare l'elettrodo catodico sul petto, circa sei centimetri sotto la clavicola destra e l'elettrodo anodico sulla 9a e 10 costola sinistra. Attaccare l'elettrodo di riferimento alla vita laterale destra accanto all'osso pelvico. Per registrare EMG di trapezius musculus, utilizzare anche tre elettrodi adesivi pre-gelati argento, cloruro d'argento con aree di contatto circolari.

Posizionare gli elettrodi catodici e anodici fianco a fianco sul muscolo trapezio sul lato sinistro del collo. Quindi, posizionare l'elettrodo di riferimento sotto, sulla clavicola sinistra. Utilizzare sei elettrodi in argento schermato riutilizzabile, cloruro d'argento per misurare gli ECG di musculus corrugator supercilii e musculus zygomaticus major.

Attaccare un lato dei collari adesivi a doppia parte agli elettrodi. Successivamente, riempire le cavità degli elettrodi con gel elettrolita. Rimuovere i supporti della carta sull'altro lato dei collari adesivi a doppia parte.

Per musculus corrugator supercilii, posizionare l'elettrodo anodo direttamente sopra il sopracciglio sinistro, accanto alla linea della glabella. Quindi, posizionare l'elettrodo catodico un centimetro lateralmente all'elettrodo anodo. Attaccare l'elettrodo di riferimento al centro dell'osso frontale, appena sotto l'attaccatura dei capelli.

Per musculus zygomaticus major, disegnare una linea immaginaria dalla commissure orale sinistra al lobo dell'orecchio sinistro. Posizionare l'elettrodo anodo leggermente sotto il centro della linea e l'elettrodo catodico un centimetro mediale accanto ad esso. Attaccare l'elettrodo di riferimento al mastoide sinistro.

Quindi, collegare tutti gli elettrodi agli ingressi corrispondenti del dispositivo di registrazione biofirmale. Eseguire un controllo visivo, utilizzando il software di registrazione biofirmale per assicurarsi che tutti i segnali fisiologici siano di buona, eccellente qualità. Quindi, posizionare l'elettrodo anodo di cloruro d'argento argento sul lato superiore della falange intermedia del dito indice sinistro e l'elettrodo catodico sul lato superiore della falange prossimale del dito medio sinistro.

Collegare gli elettrodi allo stimolatore elettrico. Applicare il termodo sul lato superiore dell'avambraccio sinistro del soggetto, circa 30 millimetri prossimale al polso, con una cinghia Velcro alto. Avvia tutte le telecamere.

Assicurarsi che il partecipante sia perfettamente visibile nella fotocamera. Quindi, avviare tutti i dispositivi di registrazione, rispettando i requisiti per la sincronizzazione dei dati. Esegui lo script di eccitazione del dolore.

Monitorare attentamente il soggetto e l'avanzamento della parte di stimolazione del dolore. Dopo la fine dello script di eccitazione del dolore, interrompere tutti i dispositivi di registrazione. Verificare se il partecipante sta bene e staccare tutti gli elettrodi e il termodo.

Quindi, avvolgere un asciugamano igienico e non tessuto intorno a una confezione di gel freddo. Chiedi al partecipante di applicarlo sull'area della pelle in cui è stato posizionato il termodo per almeno cinque minuti. Quindi applicare un unguento sull'area della pelle in cui è stato posizionato il termodo.

Successivamente, ringrazia il partecipante e saluta. Smaltire tutti gli elettrodi monouso. Pulire tutti gli elettrodi riutilizzabili e il divano d'esame.

Ecco le immagini del soggetto prima, durante e dopo un intenso stimolo del dolore. Tutti i segnali registrati non vengono filtrati e sincronizzati nel tempo. Per chiarezza, vengono mostrati solo gli screenshot rappresentativi dei segnali video.

Durante il tentativo di questa procedura, è importante assicurarsi che tutti i segnali siano ottimizzati prima di iniziare la stimolazione del dolore. Assicurarsi inoltre che tutti i dispositivi di registrazione siano attivi prima di eseguire lo script di eccitazione del dolore. Seguendo questa procedura, è possibile eseguire altri metodi, come l'implementazione di una telecamera di visione notturna vicino all'infrarosso o la registrazione per i biofirmamenti al fine di riconoscere il dolore in modo più efficiente in un ambiente notturno.

Questa tecnica consente di riconoscere obiettivamente il dolore senza la necessità di comunicare con il paziente. Può essere utile distinguere diverse proprietà del dolore e fornire informazioni sulla fonte sottostante del dolore. Gli stimolatori del dolore possono causare lesioni gravi se non operati da personale addestrato.

Seguire sempre le restrizioni etiche e di sicurezza relative ai tagli all'intensità dello stimolo per garantire la sicurezza dei partecipanti.