Biology

确定人类受试者皮肤发炎的热和机械痛阈

Published: January 14, 2009 doi: 10.3791/1092

Martin S Angst¹, Martha Tingle¹, Nicholas G Phillips¹, Brendan Carvalho¹

¹Department of Anesthesia, Stanford University School of Medicine

Summary

评估人类研究对象的实验发炎的皮肤的热和机械痛阈值算法。这两个痛苦的测试范例独立研究两大周围神经纤维传输疼痛人口的伤害性处理，即非髓C纤维和小髓一个增量纤维。

Abstract

在以前的文章中我们已经证明皮肤微透析技术在人体的伤害性和炎症的组织特异性生物化学集合的可视化实验杂志。在这篇文章中，我们将展示痛苦的测试往往是在串联使用微透析程序的范例。结合微透析的痛苦测试，提供之间的行为和生化数据，允许负责确定关键的生化物质的产生和传播疼痛的关键环节。

两种型号唤起人类研究参与者发炎的皮肤疼痛。第一种模式唤起与热刺激援助疼痛。此处所述的热诱发疼痛主要是介导的小，非髓周边伤害性神经纤维（C -纤维）。第二种模式唤起通过穿插的压力刺激疼痛。间断的压力引起的疼痛主要是介导的小，外围伤害性髓神经纤维（A -三角洲纤维）。这两款机型是机制不同的和独立研究的两个主要的外围神经纤维参与疼痛信号的人群伤害性处理。

热痛诱发的TSA二，市售的感觉热分析仪（梅多克先进的医疗系统，达勒姆，数控）的援助。刺激的配置和交付是与特定的软件援助进行处理。 Thermodes不同大小和形状，但在原则上由一个金属板，可以在各种速率和不同的时间段进行加热或冷却。算法评估热诱发疼痛是多方面的。在此处所示的实验中，研究参与者被要求说明在什么时候，他们开始经历痛苦而热电极与皮肤接触是在预定率在温度不引起疼痛开始加热。在其中一个主题开始经历痛苦的热电极温度构成热痛阈值。

机械痛诱发穿插探头。这种探头是市售几个厂家（冯弗雷毛）。然而，冯弗雷毛发的准确性受到批评，许多研究者使用自定义标点压力探头。八个自定义作出穿插不同的权重的探测器，在这里显示的实验是在连续的顺序应用，过程称为上下的算法，以确定知觉偏转点，即从没有疼痛的感觉感觉疼痛或反之亦然变化。平均体重造成了知觉偏转构成的机械痛阈值。

Protocol

热痛测试使用Thermostimulator TSA的II

1。简介

这个程序使用该协议II，市售热感官分析仪，可提供与热电极（梅多克先进的医疗系统，达勒姆，数控）的热刺激皮肤。中央单位产生和传输信号的热电极。这个信号通常在一台笔记本电脑连接到中央处理单元上存储的专有软件控制。此外，隶属中央单位，是一个手持式的控制，允许一个研究课题，停止加热的热电极。
交付七个连续和相同的热刺激，刺激间的时间间隔30秒。热电极基底温度设定在一个舒适的35℃其中热电极加热速率设定为1℃/ s，而在它冷却下来的速度是在10 ° C / s的设置热电极，最高温度设定在52 ° C。

2。准备和训练科目

为了准备科目为热痛测试座在躺椅舒适，提供足够的头部，胳膊和腿支持。椅子也应该允许方便地访问研究的部位。
测试设施应在舒适的室温，并提供一个相当的和中立的环境中，心无旁鹜。
在实验开始之前，所有的参与者应在热痛测试的所有方面训练有素。培训才能进行实验前的任何时间。
应仅限于那些收集数据所需的的研究课题和调查人员之间的相互作用。戏说和小谈气馁，因为他们可能会危及数据的一致性。研究对象被告知的相互作用会故意有点单调和实验过程中的中性。
保持明确的指示，简单，一致的。强调，疼痛是主观的，有没有正确或错误的答案。这是最重要的是一致的。定义为热痛阈值点之间的“大约是痛苦的”和“刚刚成为痛苦的。”
这是关键的一个主题确切知道什么期望在测试会话。任何“惊喜”，可能会导致数据不太一致，因为混杂因素，如焦虑，可能会产生。例如，如果7个热疼痛刺激是用来确定热痛阈值，这个问题应该知道这一点。
在任何时候，这个问题可以阻止任何热推手持式控制按钮的热电极。在控制会降低主体的焦虑，使数据更可靠。
培训会议提供了一个机会来判断一个研究课题的表现。它可能是最好的列车在两到四个测试周期科目，使他们个人的疼痛阈值不超过0.8 ° C，并且最好由不超过0.6 °之间的最后两个测试周期彗星。变化未能执行一贯的主题通常是从研究中排除。

3。确定疼痛阈值

要开始疼痛阈值的测试周期，标志着主体的皮肤上的热电极安置。在这个实验中，将相同发炎的患处皮肤微透析技术用于测试的疼痛，以了解疼痛测试发布的生化物质。
然后，启动每个周期的热电极放置到明显的皮肤面积。匹配尽可能密切标记的热电极的位置。允许皮肤和热电极之间的温度平衡至35℃ - 温度，安全不会造成任何痛苦。这将需要大约5秒钟，将显示在计算机屏幕上阅读的35℃。
在开始之前，让手持控制主体。
使用常数和温和的压力，以保持与主体的皮肤充分接触，在测试过程中的热电极的整个表面。
现在启动预编程的测试算法。热电极将开始加热1 ° C / S只要受到的痛苦经验，他们会按手持设备。
热电极温度引起疼痛的手持设备上的按钮按下后，会自动进行注册，将开始下降率在10 ° C /秒下降到基准温度35 ° C.
温度探测器将自动保持30秒，在它开始之前再次上升1在35 ° C ° C / S，直到问题再次推手持设备的按钮。就在热电极的温度大约是再增加，提醒，这是即将发生的主体。这将保持集中的主题。
这个序列将反复进行，直到已注册的7个温度记录。平均计算这些坦佩rature读数，这是热痛阈值。

与间断压力传感器的机械痛测试

1。简介

我们使用定制校准穿插压力传感器，因为它们提供了比传统的使用和市售的冯弗雷头发更一致的结果。探头均采用相同的圆柱形不锈钢钢丝（直径为240微米），安装在不同重量的铜杆（1，2，4，8，16，32，49，64和81克），在更广泛的移动的自由手铝管举行。
相同的一般实验条件下，热痛测试概述，适用于机械痛测试。该科目应做好充分的准备和训练。尤其重要的是保证学科探头生硬，不会刺穿皮肤。这将有助于受试者放松，并提供一致的数据。

2。确定的机械痛阈

要确定机械痛阈值，首先用钢丝尖端的最轻的探针垂直于皮肤在实验发炎的病变中心。
手持铝管，然后降低对皮肤不接触。这样一来，整个重量的铝管内的铜杆取决于钢丝头。
研究的课题，然后指示探头是否会导致疼痛说“是”或“无”。
如果题目的答案“没有”，然后在相同的探针或明年较重的探头将被用于未来。该算法被称为递增刺激序列。随机确定下一个探测是否是较重的或相同的重量。这将保持一个受蒙蔽的算法。
适用，直至“是的。”这个系列中的最后两个探头的平均体重为第一偏转点记录的题目答案在递增序列的探针。
后的题目答案“是的，”开始使用降刺激序列，并使用一个打火机的探头或与以前相同的探针。随机确定下一个探测是否从轻或者同等重量。这将保持一个受蒙蔽的算法。
套用一个递减的序列中进行探测，直到问题回答“没有”。平均体重在这个序列中的最后两个探头构成第二偏转点。
当题目的答案“没有”，切换回递增刺激序列。之间的递增和递减的序列，直到七个挠度点记录备用。这七个百分点的平均机械痛阈值。

Discussion

本视频演示了为评估人类志愿者发炎的皮肤的热量和机械痛阈值算法。对疼痛的感知是主观的。收集充足的疼痛数据，需要一个合适的测试设备（如宁静和安慰），与在建的数据质量控制措施（重测信度），严格遵守，以一个标准化的研究协议，并避免混杂因素的研究参与者的全面培训（如紧张，焦虑）。可靠的主观数据对疼痛的敏感性，与镇痛药的管理和局部释放伤害性介质，如机械数据的收集，如干预配对到疼痛的机制提供了有价值的见解和手段，以防止或减轻。

Materials

Name	Type	Company	Catalog Number	Comments
TSA-II Neuro Sensory Analyzer	Tool	Medoc Advanced Medical Systems
Puntuated Pressure Probes	Tool	Custom Made		Alternatively, commercially available von Frey Hairs can be used.