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Behavior

手动测试的协议来衡量感觉和疼痛人类

Published: December 19, 2016 doi: 10.3791/54130

Abstract

众多的定性和定量技术可用于测试在研究和临床环境感觉神经和疼痛。目前的研究表明用技术来衡量使用便携式和容易地访问设备的压力和热量触觉和痛觉阈值定量感官测试协议。这些技术和设备非常适合新的实验室和诊所的成本是一个问题或一个限制因素。我们演示了以下测量技术:在胳膊和腿(冯弗雷细丝),辐射和接触热灵敏度(与两个阈值和使用视觉模拟评分(VAS)定性评估)和机械压力的敏感性皮肤的机械灵敏度(痛觉计,与两个阈值和增值业务)。该技术和设备描述和演示在这里可以很容易地购买,储存,并通过世界各地的大多数诊所和研究实验室运输。一个limitati这种方法的缺乏自动化或电脑控制。因此,这些方法可在人员训练和数据记录不是更复杂的设备方面更多的劳动密集的。我们提供了一组用于展示技术的可靠性数据。从我们的描述,一个新的实验室应该能够建立和运行这些测试和开发自己的内部可靠性数据。

Introduction

慢性疼痛是一个世界性的临床问题。全球有超过1.5十亿人患有慢性疼痛,以及全球人口的约5%的神经性疼痛症,与发病率与1年龄的增长。在美国,据估计,疼痛影响比糖尿病,心脏疾病和癌症更多的人,组合2。虽然这个问题的认识正在增加,治疗并不总是成功的,可以是昂贵的,并可能有严重的副作用,包括瘾。研究治疗正在进行中,但作为疼痛的个体之间变化很大,用于研究或诊断疼痛测量可能是有问题。特别是,关于定性方法,如视觉模拟评分(VAS)的依赖,用于确定治疗功效,因为疼痛3的主观和个人性质是有问题的。随着越来越多的研究实验室和世界各地的答案疑问句小诊所关于和治疗疼痛系统蒸发散,是准确的,一致的,可移植的,定量的,和负担得起的措施是很大的需求。

在测量疼痛的关键区别是急性与慢性疼痛。急性疼痛是损伤,感染或其他有害刺激的正常反应。急性疼痛通常与治疗时间解决,疼痛的位置通常是位点特异性的。慢性疼痛,然而,可以进行相关的急性疼痛的初始回合,或者它可以是自发性的。慢性疼痛可能与损伤部位,但它往往是整个身体4普遍。慢性疼痛可以持续数周,数月,甚至数年,对患者及家属,雇主和社会造成重大的生理,心理和金钱的负担。识别和量化疼痛的能力是正确的诊断,持续治疗的评估和新的止痛治疗发展的关键。定量和定性感觉试验是日我们进行诊断和治疗的关键。

几种方法可用于检查外围感觉和疼痛:神经传导速度(NCV),体感诱发电位(SEP),皮肤活检,并定量感官测试(QST)。临床医生也经常使用床边的神经感官检验,但这个测试没有校准,并且不使用一个标准化的指令集5。 NCV和SEP的考试可以是信息,但相比QST,它们需要高度专业化的设备,通常只检查大神经纤维,只测量功能丧失,不测试整个躯体感觉系统6,7。皮肤活检来评估神经纤维密度,但相比QST,它们是侵入性的,并要求组织处理和显微镜的时间,这可能需要几天的时间才能完成8。此外,所述活检仅检查体感系统的一个小的,特定区域和不测试神经功能。 QST测量克服了大多数其他测试方法的局限性。最近,已经进行了QSTs标准化规范的数据可用,这进一步增加了它们的效用,以评估疼痛和神经感觉9-11。因此,我们专注于QST措施慢性疼痛当前协议。

新技术使已建立的内部协议12装备精良的实验室内的疼痛和身体的感觉(如压力和热)精确和可靠的评估。许多这些技术,然而,不容易携带并且是成本过高为新的或小的研究实验室和医疗诊所。此外,对于技术使用的协议不跨越实验室13,其可能会影响可靠性标准化。因此,该手稿的目的是演示有效和可靠的疼痛以及可与设备中可用来进行感官措施大多数诊所或研究实验室。对当前协议的发展的理由是,虽然许多人患有慢性疼痛病症和疼痛的准确评估,需要用于诊断和治疗患有,有与测定的视觉演示没有公布的协议。

用于测试急性疼痛几乎完全自动化的装置的一个例子是神经感官分析仪,它可以可靠地评估热痛觉,由焦虑等人所证明以下在人类受试者14的皮肤烧伤。单位是模块化的,并且可以添加额外的感官检验设备。在他们的研究中,焦虑等。也说明与使用间断压力传感器,这是定制的压力感官检验。虽然这些探头应该提供更一致的结果,少数的实验室或诊所有他们。

目前的协议表明慢性疼痛QST措施:冯FREý长丝用于皮肤感觉试验,辐射(“哈格里夫斯”的方法),并接触热技术,和压力algometry为深部组织的疼痛。这些QST测量不是唯一的。相反,它们是用于医疗诊所,医院和研究实验室13,15,16人的感官测试中最常见和普遍接受的测量。机械和热的刺激是用来检查皮肤和深感觉。这些措施,此外,包括正常的感觉和疼痛小型和大型纤维灵敏度的评价。为了评估深部组织疼痛(肌肉),压力algometry被使用,这是疼痛的软组织的量化,如肌肉17,18最常应用的技术。这两个A-三角洲和C纤维调解压力刺激19引起的疼痛。两种纤维的刺激是一种优点也是缺点,因为它探讨多种途径,使其成为一个良好的整体措施,但它是一个LSO那么具体。为了检查触摸敏感性,皮肤用的von Frey长丝的机械刺激的使用,因为它们是在疼痛和医疗神经诊所中最常用的感测装置中的一个。冯Frey细丝刺激的Aβ纤维,20但不具体,既低阈值机械感受器,并可以激活21。使用这些细丝一直被人诟病,主要是因为申请程序的潜在变化和关注,机械灯丝特性可能随时间变化22,23(细丝缩进或手部的意外移动度)的。此协议通过提供具有丝的脚本和校准的详细说明解决这些问题。

对于热痛,使用使用“哈格里夫斯”的方法(可见光和斜坡温度)和加热块检查接触热辐射热。联系和辐射热激活热受体不同,甚至可以混淆彼此。它已经显示,动态接触可以抑制热伤害感受24。这类似于热转诊的概念,其中,触摸有助于正常温度感知25-27。因此,热感觉的一种措施,热痛的两项措施都包括在内。首先,辐射热被用来确定(从室温开始)对温度变化的检测的阈值。其次,辐射热源用于确定热痛阈值。暖热变化(非伤害性)的检测部分由对C纤维瞬时受体电位(TRP)通道介导的,而热疼痛是由TRPV1 / V2和上C和A-δ纤维28等较高阈通道介导的-30。在阈值判断,快速加热皮肤先激活A-δ纤维,相当于“第一痛”,其次是一个C纤维介导的“第二痛”descri床为“悸动,燃烧或肿胀”31。暖气给出了C纤维的优惠激活和是第二疼痛32最好的评价。在接触热测定法,恒定伤害性温度被施加到确定定性强度和疼痛的情感方面。

在开发QST协议考虑的另一个变量是解剖学位置。对于急性或特定位置的疼痛,疼痛的解剖部位通常用于测试。由于协议在设计时考虑到慢性疼痛的条件下,我们采取一个更具全球性的做法。协议评估上,而不是手的前臂和腿感觉,因为它已经显示,热疼痛阈值是在手比在前臂33和热伤害感受可以在手被感知显著更高,虽然较不频繁和少强烈比前臂24。而该协议被设计为m个的慢性疼痛病症ajority,我们提醒一些慢性疼痛病症影响特定解剖区域的用户,这应该修改为特定的患者群体的协议时加以考虑。

虽然这些QST措施是最常用的和被接受为一些最可靠的,它们价格便宜,很常见,大多数诊所和研究实验室可能已经访问它们,能买得起他们,并能运送他们。这QST协议是在需要与慢性疼痛人类措施的实验室或诊所有用。迄今为止,目前没有公布可视化报表显示对这些措施的使用性和可靠性的协议。基于此协议的示范和提高可靠性的提示,实验室或诊所可以很容易地审视自己的重测信度。因为许多诊所将需要利用几个技术员来衡量所有的患者,除鼠呃可靠性数据会在选择协议是有用的。我们有一个小的组数据表明,该协议具有良好的可靠性,但每个临床和实验室强烈建议使用此作为一个例子,因为每个诊所和慢性疼痛每个病人的人口是独一无二的。

对感觉和疼痛测试损伤的危险注意事项:

有关皮肤力学性能试验有受伤的危险是极为罕见的,不可能。机械测试是安全的和广泛使用的。风险对个人是最小的,因为1)这是不是一个痛苦或伤害性刺激; 2)科目被指示,他们可以随时停止任何程序,无不良后果; 3)感觉的受试者所经历的水平远低于其耐受程度和阈值的疼痛。

与热痛测试伤害的风险是最小的。热测试是安全的和广泛使用的。虽然热测试确实PRODUCE疼痛,个别风险很小,因为:1)疼痛是一过性的,一般在手术后立即消退; 2)科目被指示,他们可以随时停止任何程序,无不良后果;和3)由受试者经历疼痛的水平低于其耐受水平。与哈格里夫斯热刺激,有接收一燃烧的非常轻微的风险,但是这是由以下最小化:1)阳性的刺激参数高于50℃的锁定; 2)内置的关闭系统时,防止长时间或高强度的刺激(20秒)的递送的刺激;和图3),该前和每次使用过程中测量在玻璃表面的温度的电子式温度计(见下文中的仪器部分)。痛阈试验将进行只有当在20秒截止检测到的温度≤50℃。

有关压力测试的疼痛伤害的风险是最小的。普雷斯确保测试是安全并广泛使用。虽然压力测试不产生疼痛,个别风险很小,因为:1)疼痛是一过性的,一般在手术后立即消退; 2)科目被指示,他们可以随时停止任何程序,无不良后果; 3)疼痛由受试者经历的水平低于其公差水平; 4)施加的疼痛是从未比检者的痛苦阈值时,这远远低于可能导致损害的任何压力以上。压力测试的一个罕见的副作用的刺激部位擦伤。在这种情况下,受试者不应该在压伤现场重新测试。易怒的机会可以通过很容易碰伤或正在服用血液稀释剂的个人研究排斥最小化。

在登记期间,参与者给出的将要使用的所有的感觉和疼痛的措施的完整说明。与最初的同意,所有参与者都异体结婚满入学前体验所有的感官和疼痛的措施。所有感觉和疼痛测定法基于在健康人类受试者和慢性疼痛的患者34使用既定测定。所有检测涉及要么无害(无疼痛刺激)或急性伤害性刺激(疼痛刺激)不损伤组织。不同的测试之间的时间> 5分钟,以允许受试者休息并减少感觉疲劳或致敏的可能。测试的顺序是每次测试期间相同。测试的具体位点仅限于左和右前臂和L3 / S2皮上的左,右小腿T1的皮。所有站点进行测试都标有一个标记,各个网站的传播出去,以避免重叠感受野激活( 图1)。请参阅材料和设备表的完整材料清单。对于重测信度研究,个别科目我们再由两个实验者在一天的测试。

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Protocol

以人类为对象所有测试应该由机构审查委员会在个别机构的批准。对于目前的研究中描述的所有测试人体试验是经杜肯大学机构审查委员会。培训和各措施说明如下:

1.皮肤机械敏感性测定13

注:已登记的参与者被要求在椅子上坐下,与为下肢支持进行测试。该法包括确定无害皮肤刺激灵敏度阈值。刺激设置有标准的感官评估的von Frey长丝(见设备部分)。这些小尼龙长丝每个应用单一力(从0.078万(0.008英寸七)4.08万(1.0克))。

  1. 第一个实验试验开始之前,请允许参与者感受和操控细丝。给网络感叹的参与者,让他们轻轻地弯曲,对他们的手皮肤。
  2. 在每一次试验,让拍摄对象从看他们的前臂或小腿了。适用灯丝主体的前臂或小腿,直到鞠躬,并询问他们是否觉得灯丝。
  3. 用最小的灯丝启动(0.078 MN;低于人体检测的感觉阈限),开展关于这个问题的前臂或小腿每个灯丝五位审判。
    1. 与各灯丝( 例如,0.078 MN长丝),应用灯丝四次的“正”的试验。
    2. 对于其他审判,不适用灯丝,但还是问这个问题,如果他们觉得灯丝。
      注:此“负”试将随机插入四个“积极”试验和旨在测试为假的反应( 主题认为,他们觉得即使没有刺激应用的东西)。这是必要的感觉阈TESTIN克,因为在感觉系统和/或其它刺激( 如,有微风)随机噪声会导致错误的响应。
  4. 如果主体检测阳性试验和灯丝0负试验≥3,然后录制长丝作为数据表单上的主题的“机械感觉阈限”。
  5. 对于单丝,如果对象检测<真实试验的2和/或>假试验0,然后开始另一轮的5次试验与下次最大长丝直到达到感觉阈值。
    注:感官阈值变化为人类受试者,但在经验,他们通常是从1.57-9.81 MN范围(数据未显示)。这力量足以感受到光无害的压力。典型的检测时间为每个身体部位(前臂和小腿)为约5分钟。另外,也可以测量针状疼痛与这些长丝,但是这通常需要使用大直径的长丝。

2。辐射热敏感性测定35

注:已登记的参与者被要求在椅子上坐下,与为下肢支持进行测试。该测定涉及确定用于非疼痛热变化和痛苦热刺激的敏感性阈值。刺激设置有热辐射装置35。这个装置使用一个聚焦光束穿过一块0.64毫米厚的安全玻璃缓慢加热的受试者的皮肤(见下文中的仪器部分)。

  1. 培训和实验性试验开始前,显示设备的主题;让他们感到自己的手的刺激。
  2. 向受试者休息其前臂或小腿上的室温玻璃板,它应覆盖有除了用于刺激呈现小窗口的橡胶绝缘片。
    注:绝缘片使主题集中于刺激呈现在无冷却SEnsation与将一个人的身体对抗的室温对象相关联。
  3. 使用镜,定位下对受验者的前臂或小腿( 图1)的显着区域中的光源。
    注:当腿或臂从玻璃的表面凸出,所述热刺激自动停止,因为在试验的开始,然后被记录为时间“延迟响应”。
  4. 完成两个试验中两个不同的显着的区域上每个肢体各试验(无害温度检测和疼痛阈值),以避免在单一地点重新测试。
  5. 对于无伤大雅的温度检测试验,问这个问题时,他们感到温度的变化,以提高他们的腿或手臂,或按下“停止”按钮。
    1. 因此,典型的缩回阈值出现在约10秒到试,从而使设备20秒后关闭设置设备。要做到这一点痛阈值,设置德维CE坡道,使得刺激在10秒达到47℃的温度。
      注:对于无害的温度检测试验中,在玻璃上在阈值的典型的温度是37℃(99°F)。在痛阈试验中,受试者被告知,当他们感到“温暖无害或热”的刺激过渡,以提高他们的腿或手臂,或按下“停止”按钮,“痛苦的热量。”在阈玻璃上的典型的温度是〜47℃(121°F)。在20秒的截止时间点试验的最高温度为50℃,其远低于会导致在人中36的组织损伤的累积温度。
  6. 使用恒温法28(加热块),以评估的质量和热痛的不愉快。使用加热块,用于刺激的温度设定为45℃。
    注:45°C是是典型的最小stimu标准温度必要杆菌感到热痛和已知激活TRPV1伤害感受器29。
    1. 步骤2.7.2之前,说明标准0-10 VAS并显示在10cm线向受试者。通知对“质量规模”,“0”表示“不痛”和“10”表示“最严重的疼痛可以想象的主题”,并表示对“不愉快的规模”,“0”表示“不愉快”和“ 10“表示”最不愉快的感觉想象“( 如图2)。
    2. 为3秒施加刺激3厘米(×5厘米加热块),以标记的位置上的左前臂或小腿( 如图1在现场标记为“T”)。
    3. 紧接着的刺激,让拍摄对象,以评估使用标准的0-10 VAS疼痛的质量和不愉快。

3.压力敏感性测定13,37

注:已登记的参与者被要求在椅子上坐下,与为下肢支持进行测试。该测定涉及确定用于痛苦压力刺激的灵敏度阈值,然后确定在一个单独的试验,同样的压力的质量和不愉快。刺激设置有标准的临床压力痛觉计(见下文中的材料和设备表仪器部分)。此装置由连接到压力米2厘米探针。

  1. 第一次训练和实验审判之前,让受刺激应用到自己的认真监督。
  2. 对于痛阈审判,放在主体的前臂或小腿探头,逐步施加压力。
    1. 每个完整两个试验的前臂和小腿在两个不同的位点(每个肢),以避免一个区域中的破坏。
    2. 在审判过程中,施加压力逐渐,直到“无害压”到“痛苦的压力”刺激过渡。让拍摄对象说“停”在这一点上,并从主体的前臂或小腿的刺激。
    3. 取下主题的痛觉计。该装置自动记录施加最大的压力。记录此为“压力痛阈值”为审判。
  3. 通知课题,定压试验是下一个。
    1. 确定所述受试者中的压力阈值之后,应用在相对肢的附加试验,以确定与痛苦压力刺激(在第三测试点)相关联的被检者的痛苦。匹配精确地刺激了基准试验期间确定( 例如,如果前臂基线试验表明的50 N的压力阈值,则该主题将被要求来评估刺激的疼痛)主体的痛阈值。
    2. 在这项试验中,要求日Ë主题,以评估在3秒内给予压力刺激的质量和不愉快。
    3. 使用标准的0-10增值服务。通知对“质量规模”,“0”表示“不痛”和“10主题为”代表“最严重的疼痛可想而知。”在“规模不愉快”,“0”表示“不愉快”和“10”表示“最不愉快的感觉可想而知。”
    4. 这次审判中,适用于疼痛刺激,然后问这个问题来评估疼痛(对上述两种增值业务)。

4.可靠性研究

注:要检查协议的可靠性,我们进行了一个小的研究,受试者的收视率一雄一雌考官之间进行比较。

  1. 通过张贴传单征集参与者。有谁符合纳入标准有兴趣的志愿者(参考1)参与一个或其中研究描述和测试技术被证明ientation会话。
  2. 问潜在的志愿者的问题,并让他们阅读并签署由大学IRB批准的知情同意文件。
    注:这两个考官这项研究是谁被研究者谁拥有从疼痛测量和管理的临床和实验室及神经感觉经验培训的实验室技术人员(一公一母)。
  3. 测试所有受试者具有两个不同审查员,与两个检查相隔30分钟。
  4. 到本研究评估评判间的可靠性,计算组内相关系数(型号3,2)[ICC(3,2)]用方差分析(ANOVA)对每个因变量绝对协议的双向混合分析(总共八个)38。统计软件可用于所有的统计分析。

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Representative Results

这里,我们描述了具有成本效益的定性和定量的分析的执行来测量使用VAS( 图2)人类受试者无害的感觉和疼痛。视觉表示是非常重要的,因为这些检查的准确和精确的结果取决于由技术人员正确和一致的协议执行。此外,这是有价值的知道,如果所描述的可以收集再生的数据的多个技术人员执行的技术。虽然这不是本研究的意图完成一个全面的可靠性分析( 我们没有进行多重检验统计校正),结果证明测量的一致性,并提供每个什么实验室新近的例子分析,采用这种技术可能执行量化的可靠性。为了测试实验,两个独立的实验技术,实验者之间的信度 TER值(一公一母),测试六科。所有受试者完成无不良事件的研究。受试者由两个实验者在一天的测试,与测试之间30分钟。实验者测试(男第一次和女性第一)的顺序是横跨六个科目随机。受试者的平均年龄为21.8岁(SD = 2.0),平均BMI为23.5(SD = 3.3);三六个科目为女性。如表1图3所示,-实验者之间的可靠性是强劲的机械,热和压力测试。对所有实验者之间的可靠性数据组内相关[ICC(3,2)平均措施均在0.7以上。此外,-实验者间可靠性[ICC(3,2)]平均措施均统计学显著,除了机械敏感性试验(p值= 0.075)。

G“/>
图1:对左和右前臂和小腿感觉测试位点示意图。个别试验场都标有一个标准的手术标记。 M =机械; H =哈格里夫斯辐射热; PP =压力疼痛; PT =压力痛阈值; T =恒温疼痛。 请点击此处查看该图的放大版本。

图2
图2:视觉模拟评分(VAS)的插图。这个数字代表了一个标准的0-10视觉模拟评分法(VAS)有10厘米谱线。这种规模用于表示疼痛,其中“0”表示“不痛”和“10”的质量表示“最差疼痛可以想象,”和疼痛的不愉快,其中“0”表示“不Ùnpleasant“和”10“表示”最不愉快的感觉可想而知。“ 请点击此处查看该图的放大版本。

图3
图3: 在人类参与者的感官测试,实验人员间的可靠性评估。个别受试者(n = 6)测定(A)的机械感(P = 0.075),(B)恒热视觉模拟评分法(VAS),强度(P = 0.001),(C),恒热VAS不愉快(P = 0.001 ),(D)辐射热温度的敏感性(p = 0.003),(E)辐射热痛阈值(p = 0.021),(F)压力阈值(p = 0.002),(G)恒压VAS INTEnsity在一天(p值= 0.001),和(H)恒定压力的VAS不愉快(p值= 0.001)(>测试之间30分钟)通过两个单独的实验者。 P值表示组内相关系数的意义。虚线是最佳拟合的线。 请点击此处查看该图的放大版本。

表格1
表1:内相关系数[ICC(3,2)]为七疼痛和灵敏度的措施。个别科目(N = 6)由两位调查员(一公一母)检测。所有测试均在同一天(30分钟间隔)进行。 ICC(3,2)和相应的P值给出每个度量。 请cli来这里完蛋查看此表的放大版本。

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Discussion

我们已经证明具有成本效益的,并且可以用来评估在人受试者机械感,热感和疼痛,以及压疼简单的定性和定量感官测试。这些测定的值是其易于实施和必要的培训时间的低量。每个实验者所接受的训练(一项试验观察和一个试行)少量。因此,多个技术人员可以在一天的培训。结果表明强间实验者和受试者内的可靠性。取决于每个实验使用测试的数量,对于多个IC卡的测试统计校正是可取的。

中,实验者间的可靠性,机械感度的一项措施,没有达到统计学意义(ICC = 0.76,P = 0.08)。我们重新审视了数据收集程序的实验室笔记两个科目,发现数据收集未见异常。虽然这是有可能一个更大的样本量将达到统计学意义,我们认为这是值得关注的有三个原因。首先,疼痛,一种主观体验,是很难衡量的,并努力,以规范的测试都不为过。其次,在痛苦中检测性别偏见的可能性,应进行这些措施时,必须考虑。最后,还有一成比例的偏置的可能性,在该在被认为是“高灵敏度,”光谱的端部的测试可能变得不可靠。一个更广泛的研究需要进行如果存在偏差正确地确定。

在确保一致性的关键步骤是从解释测试参与者当脚本读取;核对单丝所施加的力;并努力保证了强度,频率,持续时间,以及所涉及的实验刺激的本地化的精确控制。此外,室温下可能是一个因素而测量的感觉,因此,室温下应控制和记录。对于这些结果,尽管这是不可能用这种设计真正消除歧义受试者内和帧内实验者可靠性,即受试者演示一致的阈值的事实表明,这些测定是足够稳定在临床和研究试验中使用。此外,这是一个重要的发现,因为它证明缺乏复检过敏或敏感的疲劳。

最重要的是大诊所,这些数据表明,多个训练的实验人员能够可靠地实现这些测试,和实验者和受试者或患者之间的性别差异不太可能影响结果。该协议是如此广泛适用于诊所或在雇员翻转和新的技术人员的训练发生研究实验室,因为这是不太可能影响QST测定的结果。

一个重要的LIMI当前研究的塔季翁是其健康志愿者的采样。有无数的慢性疼痛综合征,和每个患者群是唯一的。而不是我们的研究限制到一个类型或慢性疼痛的分类,我们决定测试健康志愿者作为一般模型。每个诊所或实验室建议进行自己的内部分析为特定患者人群。

该协议的总的意义是,这些试验是价格合理,易于典型的感官测试协议(研究或临床),包括;他们也是可靠的,甚至是跨考官。唯一真正的限制是对一些培训,对所有数据的手动录像的需要。我们没有发现故障排除或修改是必要的,因此,只要适当的设备是可用的。

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Acknowledgments

作者承认以下资金来源:杜肯大学教师发展基金的拨款颁发给金佰利Szucs博士和Alex Kranjec博士和本笃Kolber博士和马修Kostek,博士学位。我们也承认雷切尔Sweetnich从授予Sweetnich(导师:Szucs和Kostek)杜肯大学本科疼痛体验的研究实验计划援助和资金。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Pressure Algometer/Force Dial Wagner Instruments FDK 20 The pressure algometer quantifies pressure pain threshold. It has a rubber tip attachment that is applied to the marked skin site by the investigator. The dial records the pressure and is reset after each measurement.
von Frey cutaneous stimulators Touch Test NC1275-01 through -08 These von Frey filaments are commonly used to examine sensitivity in research and clinical settings. Our set of 8 filaments covers a range of sensitivities. The individual filaments are 1.65 mN, 2.36 mN, 2.44 mN, 2.83 mN, 3.22 mN, 3.61 mN, 3.84 mN, 4.08 mN.
"Hargreaves" apparatus, testing platform Custom n/a One complete base and four supporting columns are used to form a platform for a sheet of safety glass through which the heat source directs heat to the subjects arm or leg that is resting on the glass. The heat lamp is placed beneath the glass.
0.64 cm Pyrex safety glass DuPont n/a Safety glass is important to avoid injury in the unlikely event of a fracture in the glass surface.
Electronic thermometer/thermocouple 53 IIB Fluke 3821062 The thermocouple is used for thermal testing. The thermocouple is placed on the glass underneath the subject's arm or leg and measures the temperature at the glass level.
IITC Plantar Analgesia Meter  Life Science Inc. Woodland Hills, CA 390 This is the heat source and timer for Hargreaves testing. The unit's heat source has an “idle state” that allows exact placement of the heat source. The heat source is radiant light and the light beam is focused to the top of the glass to creates a 4 mm x 6 mm intense spot on the arm or leg.
Examiner script Custom n/a A written script for the examiner is used for every testing session. Because pain and sensitivity can be affected by environmental stresses, we attempt to maintain as much consistency as possible between subjects. The examiner reads directly from the script every time a measure is made to ensure verbal consistency.
Markers for testing site Sharpie n/a Washable markers may be preferable for situations where multiple days of testing is not necessary
Constant heat stimulus block Benchmark Scientific BR10-00 This block is digitally controlled. The surface of the block is 2 cm x 3 cm.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Analysts, G. I. Pain Management - A Global Strategic Business Report. Global Industry Analysts. , 727 (2012).
  2. AAPM Facts and Figures on Pain. Medicine, A. .A. .o.P. , (2015).
  3. Loeser, J. D., Treede, R. D. The Kyoto protocol of IASP Basic Pain Terminology. Pain. 137 (3), 473-477 (2008).
  4. Clauw, D. J. Fibromyalgia: a clinical review. JAMA. 311 (15), 1547-1555 (2014).
  5. Haanpaa, M., et al. NeuPSIG guidelines on neuropathic pain assessment. Pain. 152 (1), 14-27 (2011).
  6. Cruccu, G., et al. Recommendations for the clinical use of somatosensory-evoked potentials. Clin Neurophysiol. 119 (8), 1705-1719 (2008).
  7. Backonja, M. M., et al. Value of quantitative sensory testing in neurological and pain disorders: NeuPSIG consensus. Pain. 154 (9), 1807-1819 (2013).
  8. Mainka, T., Maier, C., Enax-Krumova, E. K. Neuropathic pain assessment: update on laboratory diagnostic tools. Curr Opin Anaesthesiol. 28 (5), 537-545 (2015).
  9. Maier, C., et al. Quantitative sensory testing in the German Research Network on Neuropathic Pain (DFNS): somatosensory abnormalities in 1236 patients with different neuropathic pain syndromes. Pain. 150 (3), 439-450 (2010).
  10. Magerl, W., et al. Reference data for quantitative sensory testing (QST): refined stratification for age and a novel method for statistical comparison of group data. Pain. 151 (3), 598-605 (2010).
  11. Pfau, D. B., et al. Quantitative sensory testing in the German Research Network on Neuropathic Pain (DFNS): reference data for the trunk and application in patients with chronic postherpetic neuralgia. Pain. 155 (5), 1002-1015 (2014).
  12. Olesen, A. E., Andresen, T., Staahl, C., Drewes, A. M. Human experimental pain models for assessing the therapeutic efficacy of analgesic drugs. Pharmacol Rev. 64 (3), 722-779 (2012).
  13. Rolke, R., et al. Quantitative sensory testing: a comprehensive protocol for clinical trials. Eur J Pain. 10 (1), 77-88 (2006).
  14. Angst, M. S., Tingle, M., Phillips, N. G., Carvalho, B. Determining heat and mechanical pain threshold in inflamed skin of human subjects. J Vis Exp. (23), e1092 (2009).
  15. Dyck, P. J., et al. Cool, warm, and heat-pain detection thresholds: testing methods and inferences about anatomic distribution of receptors. Neurology. 43 (8), 1500-1508 (1993).
  16. Tena, B., et al. Reproducibility of Electronic Von Frey and Von Frey monofilaments testing. Clin J Pain. 28 (4), 318-323 (2012).
  17. Staahl, C., Christrup, L. L., Andersen, S. D., Arendt-Nielsen, L., Drewes, A. M. A comparative study of oxycodone and morphine in a multi-modal, tissue-differentiated experimental pain model. Pain. 123 (1-2), 28-36 (2006).
  18. Reddy, K. S., Naidu, M. U., Rani, P. U., Rao, T. R. Human experimental pain models: A review of standardized methods in drug development. J Res Med Sci. 17 (6), 587-595 (2012).
  19. Adriaensen, H., Gybels, J., Handwerker, H. O., Van Hees, J. Nociceptor discharges and sensations due to prolonged noxious mechanical stimulation--a paradox. Hum Neurobiol. 3 (1), 53-58 (1984).
  20. Burke, D., Mackenzie, R. A., Skuse, N. F., Lethlean, A. K. Cutaneous afferent activity in median and radial nerve fascicles: a microelectrode study. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 38 (9), 855-864 (1975).
  21. Woolf, C. J., Max, M. B. Mechanism-based pain diagnosis: issues for analgesic drug development. Anesthesiology. 95 (1), 241-249 (2001).
  22. Wylde, V., Palmer, S., Learmonth, I. D., Dieppe, P. Test-retest reliability of Quantitative Sensory Testing in knee osteoarthritis and healthy participants. Osteoarthritis Cartilage. 19 (6), 655-658 (2011).
  23. Geber, C., et al. Test-retest and interobserver reliability of quantitative sensory testing according to the protocol of the German Research Network on Neuropathic Pain (DFNS): a multi-centre study. Pain. 152 (3), 548-556 (2011).
  24. Green, B. G. Temperature perception on the hand during static versus dynamic contact with a surface. Atten Percept Psychophys. 71 (5), 1185-1196 (2009).
  25. Green, B. G. Referred thermal sensations: warmth versus cold. Sens Processes. 2 (3), 220-230 (1978).
  26. Green, B. G., Lederman, S. J., Stevens, J. C. The effect of skin temperature on the perception of roughness. Sens Processes. 3 (4), 327-333 (1979).
  27. Stevens, J. C., Green, B. G., Krimsley, A. S. Punctate pressure sensitivity: effects of skin temperature. Sens Processes. 1 (3), 238-243 (1977).
  28. Fowler, C. J., Sitzoglou, K., Ali, Z., Halonen, P. The conduction velocities of peripheral nerve fibres conveying sensations of warming and cooling. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 51 (9), 1164-1170 (1988).
  29. Tominaga, M. TRP Ion Channel Function in Sensory Transduction and Cellular Signaling Cascades. Frontiers in Neuroscience. Liedtke, W. B., Heller, S. , CRC Press/Taylor & Francis. Boca Raton. (2007).
  30. Yarnitsky, D., Ochoa, J. L. Warm and cold specific somatosensory systems. Psychophysical thresholds, reaction times and peripheral conduction velocities. Brain. 114 (Pt 4), 1819-1826 (1991).
  31. Hughes, A. M., Rhodes, J., Fisher, G., Sellers, M., Growcott, J. W. Assessment of the effect of dextromethorphan and ketamine on the acute nociceptive threshold and wind-up of the second pain response in healthy male volunteers). Br J Clin Pharmacol. 53 (6), 604-612 (2002).
  32. Handwerker, H. O., Kobal, G. Psychophysiology of experimentally induced pain. Physiol Rev. 73 (3), 639-671 (1993).
  33. Taylor, D. J., McGillis, S. L., Greenspan, J. D. Body site variation of heat pain sensitivity. Somatosens Mot Res. 10 (4), 455-465 (1993).
  34. Drury, D. G., Stuempfle, K. J., Shannon, R., Miller, J. An investigation of exercise-induced hypoalgesia after isometric and cardiovascular exercise. Journal of Exerc Physiol. 7 (4), (2004).
  35. Sternberg, W. F., Bokat, C., Kass, L., Alboyadjian, A., Gracely, R. H. Sex-dependent components of the analgesia produced by athletic competition. J Pain. 2 (1), 65-74 (2001).
  36. Yarmolenko, P. S., et al. Thresholds for thermal damage to normal tissues: an update. Int J Hyperthermia. 27 (4), 320-343 (2011).
  37. Kinser, A. M., Sands, W. A., Stone, M. H. Reliability and validity of a pressure algometer. J Strength Cond Res. 23 (1), 312-314 (2009).
  38. Portney, L. G., Watkins, M. P. Foundations of Clinical Research: Applications to Practice. , Prentice Hall. (2009).

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Kostek, M., Polaski, A., Kolber, B., Ramsey, A., Kranjec, A., Szucs, K. A Protocol of Manual Tests to Measure Sensation and Pain in Humans. J. Vis. Exp. (118), e54130, doi:10.3791/54130 (2016).

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