Methodenartikel

Dynamic Quantitative Sensory Testing te karakteriseren Central Processing Pain

DOI:

10.3791/54452

⸱

16 februari 2017

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

In dit artikel

Samenvatting

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

Door pijn te beoordelen als reactie op repetitieve of verschillende soorten gestandaardiseerde stimuli, kan dynamisch kwantitatief sensorisch testen (QST) veranderingen in de centrale verwerking van pijn onthullen. We presenteren methoden om twee dynamische QST-metingen te optimaliseren en te individualiseren: temporele sommati (TS) en geconditioneerde pijnmodulatie (CPM).

Samenvatting

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

Centrale facilitatie en modulatie van inkomende nociceptieve signalen spelen een belangrijke rol bij de perceptie van pijn. Verstoring in centrale pijnverwerking is aanwezig bij veel chronische pijnaandoeningen en kan de reacties op specifieke therapieën beïnvloeden. Daarom heeft het vermogen om de toestand van centrale pijnverwerking nauwkeurig te beschrijven een diepgaande klinische betekenis, zowel voor prognose als voorspelling. Omdat het niet praktisch is om neuronale ontladingen rechtstreeks in het menselijk ruggenmerg op te nemen, worden surrogate gedragstests een belangrijk hulpmiddel om de toestand van centrale pijnverwerking te beoordelen. Dynamische QST is zo'n test en kan zowel de opgaande facilitatie als de afdalende modulatie van inkomende nociceptieve signalen onderzoeken via TS en CPM, respectievelijk. Vanwege de grote variatie tussen individuen in de gevoeligheid voor schadelijke signalen, kunnen gestandaardiseerde TS en CPM-tests bij maximaal 50% van de populatie geen zinvolle gegevens opleveren vanwege vloer- of plafondeffecten. We presenteren methodologieën om TS en CPM te individualiseren, zodat we deze metingen kunnen vastleggen bij een breder scala aan individuen dan voorheen mogelijk was. We hebben deze methoden met succes gebruikt in verschillende studies in het laboratorium, en data van één lopend onderzoek zal worden gepresenteerd om de haalbaarheid en potentiële toepassingen van de methoden te demonstreren.

Inleiding

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

De Internationale Vereniging voor de Studie van Pain (IASP) definieert pijn als "een onaangename sensorische en emotionele ervaring." Chronische pijn verwijst naar pijn die langer duurt dan 6 maanden. Chronische pijn is een belangrijk probleem in de Verenigde Staten, die meer dan 100 miljoen Amerikaanse volwassenen voor een bedrag hoger dan $ 635.000.000.000 per jaar. 1 Vanwege de persoonlijke aard van de pijn, is het moeilijk voor onderzoekers en clinici objectief pijnlijke ervaring (s) van een persoon te meten, dus dat maakt het moeilijk te beoordelen en de behandeling van pijn. Daarom is het van belang dat we gestandaardiseerde tests pijn zo objectief mogelijke kwantificeren ontwikkelen. Een voorbeeld van zo'n test is QST, waarbij gestandaardiseerde zintuiglijke prikkels worden toegediend aan en beoordeeld door de proefpersoon. 2 Er zijn statische en dynamische QST. De voormalige beoordeelt meestal de zintuiglijke drempels aan of de rating van een enkele stimulus, terwijl de laatste beoordeelt dereactie op verschillende stimuli. 3 Onlangs, dynamische QST heeft opgedaan steeds meer aandacht, omdat het de mogelijkheid om de centrale verwerking van inkomende nociceptieve signalen sonde biedt. 4, 5, 6

Twee belangrijke onderdelen van dynamische QST zijn temporele sommatie (TS) en geconditioneerd pijn modulatie (CPM). Temporal sommatie verwijst naar de toegenomen perceptie van pijn van zich herhalende, schadelijke stimuli. TS is een gedrags-correlatie van wind-up, het fenomeen waarbij spinale secundaire neuronen vertonen verhoogde vuren als gevolg van herhaalde c-fiber-ingang. 7, 8 algemeen TS kan worden geïnduceerd door verschillende schadelijke stimuli, zoals warmte, elektriciteit en tactiele werkwijzen (bijvoorbeeld druk of speldenprik), op voorwaarde dat de frequentie van de herhaalde stimulus groter dan 0.3Hz, de natuurlijke frequentie van c -vezels. 9, 10 veel onderzoekers gebruiken herhalende warmte pulsen TS vanwege het gemak genereren productie en standaardisering van het schadelijke stimuli warmte. 11

CPM verwijst naar het fenomeen van "pijn remt pijn," waar de aanwezigheid van een schadelijke stimulus tweede vermindert de pijnperceptie van een eerste schadelijke stimulus. 12 De initiële schadelijke stimulus, die wordt gemeten voor en na (of tijdens) de toepassing van de tweede stimulus, wordt aangeduid als de test stimulus. De test stimulus kan thermisch, elektrisch of tactiele. Hier thermische stimulus wordt vaak als proefvloeistof stimulus vanwege het gemak in aanpassing en normalisatie. 13 De tweede stimulus, genaamd de conditionering stimulus, typisch uit een koud of warm waterbad aangebracht op een distaal uiteinde. 13 CPM is gedragscorrelaat of Diffuse schadelijke Remmende Control (DNIC), een fysiologisch fenomeen waarbij de inbreng van de perifere c-vezels resulteert in diffuse inhibitie van de hersenstam van alle binnenkomende stimuli bemiddeld door c-vezel uit heterotope velden. 12, 14

Terwijl ts en CPM beide hebben het potentieel om toestanden en veranderingen in het centrale pijn tijdens verwerking, beperkingen bestaan ​​beide. 4, 5 bijvoorbeeld omdat er een grote variatie in gevoeligheid van individuen voor warmte, het toepassen van een universele stimulus kan resulteren in een gebrek aan TS in maximaal 50% van de geteste individuen. 11, 15 Ook een thermische proef stimulus resulteert vaak in sterk uiteenlopende pijn ratings die CPM-test onmogelijk als gevolg van de vloer of het plafond effecten kunnen maken. 16 Daarom, om TS en CPM in grote lijnen vast te leggen, een protocol dat adjusts de warmte stimulans voor de individuele nodig. Voor TS, passen we de hitte impuls temperaturen, zodat ze voldoende toename van pijn rating met elke opeenvolgende puls kan genereren; terwijl voor de CPM, we de thermische testen stimulus tot matig pijnlijk (6 op 10) voor elk individu te passen, zodat voldoende pijn ratings kunnen blijven bestaan ​​na het aanbrengen van een conditionerende stimulus.

Voor alle psychofysische testen, de opleiding van de deelnemer in de juiste waardering van pijnlijke stimuli is van cruciaal belang om de nauwkeurigheid en de reproduceerbaarheid van deze gedragstesten. 17 Dit geldt met name voor TS wanneer meerdere stimuli worden aangeboden in een snel tempo en, in het geval van CPM, wanneer twee verschillende stimuli gelijktijdige toepassing aan de deelnemer. Bovendien voor TS van hitte pulsen, is het belangrijk om de deelnemer te leiden naar de c-vezel bemiddelde tweede pijn te beoordelen (traag, branden, komt meestal ongeveer 1 seconde na de warmte pulse) en niet de eerste pijn (gemedieerd door A-delta vezels en kom op onmiddellijk met de hitte impuls). 18, 19 Dit is minder een probleem in CPM als de stimuli er veel langer (> 30 s) en C-fiber gemedieerde sensatie zou het schadelijke perceptie in deze situaties te domineren. 19, 20 In het onderstaande protocol, zullen we gaan over een goede opleiding van de deelnemers aan detail.

Protocol

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

1. Temporal Summation Protocol

  1. uitrusting
    1. Warmte puls levering en locatie:
      1. Gebruikt een cirkelvormige thermode met een diameter van 2,9 cm. Dit thermode heeft een microprocessor gestuurde, geautomatiseerde controlesysteem, en een Peltier-element dat een snelle temperatuursverandering mogelijk maakt. Plaats thermode op de thenar eminentie van het onderwerp en het gebruik van een handschoen om de plaatsing veilig te stellen.
    2. Computer Interface:
      1. Interface de thermode met een software programma op een laptop die precies de temperatuur levering controleert. Voorprogrammeren de juiste warmte stimuli voor elke fase van het protocol (1 training en slechts 2, zoals het optimaliseren en laatste proeven volgen dezelfde puls structuur zoals training 2) volgens de in tabel 1 vermelde specificaties.
      2. Voer de levering van de warmte pulsen door het selecteren van de warmte-stimulus-programma geschikt voor elke fase van de software aan te passen aan de temperatuur en druk op "start "op de gebruikersinterface.
    3. Pijn cijfer apparaat:
      1. Gebruik de Computerized visueel analoge schaal (Covas).
        OPMERKING: De Covas is een doos met een mobiele hendel op een horizontale balk die de visueel analoge schaal (VAS) vertegenwoordigt. Het is een accessoire bij de belangrijkste thermode.
  2. Opleiding
    1. Definieer de visuele analoge schaal (VAS) op de covas:
      1. Presenteer de Covas aan de deelnemer en definieer de verankeringspunten op de VAS: 0 betekent geen pijn en 10 betekent dat de ergste pijn denkbaar. Vergewissen dat de deelnemer is comfortabel bewegen van de hendel naar links en rechts met gemak.
    2. Definieer tweede pijn:
      1. Instrueer de deelnemer om zich te concentreren op de tweede pijn van een warmte-pulse. Definieer tweede pijn als "een langzame, brandende, pijnlijke pijn die plaatsvindt ongeveer een seconde na de hitte impuls."
    3. Beoordeel TWEEDE pijn van een enkele hitte puls (opleiding proef 1):
      1. Zet de thermode op thenar eminentie van de deelnemer. Instrueer de deelnemer Covas gebruiken om tweede pijn een cijfer van elke afzonderlijke puls geleverd via de thermode.
      2. Begin met de vooraf geprogrammeerde toets op de laptop door het raken van de "start" knop op de software menu. Elke warmte puls duurt 0,5 seconden en heeft een inter-stimulus interval van 10 s (zie afb. 1). Opeenvolgend verhoging van de baseline en piek temperaturen van de warmte puls per tabel 2.
      3. Let op de voet van de deelnemers rating van de tweede pijn. Zodra de deelnemer tarieven de tweede pijn meer dan 2/10, stop de training proef 1 door het indrukken van de stopknop op de software. Verwijder de thermode en de uiteindelijke warmte puls parameters (dwz baseline en piek temperaturen) op te nemen.
    4. Beoordeel pijn continu uit een TS-trial (training proef 2):
      1. Zet de thermode aan de andere kant. Informeer de participatient dat zij een reeks van 10 snelle pulsen ontvangt. Instrueer de deelnemer om alleen tweede pijn kunnen waarderen, en niet focussen op de snellere warmte pijnsensatie die onmiddellijk begeleidt elke puls (eerst pijn). Leg aan de deelnemer die de tweede pijn kan verhogen, verlagen of gelijk blijven tussen elke puls.
      2. Begin met de voorgeprogrammeerde toets op de laptop. Gebruik de laatste baseline en piek temperaturen opgetekend uit stap 1.2.3 hierboven. Houd de pulsbreedte op 0,5 s en de inter-stimulus interval van 2 s (afb. 2). Schakel de hand en herhaal deze training proces indien nodig tot de deelnemer is comfortabel waardering tweede pijn voortdurend in reactie op een snelle warmte pulsen.
  3. optimalisatie
    1. Definieer P1, P max en TS E:
      1. Definieer P1 als de pijn waardering op ongeveer 2 s na de levering van de piek temperatuur van de eerste puls (zie afb. 3). 11 sup>, 21
        OPMERKING: E TS is het geschatte verschil tussen de pijn P1 en de maximale pijn (P max).
    2. Aanpassing puls temperatuur. Doel om TS E tussen de 30 en 70/100 bereiken door achtereenvolgens het aanpassen van de piek en de basislijn temperatuur volgens figuur 4.
      OPMERKING: Zie Afb. 4 voor optimalisatie algoritme.
    3. Secure thermode: Met behulp van een chirurgische handschoen, zet de thermode om thenar primaat van de deelnemer. Schakel hand tussen elke poging.
    4. Lever warmte pulsen: Instrueer de deelnemer om alleen waarderen hun tweede pijn van de hitte pulsen. Controleer of de deelnemer is klaar om te beginnen en dan beginnen de pre-geprogrammeerde toets op de laptop.
    5. Herhalingen: Herhaal de stappen 1.3.2 -1.3.4 totdat de deelnemer pijn rating op P1 is <50/100 VAS en hun TS E is tussen 30/100 en 70/100 VAS. Gedrag niet meer dan 5 optimalisatieproeven en ervoor zorgen dat er een 3 minuten rust tussen elke poging. Neem de parameters van de allerlaatste proef als de uiteindelijke parameters.
  4. Final Trials
    1. Rusten voor 5 minuten tussen de optimalisatie proces en de uiteindelijke trials. Herhaal 1.3.3 en 1.3.4. met de laatste parameters uit stap 1.3.5 hierboven. Laat de deelnemer rust voor 3 minuten en dan weer herhalen.

2. Geconditioneerd Pain Modulation Protocol

  1. Overzicht en uitrusting:
    1. Test stimulus: 30 s contact warmte (door dezelfde thermode als hierboven geleverd) gekalibreerd tot en met 6 van de 10 pijn (Heat-6). Zie 2.2 voor meer informatie.
    2. Conditioning stimulus:
      1. Construct de koud-waterbad met een doorzichtige plastic doos met een geperforeerde scheidingswand en vullen met ijs en water enerzijds en gewoon water anderzijds. Schud voorzichtig plaats vervolgens thermometer alleen-waterzijde te waarborgen temperatuur stabiel is bij 10 ° C.
      2. Indien het onmogelijk is omhet verkrijgen van een stabiele temperatuur, bevestig een hydro-pomp aan de kant met ijs om een ​​stabiele temperatuur te houden door voortdurend circuleren water. Schakel de pomp en controleer waterzijde temperatuur stabiel is bij 10 ° C.
    3. Timing en het berekenen van CPM:
      1. Breng de proef stimulans voor de deelnemer een keer voor en een keer tijdens de laatste 30 s van de conditionering koude bad. Bereken CPM als verschil van het pijnniveau van de warmte-6 stimulus toegepast voor en tijdens de laatste 30 s van het koelbad.
  2. Kalibreren voor Heat-6:
    1. Het schatten van Heat-6 via warmte-ramp:
      1. Bevestig de thermode de thenar primaat van de niet-dominante hand van de deelnemer. Vanaf 32 ° C, verhoog de temperatuur met een snelheid van 0,3 ° C per seconde.
        LET OP: Een langzame helling tarief wordt gebruikt om bij voorkeur te activeren C-vezels 20 die verantwoordelijk zijn voor CPM zijn. 12
      2. stop whenooit de deelnemer bereikt thermische tolerantie of bij maximaal 51 ° C. Instrueer de deelnemer om de pijn continu waarderen tijdens de hitte helling. Herhaal dit 3 keer en bereken de gemiddelde temperatuur waar de pijn rating is 10/06.
    2. Fine drempelwaarden: Breng de Heat-6 en instrueer de deelnemer om de pijn te geven. Als de rating is tussen de 5 en 7/10, ga dan naar 2.3.2. Als het> 7 of <5, breng dan een reeks 30 s aardwarmte stimuli aan de deelnemer (afwisselend handen tussen elke stimuli), variërend van 44 ° C tot 49 ° C en veranderen in stappen van 0,5-1 ° C tot de rating is tussen de 5-7, waardoor een 30 s rust tussen elke stimulus.
    3. Finaliseren Heat-6 en de rating van de pre-conditioning, test-stimulus:
      1. Beëindig de fijne drempelwaarde zodra de deelnemer pijn rating is tussen de 5 en 7/10. OPMERKING: Gebruik deze laatste, binnen-range pijn als de rating van de pre-conditioning testen stimulans voor de berekening van CPM. Ook,registreren de temperatuur van de uiteindelijke hitte-6 die resulteerde in deze beoordeling.
  3. CPM-protocol
    1. Pre-conditietest stimulus als per stap 2.2.3.
    2. Conditioning stimulus:
      1. Breng de koud-waterbad bij 10 ° C met de contralaterale voet 2 min. Instrueer de deelnemer om de pijn van het koude-waterbad cijfer op 0, 30, en 90 s.
    3. Herhaling van de test stimulus tijdens het conditioneren stimulus:
      1. Breng de finale Heat-6 stimulus van fijn drempelwaarde (2.2.3) aan dezelfde kant weer tijdens de laatste 30 s van het koud waterbad. Vraag de deelnemer de pijn van warmte-6 cijfer aan het einde van de 30 seconden warmte stimulus, die ook het einde van de 120 is koud bad.
        OPMERKING: CPM wordt berekend als het verschil in de pijn tot proeven stimulus vóór gerapporteerd en tijdens het koude bad.

Resultaten

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

In een lopende klinische trial waar we uitgevoerd diepe fenotypering van patiënten met chronische axiale lage rugpijn, inclusief we dynamische QST als een integraal onderdeel van de beoordeling. Tabel 3 geeft een overzicht basisgegevens van de eerste 15 patiënten waarvan de exacte TS en CPM bovenstaande protocol werd gebruikt. Merk op dat de gegevens bevat patiënt # 19 omdat niet alle 19 aangeworven patiënten toonden voor hun evaluatie als gevolg van plannen van conflicten en andere omstandigheid. Figuur 5 geeft visueel de TS en CPM data side-by-side patronen van centrale pijn verwerking wijzigingen bij deze patiënten onthullen.

Zoals hierboven aangegeven, middels een geïndividualiseerde optimalisatie protocol verkregen we TS op thenar primaat met een gemiddelde van 2,7 op een 0-10 VAS schaal. We konden TS verkrijgen alle 19 deelnemers behalve deelnemer 1, die niet in staat om betrouwbaar te identificeren sec wasond pijn zonder te worden overweldigd door sensatie van de eerste pijn. Deelnemer 13 nodig om vroeg dus laten niet de CPM taak niet te ondergaan. Anders Alle 18 deelnemers aangetoond CPM, het gemiddelde dat is ongeveer 3,1. Door succesvol bereiken van een zekere mate van TS en CPM in de meeste onderwerpen; en de grootte van de TS en CPM komt overeen met die uit de literatuur. 13, 15, 22

Zoals aangetoond in Figuur 4, de gelijktijdige meting van TS en CPM kan leiden tot inzicht in het profiel van een patiënt in het centrale pijn verwerking. Om het in vereenvoudigde termen te zetten, kan een hoge TS abnormaal Augmented oplopend faciliteren geven, terwijl een lage CPM suggereert verminderde aflopend remming van nociceptieve transmissie. Bijvoorbeeld, Deelnemer 10, toonde hoge TS van 7,7 (op 10), terwijl de deelnemer 18 demonentreerde een in hoofdzaak afwezig CPM (-0,5 / 10). Verschillende Pioneer studies hebben aangetoond dat die verschillende profielen van centrale pijn verwerking verschillende graden van ontwikkeling van chronische pijn na een operatie, en andere reacties op geneesmiddelen die werken op specifieke centrale pijnbanen kunnen voorspellen. 4, 23, 24, 25 in dit voorbeeld hier, is het redelijk dat deelnemer 10 speculeren zouden kunnen uitvoeren gabapentine, een calciumantagonist terwijl deelnemer 18, die CPM is aangetast zouden kunnen uitvoeren Duloxetine, een SNRI. Duidelijk meer gegevens en studies nodig zijn hypothesen controleren. De interventie proces is nog gaande en zal de reactie van deze back-pijnpatiënten te Verum en sham elektro beoordelen. De geïndividualiseerde QST hier gepresenteerde methode zou ons in staat om nauwkeurig en in lengterichting volgen de veranderingen in de TS en CPM in alszoveel mogelijk individuen.

figure-results-1
Figuur 1. Single Heat Peulvruchten Gebruikt in Opleiding Trial 1. Elke warmte pule duurt 0,5 s en 10 s, afgezien van de volgende warmte puls. De basislijn en piektemperaturen van elke puls geleidelijk overeenkomstig tabel 2. Zodra de deelnemer waarneemt tweede pijn van een van de pulsen, het eindpunt van de opleiding proef 1 wordt bereikt en de temperatuur instellingen van de puls die leidt tot perceptie van pijn seconde worden geregistreerd en gebruikt in Opleiding Trial 2. Klik hier om te bekijken een grotere versie van deze figuur.

figure-results-2
Figuur 2. Verhit Pulse Train Gebruikt in Opleiding TrIAL 2, optimalisatie en Final TS Trials. Tien warmte pulsen, elke 0,5 s lang en 2 s uit elkaar, wordt geleverd in een standaard TS trial.

figure-results-3
Figuur 3. definiëren P1, P max en TS-E. P1: rating van de tweede pijn van de eerste impuls; P max: maximale score van de tweede pijn van de gehele 10-puls trein; TS E: geschatte omvang van temporele sommatie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-results-4
Figuur 4. algoritmen individueel optimaliseren Temporal Sommatie. Het doel hier is om de uitgangssituatie en de maximale hartslag temperaturen die leiden tot een verwachte t vindenemporal sommatie (TSE) tussen 3 en 7 op 10 VAS. Als TSE is dan doel, het verhogen van de piek en de basislijn temperatuur met 1 ° C sequentieel. Als TSE is boven de doelstelling, te verlagen baseline en piektemperaturen met 1 ° C sequentieel. Voordat de bovenstaande algoritme, zorg ervoor dat de pijn rating van de eerste voorronde puls ≤ 5 door het verlagen van de basislijn en de maximale hartslag temperaturen door kleine (0,5-1 ° C) stappen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-results-5
Figuur 5. TS en CPM profielen bij patiënten uit een lopende klinische trial. Baseline meting van TS en CPM in de eerste 19 patiënten met chronische lage rugpijn uit een lopende klinische trial. De verschillende patronen van relatieve TS en CPM omvang openbaart potentiaalverschillen in central pijn verwerken. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

proces # Pulsen stimulus Duur Piek tot piek ISI Ramp Rate Baseline Temp Max Temp
Training Trial 1 1 puls 0,5 s 10 s 40 ° C / s Variabel (zie tabel 2) Variabel (zie tabel 2)
Training Trial 2 10 pulsen 0,5 s 2 s 40 ° C / s van Training Trial 1 van Training Trial 1
optimalisatie Trials 10 pulsen 0,5 s 2 s 40 ° C / s beginnen met temps van Training Trial 1 beginnen met temps van Training Trial 1
Final Trials 10 pulsen 0,5 s 2 s 40 ° C / s individuele individuele

Tabel 1: Specificaties van Heat Stimuli Gebruikt in de TS-protocol (inclusief de training trials).

Pulse Number Baseline Temperatuur (° C) Piektemperatuur (° 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

Tabel 2: Temperatuur instellingen die worden gebruikt om de tweede plaats Pijn Capture in Opleiding Trial 1. Zie Figuur 1 voor de vorm van één warmtebehandeling pulsen geleverd met deze temperatuur parameters.

subj ID Base T Peak T TS Warmte-6 CPM
Celsius Celsius VAS Celsius 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 4,12505
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 3,99365
16 42 51 3,45665 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 4,43865

Tabel 3. Resultaten van TS en CPM uit een lopende klinische trial. Zie figuur 4 voor de TS en CPM van dezelfde deelnemers opgenomen in een grafiek naast elkaar om de pijn modulatie profielen onthullen.

Discussie

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

Kritische stappen in het protocol

De TS-protocol omvat de volgende in de belangrijkste stappen in chronologische volgorde: multi-step training (met behulp van de visuele analoge schaal voor pijn, rating van de tweede pijn van een enkele hitte puls en waardering tweede pijn van snelle thermische puls treinen cijfer); optimalisatie puls temperaturen; het verkrijgen van TS in 2-3 studies met de geoptimaliseerde temperaturen. Zoals met de meeste psychofysische maatregelen, deelnemer training is uiterst kritisch om ervoor te zorgen dat de pijn ratings zijn consistent proeven en zijn zo nauwkeurig mogelijk. De optimalisatie stap is net zo belangrijk, waar zowel de basislijn en de maximale hartslag temperaturen zodanig worden aangepast dat de rating van de eerste voorronde puls is minder dan 5/10, en de benaderde TS is tussen 3-7.

De belangrijkste stappen van CPM omvat training van de pijn rating op visuele analoge schaal, het verkrijgen van Heat-6 van langzaam hitte hellingen, de bevestiging van Heat-6 en fijne drempelwaarden als necessAry, het aanbrengen van een koud bad om contralaterale uiterste ledematen en opnieuw aanbrengen bevestigd Heat-6 gedurende de laatste 30 s van koud bad. Net als bij de TS-protocol, zowel de opleiding en de individualisering van de warmte stimulus (Heat-6) zijn van cruciaal belang in de CPM-protocol. Bovendien, uit ervaring en uit de literatuur, het herhalen van de warmte-6 stimulus gedurende de laatste 30 s van het koude bad is kritisch en levert een grotere mate van CPM vergelijking met de toepassing van de warmte stimulus na de koude bad. 26 Aangezien sommige individuen de volledige 2 min koud pressor niet kunnen verdragen bij 10 graden Celsius, kan het redelijk te overwegen om de test stimulus direct na de voltooiing van de conditionering stimulans voor gegevensverzameling standaardiseren voor alle individuen.

Wijzigingen en problemen oplossen

De meest voorkomende probleem met de TS protocol is het onvermogen om TS te verkrijgen, die als gevolg kunnen zijn3 belangrijkste oorzaken. Eerst, en meestal, pijn score van de eerste warmte puls kan zo sterk dat het overspoelt de perceptie van elke pijntoename latere pulsen (TS) zijn. De beste manier om dit probleem te minimaliseren is het protocol te volgen en opeenvolgend verminderen de basislijn en de maximale stimulus temperatuur tot de pijn rating van de eerste puls minder dan 5 (van 10) voor het optimaliseren van de grootte van TS. De tweede oorzaak, tegengesteld aan de eerste, is wanneer de deelnemer ziet geen pijn helemaal aan het eind van de 10 pulsen zelfs bij de hoogste temperatuurinstellingen. In dergelijke situaties kan men overwegen de basislijn puls temperatuur met 1 of 2 ° C. Af en toe kan een individu gewoon een harde tijd veeleisende en rating tweede pijn, mogelijk als gevolg van zowel perifere als centrale factoren. Zonder betrouwbare waarneming van pijn seconde, is het zeer moeilijk om TS te vangen. In dergelijke situaties, vinden we de beste set van de temperaturen die een individuaIk kan tolereren en opnemen TS als nul.

De meest voorkomende barrières voor een succesvolle CPM protocol zijn de instabiliteit van warmte-6 en het onvermogen om een ​​koud bad (10 ° C) gedurende 2 minuten tolereren. Met de fijne drempelwaarde in het huidige protocol de eerste probleem door aanpassing warmte stimulus temperatuur stapsgewijs tot de pijn classificatie is tussen 5 en 7. Bij de tweede probleem op dat de literatuur suggereert het remmende effect van de conditionerende stimulus verzadigbaar . 27 Daarom, zelfs als een persoon zijn of haar voet niet op een koude bad gedurende 2 min, een voldoende CPM effect optreedt met deze intense koude pijnlijke stimulus. Wijzig het protocol om de duur van de voet ondergedompeld in koud water bad te nemen en leveren van de warmte stimulus direct na de deelnemer zijn of haar voet terug te trekken uit het koude bad. CPM wordt dan berekend als de pijn rating van de warmte stimulus voordat afgetrokken van de pijn van de reizigers heat stimulus die onmiddellijk na het koude bad (niet tijdens het algemene protocol aangeeft).

Beperkingen van de Techniek

Deze methode is niet zonder beperkingen. Ten eerste, ondanks onze inspanningen, waren we niet in staat om TS en CPM wekken in ieder individu (gemiste 1 deelnemer in TS en 1 in CPM, respectievelijk). Dit ten dele mogelijk dankzij de grote variabiliteit tussen deze parameters. 5, 15, 16, 28, 29 Het succes bedroeg 94%, die beter zijn dan 50-60% slagingspercentage geciteerd uit de literatuur. 22, 28 In de tweede onderzoekers moeten nemen voorzichtigheid bij het interpreteren van tussen-individuele verschillen in TS gegenereerd door deze methode, omdat we gebruik maken van verschillende warmte puls temperaturen om TS te genereren in elk indiindividuele. Derhalve bij vergelijking TS in een transversale, moet men zowel de verschillen in de grootte van TS en de gebruikte genereren temperaturen onderzocht. De geïndividualiseerde TS methode is het meest geschikt voor longitudinale studies waarbij de focus ligt op de veranderingen in dezelfde persoon overuren. Dit streven geldt niet voor de geïndividualiseerde CPM omdat dezelfde conditionering stimulus voor alle personen en alleen de verandering in de pijnperceptie van geïndividualiseerde warmte-6 is opgenomen en niet de ruwe score van warmte-6 pijn. Hoewel deze methode maakt het mogelijk brede vastleggen van TS en CPM, duurt het meer tijd in vergelijking met methoden waar de universele parameters worden gebruikt. Tenslotte, deze techniek vereist een ervaren bediener en geavanceerde machines testen warmte, die beide niet praktisch onmiddellijke aanpassing aan drukke klinische omgeving. We moedigen toekomstige inspanningen om de methoden te vereenvoudigen.

Betekenis van de techniek met betrekking tot bestaande/ Alternative Methods

Onze methode van individualisering TS en CPM parameters streven naar invloed van de vloer en het plafond effect te verwijderen als gevolg van variaties in de perifere warmte gevoeligheid. De methoden gepresenteerd verbeterd op eerdere methoden gepubliceerd door onze fractie met de doelstellingen van zowel de bredere capturing en de efficiëntie. 11, 30 Het voordeel van individualisering TS en CPM is de mogelijkheid om de stand van de stijgende en dalende pijnverwerkingsgebieden vangen in een groot aantal individuen, waarbij het gebruik van deze parameters als redelijk uitkomstmaat voor longitudinale studies mogelijk.

Toekomstige toepassingen of richtingen na Mastering the Technique

Toekomstig onderzoek moet zich richten op aanvullende aanpassingen om tijd te besparen, het verzamelen van de TS en CPM gegevens over grote populaties om het bereik van deze parameters bij personen die zijn pijnvrij vs mensen met chron karakteriserenic pijn, en de correlatie van de diversiteit in de TS en CPM reactie op specifieke fysiologische processen naast windup en DNIC.

Openbaarmakingen

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

De auteurs hebben geen belangenconflicten of enige financiële belangen die moeten worden bekendgemaakt.

Dankbetuigingen

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

We erkennen financieringsondersteuning door K23 AT008477 (Kong), NIH K23 DA031808 (Johnson), en de Chris Redlich Endowment in Pain Research (Mackey, Dixon).

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Medoc Pathway CHEPS systemMedoc Advanced Medical Systems  Dit systeem omvat de machine om contactwarmte te genereren (Pathway), de thermode die snel van temperatuur kan veranderen (CHEPS) en de Medoc software. 
CoVAS accessoire hardware met de CHEPS systemenMedoc Advanced Medical Systems  Dit apparaat is een Medoc-accessoire dat real-time pijnbeoordeling door de deelnemer mogelijk maakt. 
Laptop ComputerLenovoDit is de computer die de Medoc-software aanstuurt en communiceert met de Pathway-machine. 
HandschoenKimberly-ClarkHandschoenen worden gebruikt om de thermode op de thenar eminence van de deelnemer te bevestigen. 
Doorzichtige plastic doos met een geperforeerde scheidingswand - gevuld met ijs en waterDeze doos zorgt voor het koude waterbad voor de CPM-taak. 
Aquariumpomp Aquarium Systems Micro-Jet pomp MC 450Deze pomp circuleert water om een stabiele, gelijkmatige temperatuur in het koude waterbad te behouden. 
Infrarood thermometerExergen Temporal Scanner, model TAT 2000 Om de temperatuur van het waterbad constant te controleren. 
StopwatchElke handstopwatch of stopwatch ingebouwd in een smartphoneOm de deelnemer te vragen de pijn op specifieke tijdstippen tijdens de CPM-taak te beoordelen. 

Referenties

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

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Temporele sommatiegeconditioneerde pijnmodulatieindividualisering van thermische stimuliHeat 6 schattingconditionering met koudwaterbadvisuele analoge schaal voor pijnbeoordelingthermode applicatieprotocolbeoordeling van centrale pijnverwerkingge ndividualiseerde QST methodologie

Gerelateerde artikelen