Summary
Algorithmes d'évaluer les seuils de douleur thermique et mécanique de la peau enflammée expérimentalement des sujets de l'étude humaine sont présentés. Les deux modèles de test douleurs nociceptives examiner séparément le traitement par les deux principaux périphériques populations de fibres nerveuses de transmettre la douleur, c'est à dire, non myélinisées de fibres myélinisées C et petites fibres A-delta.
Abstract
Dans un article précédent dans le Journal of Experiments visualisé nous avons démontré les techniques de microdialyse cutanée pour la collecte de tissu-spécifique biochimiques nociceptives et inflammatoires chez les humains. Dans cet article nous allons montrer la douleur tests paradigmes qui sont souvent utilisés en tandem avec les procédures de microdialyse. Combinant les tests douleur avec microdialyse fournit le lien essentiel entre les données comportementales et biochimiques qui permet d'identifier les principaux produits biochimiques responsables de la génération et la propagation de la douleur.
Deux modèles de douleur dans la peau enflammée évoquant des participants à l'étude humaine sont présentés. Le premier modèle évoque la douleur avec l'aide de stimuli thermiques. Chauffer la douleur évoquée comme décrit ici est principalement médiée par des petits, non myélinisées périphériques fibres nerveuses nociceptives (fibres C). Le second modèle évoque la douleur via des stimuli de pression rythmée. Douleur de pression Ponctué évoquée est principalement médiée par de petites myélinisées périphériques fibres nerveuses nociceptives (A-delta fibres). Les deux modèles sont mécanistiquement distinctes et indépendantes d'examiner le traitement nociceptif par les deux principaux périphériques populations de fibres nerveuses impliquées dans la signalisation douleur.
Chauffer la douleur est évoquée avec l'aide de la Seconde TSA, une commercialement disponibles thermo-sensorielles analyseur (Médoc Advanced Medical Systems, Durham, NC). Configuration de stimulation et la livraison est assurée avec l'aide de logiciels spécifiques. Thermodes varient en taille et en forme, mais en principe, d'une plaque de métal qui peuvent être chauffés ou refroidis à des taux différents et pour des périodes de temps différentes. Algorithmes d'évaluer la chaleur évoqué la douleur sont multiples. Dans les expériences montré ici, participants à l'étude sont invités à indiquer à quel moment ils commencent à ressentir de la douleur tandis que le thermode en contact avec la peau est chauffée à un taux prédéterminé de départ à une température qui ne provoque pas de douleur. La température à laquelle thermode un sujet éprouve de la douleur commence constitue le seuil de la douleur de la chaleur.
La douleur mécanique est évoqué avec des sondes ponctué. Ces sondes sont disponibles commercialement auprès de plusieurs fabricants (von Frey poils). Cependant, l'exactitude des poils de von Frey a été critiqué et de nombreux chercheurs utilisent des sondes de pression sur mesure ponctuée. Dans les expériences montré ici huit sur-mesure des sondes ponctué de poids différents sont appliqués dans l'ordre consécutif, une procédure appelée algorithme de haut en bas, à identifier les points de déviation perceptive, c'est à dire, un changement de sentiment aucune douleur à ressentir la douleur ou vice versa. Le poids moyen provoquant une déviation perceptive constitue le seuil de la douleur mécanique.
Protocol
Test douleur chaleur utilisant la Thermostimulator TSA II
1. Présentation
- Cette procédure utilise la Seconde TSA, une commercialement disponibles thermo-sensorielles analyseur qui délivre des stimuli chaleur à la peau avec un thermode (Médoc Advanced Medical Systems, Durham, NC). Une unité centrale génère et transmet le signal à la thermode. Ce signal est contrôlé par un logiciel propriétaire généralement stockés sur un ordinateur portable connecté à l'unité centrale. Aussi attaché à l'unité centrale est un contrôle à main qui permet à un sujet d'étude pour arrêter le chauffage de la thermode.
- Sept des stimuli thermiques séquentiel et identiques sont livrés, avec des intervalles inter-stimulus de 30s. La température basale thermode est fixé à un confortable 35 ° C. La vitesse à laquelle la thermode réchauffe est fixé à 1 º C / s, tandis que la vitesse à laquelle il se refroidit est fixé à 10 º C / s. La température maximale thermode est fixée à 52 º C.
2. Préparation et formation des Sujets
- Pour préparer des sujets pour le siège de test thermique douleur les confortablement dans un fauteuil inclinable qui offre un soutien adéquat pour la tête, des bras et des jambes. Le président doit également permettre un accès facile aux sites du corps examiné.
- L'installation d'essai doit être à une température ambiante agréable, et de fournir un environnement calme et neutre sans distraction.
- Avant de commencer l'expérience, tous les participants doivent être bien formés dans tous les aspects de l'essai la douleur de la chaleur. La formation peut avoir lieu n'importe quand avant l'expérience.
- Les interactions entre les sujets de l'étude et les enquêteurs devraient être limités à ceux nécessaires pour la collecte des données. Blague et de petit entretien sont découragés parce qu'ils peuvent compromettre la cohérence des données. Sujets d'étude sont informés que les interactions seront volontairement être un peu monotone et neutre pendant les expériences.
- Conserver les instructions claires, simples et cohérents. Souligner que la douleur est subjective, et il n'ya pas de bonnes ou mauvaises réponses. Il est le plus important d'être cohérent. Définir le seuil de la douleur de la chaleur comme le point entre être "au sujet d'être douloureux" et "juste devenu douloureux."
- Il est essentiel que le sujet sait précisément à quoi s'attendre lors d'une session de test. Toute «surprises» peut donner lieu à moins de données cohérentes, parce que les facteurs confondants tels que l'anxiété peut être générée. Par exemple, si sept stimuli de la douleur thermique sont utilisés pour déterminer le seuil de douleur de la chaleur, le sujet doit le savoir.
- A tout moment, le sujet peut arrêter le thermode d'obtenir plus chaud en poussant le bouton d'un contrôle manuel. Être en contrôle permettra de réduire l'anxiété d'un sujet et de rendre les données plus fiables.
- La session de formation offre une occasion de juger la performance d'un sujet étude. Il peut être préférable de former des sujets pendant deux à quatre cycles d'essai de sorte que leurs seuils de douleur individuels varient pas de plus de 0,8 ° C, et idéalement d'au plus 0,6 ° C entre les deux derniers cycles d'essai. Les sujets qui ne parviennent pas à performer de façon constante sont généralement exclus de l'étude.
3. Déterminer le seuil de douleur
- Pour commencer les cycles de tests seuil de douleur marque l'emplacement de la thermode sur la peau du sujet. Dans cette expérience, la lésion cutanée inflammatoire utilisé pour la même microdialyse sera testé pour la douleur d'apprendre biochimiques libérés en réponse à l'essai la douleur.
- Puis, départ de chaque cycle en plaçant le thermode sur la zone de la peau marquée. Correspondre à la position de l'thermode avec les marques d'aussi près que possible. Laisser la température entre la peau et la thermode s'équilibrer à 35 ° C - une température qui ne causera pas de façon sécuritaire la douleur. Cela va prendre environ 5 secondes et sera indiqué par une lecture de 35 ° C sur l'écran d'ordinateur.
- Avant de commencer, donner le contrôle à main pour le sujet.
- Utiliser une pression constante et douce pour garder toute la surface de la thermode en plein contact avec la peau du sujet pendant le test.
- Maintenant lancer l'algorithme de test pré-programmé. Le thermode commencera échauffement à 1 ° C / s. Dès que le sujet éprouve des douleurs, ils vont appuyer sur l'appareil portatif.
- Après la presse bouton sur l'appareil portatif, la douleur de température provoquant thermode sera automatiquement enregistrée et commencera à diminuer à un taux de 10 ° C / s jusqu'à sa température de référence de 35 ° C.
- La sonde de température sera automatiquement maintenu à 35 ° C pendant 30 s avant qu'il ne commence à augmenter à nouveau à 1 ° C / s, jusqu'à ce que le sujet pousse à nouveau sur le bouton de l'appareil portatif. Juste avant que la température est d'environ thermode à augmenter à nouveau, rappeler le sujet que ce qui va se passer. Cela permet de garder le sujet centré.
- Cette séquence sera répétée jusqu'à sept enregistrements de température ont été enregistrés. Calculer la moyenne de ces Tempelectures rature, ce qui est le seuil de douleur de la chaleur.
Test douleur mécanique avec des sondes de pression Ponctué
1. Présentation
- Nous utilisons sur mesure calibré des sondes de pression rythmée, parce qu'ils fournissent des résultats plus cohérents que les cheveux traditionnellement utilisées et disponibles dans le commerce de von Frey. Les sondes sont identiques en cylindriques fils en acier inoxydable (240 um de diamètre) montés sur des tiges de cuivre de différents poids (1, 2, 4, 8, 16, 32, 49, 64 et 81 grammes) qui se déplacent librement dans une large main tenu tube en aluminium.
- Les mêmes conditions expérimentales générales décrites pour tester la douleur de la chaleur aux essais sur la douleur mécanique. Les sujets doivent être bien préparés et formés. Il est particulièrement important de rassurer les sujets que les sondes sont émoussées et ne seront pas percer la peau. Cela aidera les sujets pour se détendre et de fournir des données cohérentes.
2. Déterminer le seuil de douleur mécanique
- Pour déterminer le seuil de la douleur mécanique, appliquer d'abord l'extrémité du fil d'acier le plus léger de sonde perpendiculairement à la peau au centre de la lésion expérimentale enflammée.
- Le tube en aluminium à main est alors descendu vers la peau sans la toucher. De cette façon, tout le poids de la tige de cuivre à l'intérieur du tube en aluminium repose sur la pointe de fil d'acier.
- Le sujet d'étude indique alors si la sonde provoque une douleur en disant «oui» ou «non».
- Si les réponses soumises "non", alors soit la sonde même ou le lendemain de sonde plus lourd sera utilisé prochaine. Cet algorithme est appelé une séquence de stimulation ascendant. Au hasard de déterminer si la sonde suivante est plus lourd ou du même poids. Cela permet de garder un sujet aveuglé à l'algorithme.
- Appliquer les sondes dans l'ordre croissant jusqu'à une réserve réponses «oui». Le poids moyen des deux dernières sondes de cette série est enregistré comme point de première déviation.
- Après les réponses soumises "oui", de commencer à utiliser une séquence de stimulation en descendant, et utiliser un briquet sonde ou la sonde comme avant. Au hasard de déterminer si la sonde suivante est plus léger ou du même poids. Cela permet de garder un sujet aveuglé l'algorithme.
- Appliquer les sondes dans une séquence descendante jusqu'à ce que le sujet répond «non». Le poids moyen des deux dernières sondes dans cette séquence constitue le point de déviation seconde.
- Lorsque les réponses soumises "non", revenir à une séquence de stimulation ascendant. Alterner entre ascendant et descendant jusqu'au séquences sept points de déviation sont enregistrées. La moyenne de ces sept points est le seuil de la douleur mécanique.
Discussion
Cette vidéo montre des algorithmes pour évaluer la chaleur et le seuil de douleur mécanique dans la peau enflammée des volontaires humains. La perception de la douleur est subjective. La collecte de données adéquat de la douleur nécessite une installation d'essai appropriés (p. ex calme et rassurant), la formation approfondie des participants à l'étude avec des mesures données dans construite contrôle qualité (fiabilité test-retest), le strict respect d'un protocole d'étude standardisée, et l'évitement des facteurs confondants (stress, anxiété). Fiable données subjectives sur la sensibilité à la douleur, couplé à des interventions telles que l'administration d'un médicament analgésique et la collecte de données mécanistes tels que la libération locale de médiateurs nociceptifs de fournir des informations précieuses sur les mécanismes de la douleur, et des moyens pour prévenir ou atténuer elle.
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. |
References
- Angst, M. S., Clark, J. D. Comment on Koltzenburg et al.: Differential sensitivity of three experimental pain models in detecting the analgesic effects of transdermal fentanyl and buprenorphine. Pain. 126, 165-174 (2006).
- Angst, M. S., Clark, J. D., Carvalho, B., Tingle, M., Schmelz, M., Yeomans, D. C. Cytokine profile in human skin in response to experimental inflammation, noxious stimulation, and administration of a COX-inhibitor: A microdialysis study. Pain. , (2008).
- Angst, M. S., Koppert, W., Pahl, I., Clark, J. D., Schmelz, M. Short-term infusion of the mu-opioid agonist remifentanil in humans causes hyperalgesia during withdrawal. Pain. 106, 49-57 (2003).
- Lotsch, J., Angst, M. S. The mu-opioid agonist remifentanil attenuates hyperalgesia evoked by blunt and punctuated stimuli with different potency: a pharmacological evaluation of the freeze lesion in humans. Pain. 102, 151-161 (2003).
