April 14th, 2016
Модели боли человека являются ценными инструментами, используемыми для оценки анальгетического потенциала новых соединений и прогнозирования их клинической эффективности, особенно при комплексном использовании. Несмотря на то, что реализация этих моделей сложна, при правильном выполнении модели боли, описанные в этом протоколе, могут обеспечить прогностические и надежные результаты.
Общая цель данной методологии заключается в том, чтобы оценить анальгетики и предоставить информацию о фармакологии препарата, а также позволить полностью охарактеризовать и профилировать их. Эти задачи по боли могут помочь ответить на ключевые вопросы в области исследования боли, например, является ли новый потенциальный анальгетик эффективным в уменьшении определенного типа боли. Основное преимущество этой методики заключается в том, что задачи способны профилировать широкий спектр анальгетиков и показали прогностическую валидность и воспроизводимость.
Как правило, люди, плохо знакомые с этим методом, испытывают трудности, так как болевые задачи должны выполняться последовательно, а настройка оборудования сложна и требует пользовательских рабочих сценариев. Перед выполнением заданий по оценке получите информированное согласие. Затем предоставьте инструкции по оценке боли.
Познакомьте испытуемого с электронным ползунком визуальной аналоговой шкалы и попросите его указать интенсивность боли по шкале от нуля до 100% или невыносимую боль, перемещая ползунок слева направо. Сообщите им, что перемещение ползунка до упора вправо прекращает введение болевого стимула. Предоставление стандартизированных определений и инструкций для составления отчетов по шкале боли во время обучения и при необходимости на протяжении экспериментов.
Затем подготовьте область на расстоянии 100 миллиметров дистальнее каудального конца надколенника для задачи электрической стимуляции. При необходимости сбрейте кожу. Затем очистите область, лежащую над большеберцовой костью, с помощью геля для подготовки кожи.
Затем поместите два электрода из хлорида серебра на подготовленную кожу. Середина анода должна располагаться на 100 миллиметров дистальнее каудального конца надколенника, а середина катода должна находиться непосредственно под первым. Затем попросите испытуемого удобно сесть, поставив ногу на пол, и запишите сопротивление двух электродов, чтобы убедиться, что оно меньше двух килоом.
При необходимости снимите электроды и повторно очистите кожу гелем для подготовки кожи. Подключите электроды к стимулятору постоянного тока и подайте тетанический импульс от нуля миллиампер с шагом 0,5 миллиампера в секунду, с частотой десять герц и длительностью 0,2 миллисекунды. Используйте визуальную аналоговую шкалу и записывайте, когда стимул становится болезненным, что соответствует пороговому значению обнаружения боли выше нуля.
Также запишите, когда уровень боли больше не является терпимым для субъекта, затем прекратите введение болевого стимула и запишите область под кривой реакции на стимул. Для задачи на стимуляцию давления сначала наложите жгут шириной 11 сантиметров на икроножную мышцу субъекта. Затем попросите испытуемого удобно сесть, поставив ноги на пол во время испытания.
Теперь надувайте манжету с постоянным давлением со скоростью увеличения 0,5 кПа в секунду до 100 кПа Газа, контролируя давление с помощью электропневматического регулятора. Как и раньше, испытуемый должен оценить свою реакцию на боль при надувании манжеты с помощью электронной визуальной аналоговой шкалы. Раздражитель следует прекратить путем сдувания манжеты, если субъект указывает на невыносимую боль или давление в манжете достигает 100 килопаскалей.
Для работы с холодным прессом начните с подготовки двух циркуляционных водяных бань с термостатом, установленных на 35 градусов Цельсия и один градус Цельсия. Непосредственно перед началом теста измерьте диастолическое артериальное давление субъекта в покое. Во время погружения в воду рукой регулируйте артериальное давление вручную с помощью сфигмоманометра или с помощью специально изготовленного электропневматического регулятора.
Затем наложите 35-сантиметровый жгут на недоминантное плечо субъекта. Попросите испытуемого удобно сесть, растопырив ладонь, широко растопырив пальцы, не касаясь краев ванны, и оцените интенсивность боли. Затем испытуемый должен поместить свою недоминантную руку в теплую водяную ванну с температурой 35 градусов Цельсия на две минуты.
Через одну минуту и 45 секунд надуйте манжету артериального давления на плече до 20 миллиметров ртутного столба ниже диастолического артериального давления в состоянии покоя. Затем, через две минуты, попросите испытуемого убрать руку из ванны с теплой водой и сразу же опустить ее в ванну с холодной водой на такую же глубину. Как и раньше, испытуемый должен оценить свою болевую реакцию по мере того, как время погружения в холод прогрессирует, используя электронную визуальную аналоговую шкалу.
После достижения болевой терпимости или ограничения по времени в 120 секунд проинструктируйте субъекта убрать руку и сдуть манжету для измерения артериального давления. Предоставьте испытуемому полотенце, чтобы вытереть предплечье. Для того, чтобы выполнить парадигму условной модуляции боли, повторите ранее описанную задачу электростимуляции в течение пяти минут после окончания испытания холодным прессором.
Перед началом тестирования на ультрафиолетовое воспаление сначала включите лампу UVB и дайте ей нагреться не менее десяти минут перед использованием. Обязательно замените люминесцентные лампы примерно через 50-100 часов работы. Затем начните с определения минимальной эритемной дозы субъекта, или MED.
Попросите их встать, держа левой рукой правое плечо. Поместите лампу UVB на правую, верхнюю часть спины, область плеч в непосредственном контакте с кожей. Вызывайте эритему только на ровно подтянутой, здоровой коже.
Для скринингового визита применяйте воздействие UVB в зависимости от типа кожи по Фитцпатрику. Используйте возрастающие дозы на шести различных участках кожи на спине пациента по одному сантиметру, чтобы определить индивидуальную дозу UVB, которая вызывает первую четко различимую эритему. Затем оцените эритемную реакцию через 24 часа после воздействия шести доз.
Затем, за 24 часа до первого задания, примените к спине пациента воздействие UVB размером три на три сантиметра, эквивалентное трехкратной индивидуальной минимальной дозе эритемы субъекта. Убедитесь, что воздействие UVB образует однородную, хорошо отграниченную область эритемы кожи, тем самым вызывая гипералгезию. Через 24 часа используйте термод размером три на три сантиметра для оценки порога теплового обнаружения кожи субъекта.
Измерьте термический порог обнаружения боли на нормальной коже контралатерально к месту облучения UVB. Сначала установите температуру на 34, затем увеличьте ее на 0,5 градуса Цельсия в секунду. Затем повторите это на стороне с кожей, облученной UVB.
Запишите средний порог обнаружения боли для трех последовательных стимулов. Наиболее важным шагом для субъекта является последовательная оценка своей боли во время повторных измерений. Это преодолевается с помощью четких и последовательных инструкций.
Кроме того, предпочтение отдается дизайну перекрестного исследования, в котором субъекты выступают в качестве самостоятельного контроля. Переменные результата, определенные для исследования, показаны здесь. Порог обнаружения боли, площадь под кривой боли по визуальной аналоговой шкале и оценка после теста по визуальной аналоговой шкале являются конечными точками для исследований толерантности к боли.
На этом рисунке показано влияние внутривенных анальгетиков на пороги толерантности к боли при холодном прессоре. Примерные временные курсы показаны после 30-минутного внутривенного введения плацебо, десяти миллиграммов S-кетамина, трех микрограммов фентанила на килограмм и 300 миллиграммов фенитоина. Здесь мы видим влияние пероральных анальгетиков на пороги толерантности к боли при холодном прессе.
Примеры временных курсов показаны после перорального приема плацебо, 100 мг имипрамина, 600 мг ибупрофена и 300 мг прегабалина. После освоения выполнение всех задач занимает около 30 минут, если они выполнены правильно. Это дает возможность повторять раунд измерения несколько раз в течение одного дня, не слишком обременяя объект.
Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить о том, что взаимодействие с субъектами должно быть сведено к минимуму, за исключением инструкций, связанных с самими задачами. После этой процедуры могут быть использованы другие методы, такие как нейрофизиологические тесты или когнитивные задачи, для определения побочных эффектов лекарств или других фармакодинамических эффектов. Например, для определения побочных эффектов опиоидов можно использовать респираторные измерения и пупиллометрию.
После их разработки эти задачи по боли проложили путь исследователям в области боли к изучению обезболивающего потенциала препаратов с различными механизмами действия.
В этой статье представлены методологии для оценки анальгетиков с использованием моделей боли у людей, которые необходимы для оценки эффективности новых соединений. Описанные протоколы направлены на получение надежных и предсказуемых результатов в исследованиях боли.
This multi-modal pain task battery enables comprehensive profiling of analgesic candidates across distinct nociceptive pathways, supporting mechanistic de-risking in early discovery. By integrating electrical, pressure, thermal, and inflammatory pain modalities with conditioned pain modulation, the approach provides predictive confidence in target validation and analgesic mechanism characterization. The reproducible, rapid-throughput design supports iterative compound screening and go/no-go decisions in analgesic portfolio management.
The method fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy, enabling iterative analgesic profiling across mechanism classes.