Abstract
Zahlreiche qualitative und quantitative Techniken können sensorischen Nerven und Schmerzen bei der Forschung und klinischen Einstellungen zu testen. Die aktuelle Studie zeigt eine quantitative sensorische Testprotokoll Techniken für Druck und Wärme tragbar und leicht zugänglich Ausrüstung Tastempfinden und Schmerzschwelle zu messen. Diese Techniken und Geräte sind ideal für neue Labore und Kliniken, in denen die Kosten ein Anliegen oder ein limitierender Faktor ist. Wir zeigen, Messtechniken für die folgenden: kutane mechanische Empfindlichkeit auf den Armen und Beinen (von-Frey-Filamente), Strahlungs- und Kontaktwärmeempfindlichkeit (sowohl mit Schwellen- und qualitative Beurteilungen der visuellen Analogskala (VAS) unter Verwendung) und mechanischen Druckempfindlichkeit ( Algometer, sowohl mit Schwelle und dem VAS). Die Techniken und Geräte beschrieben und hier kann von den meisten Kliniken und Forschungslabors auf der ganzen Welt leicht gekauft, gelagert und transportiert nachgewiesen werden. Ein limitatiauf dieses Ansatzes ist ein Mangel an Automatisierung oder Computersteuerung. Somit können diese Prozesse in Bezug auf die Ausbildung des Personals und die Datenaufzeichnung arbeitsintensiver als die anspruchsvollere Geräte. Wir bieten eine Reihe von Zuverlässigkeitsdaten für den aufgezeigten Techniken. Aus unserer Beschreibung sollte ein neues Labor der Lage sein, diese Tests zu gründen und zu betreiben und ihre eigenen internen Zuverlässigkeitsdaten zu entwickeln.
Introduction
Chronische Schmerzzustände sind ein weltweites klinisches Problem. Mehr als 1,5 Milliarden Menschen unter chronischen Schmerzen leiden weltweit und rund 5% der Weltbevölkerung leidet unter neuropathischen Schmerzen, mit Inzidenzraten mit zunehmendem Alter ab 1. In Amerika, es wird geschätzt , dass der Schmerz mehr Menschen als Diabetes, Herzkrankheiten und Krebs, kombiniert 2 beeinflusst. Während das Bewusstsein für dieses Problem zunimmt, Behandlungen sind nicht immer erfolgreich, kann teuer sein, und schwerwiegende Nebenwirkungen haben können, einschließlich Sucht. Forschung über Behandlungen ist noch nicht abgeschlossen, aber als Schmerz stark zwischen den Individuen variiert, Schmerzmessung für die Forschung und Diagnostik kann problematisch sein. Insbesondere die Wirksamkeit der Behandlung der Abhängigkeit von qualitativen Ansätzen, wie der Visual Analog Scale (VAS), für die Bestimmung wurde aufgrund der subjektiven und persönlichen Art des Schmerzes 3 problematisch. Da immer mehr Forschungslabors und kleinere Kliniken auf der ganzen Welt Antwort questionen über und behandeln Schmerzen, Maßnahmen, die präzise, konsistente, tragbar, quantitativ sind und erschwinglich sind sehr gefragt.
Ein wesentlicher Unterschied in der Schmerzmessung ist akut gegen chronische Schmerzen. Akuten Schmerzen ist eine normale Reaktion auf eine Verletzung, Infektion oder anderen schädlichen Reizes. Akute Schmerzen löst normalerweise mit der Behandlung und die Zeit, und die Schmerzen Lage ist in der Regel standortspezifisch. Chronischer Schmerz kann jedoch auf einen anfänglichen Zeitraum der akuten Schmerz in Beziehung gesetzt werden, oder es kann idiopathisch. Chronischen Schmerzen zu der Verletzungsstelle beziehen können, aber es ist oft weit verbreitet im ganzen Körper 4. Chronische Schmerzen können Wochen, Monate und sogar Jahre dauern, was zu erheblichen physischen, psychischen und monetären Belastungen für die Patienten und ihre Familien, Arbeitgeber und Gesellschaften. Die Fähigkeit, zu identifizieren und zu quantifizieren Schmerz ist entscheidend für die korrekte Diagnose, Auswertung der laufenden Behandlung, und die Entwicklung neuer analgetische Behandlungen. Quantitative und qualitative sensorische Prüfung sind thuns kritisch für die Diagnose und Behandlung.
Mehrere Verfahren können verwendet werden periphere Empfindung und Schmerzen zu untersuchen: Nervenleitgeschwindigkeit (NLG), evozierte somatosensorische Potentiale (SEP), Hautbiopsien und quantitative sensorische Testung (QST). Ärzte verwenden auch routinemäßig Nacht neurologische sensorische Prüfung, aber diese Tests nicht kalibriert ist und nicht einen standardisierten Satz von Anweisungen 5 nicht verwendet. Prüfungen von NCV und September können informativ sein, aber im Vergleich zu QST, benötigen sie hoch spezialisierte Ausrüstung, in der Regel nur große Nervenfasern zu untersuchen, nur Funktionsverlust zu messen, und sie die gesamte somatosensorischen System 6,7 nicht testen. Hautbiopsien werden verwendet , um Nervenfaserdichte zu bewerten, aber im Vergleich zu QST, sie sind invasive und erfordern Gewebeverarbeitung und Mikroskopie Zeit, die mehrere Tage dauern könnte 8 zu erreichen. Darüber hinaus untersucht die Biopsie nur einen kleinen, bestimmten Bereich des Systems somatosensorischen und nicht Nervenfunktion zu testen. QST Messungen überwinden die meisten der Beschränkungen anderer Testmethoden. Vor kurzem haben standardisierte normative Daten für QSTS zugänglich gemacht, die weiter auf ihre Nützlichkeit hinzufügen 9-11 Schmerzen und Nerven Gefühl zu beurteilen. Wir konzentrieren uns deshalb das aktuelle Protokoll auf QST Maßnahmen zur Behandlung chronischer Schmerzen.
Neue Technologien haben die Bewertung der Schmerzen und körperliche Empfindung (zB Druck und Wärme) präzise und zuverlässig in gut ausgestatteten Labors gemacht , die interne Protokolle 12 etabliert haben. Viele dieser Technologien sind jedoch nicht leicht zu transportieren und sind kostspielig für neue oder kleine Forschungslabors und Kliniken. Zusätzlich sind Protokolle für die Technologienutzung nicht über Laboratorien standardisiert 13, die Zuverlässigkeit beeinträchtigen können. Daher ist es das Ziel dieses Manuskripts und zuverlässige Schmerzen und Sinnes Maßnahmen zu demonstrieren , die mit der Ausrüstung durchgeführt werden kann , die verfügbar ist inDie meisten Kliniken oder Forschungslabors. Die Gründe für die Entwicklung des aktuellen Protokolls ist, dass während viele Menschen unter chronischen Schmerzzuständen leiden, und eine genaue Beurteilung von Schmerzen ist für die Diagnose und Behandlung erforderlich ist, gibt es keine veröffentlichten Protokolle mit visuellen Demonstrationen von Assays.
Ein Beispiel für eine nahezu vollautomatische Vorrichtung zum Testen akuten Schmerzen ist die Neuro Sensory Analyzer, die zuverlässig thermische Schmerzempfindung beurteilen kann, wie von Angst et al. im Anschluss an eine Hautbrand bei menschlichen Patienten 14. Das Gerät ist modular aufgebaut und zusätzliche sensorische Prüfung Geräte hinzugefügt werden können. In ihrer Studie, Angst et al. auch zeigen, Druck sensorische Prüfung mit dem Einsatz von Punctuated Drucksonden, die benutzerdefinierte gebaut wurden. Während diese Sonden sollten konsistentere Ergebnisse, wenige Laboratorien oder Kliniken bieten haben sie.
Das aktuelle Protokoll zeigt QST Maßnahmen zur Behandlung chronischer Schmerzen: von Frey Filamente für die kutane sensorische Prüfung, ein strahlendes ( "Hargreaves" -Methode) und Kontaktwärmetechnik und Druckalgesiometrie für tiefe Gewebe Schmerzen. Diese QST Messungen sind nicht eindeutig. Vielmehr sind sie die am häufigsten verwendeten und allgemein anerkannten Messungen für die menschliche sensorische Prüfung in Kliniken, Krankenhäusern und Forschungslabors 13,15,16. Mechanische und thermische Stimulation verwendet werden, Haut- und tiefe Empfindung zu untersuchen. Diese Maßnahmen ferner umfassen die Bewertung von sowohl kleinen als auch großen Faser Empfindlichkeit für normale Gefühl und Schmerzen. Um tiefe Gewebeschmerzen (Muskel) beurteilen zu können , wird die Druckalgesiometrie verwendet, die die am häufigsten angewandte Technik für die Quantifizierung von Schmerzen in weichem Gewebe wie Muskeln 17,18 ist. Beide A-delta und C - Fasern vermitteln durch Druckstimulation 19 induzierte Schmerzen. Stimulation beider Fasern ist ein Vorteil und ein Nachteil, dass es mehrere Wege untersucht, es ist eine gute allgemeine Maßnahme macht, aber es ist einlso weniger spezifisch. Um zu untersuchen, Berührungsempfindlichkeit, wird die mechanische Stimulation der Haut mit von Frey Filamenten verwendet, weil sie sind eine der am häufigsten verwendeten sensorischen Geräte in Schmerzen und medizinischen neuronalen Kliniken. Von - Frey - Filamenten stimulieren A-Beta - Fasern, 20 sind aber nicht spezifisch , da beide niedrige Schwelle Mechanorezeptoren und Nozizeptoren können 21 aktiviert werden. Die Verwendung dieser Filamente ist kritisiert worden, vor allem wegen der möglichen Variabilität des Bewerbungsverfahrens (Grad der Glühfaden inden oder der zufälligen Bewegung der Hand) und Bedenken , dass die mechanischen Eigenschaften Glühfaden im Laufe der Zeit 22,23 ändern können. Dieses Protokoll befasst sich mit diesen Fragen, indem sie detaillierte Anweisungen mit einem Skript und Kalibrierung von Filamenten.
Für die thermische Schmerz, Strahlungswärme, die "Hargreaves" Methode (sichtbares Licht und Rampentemperatur) und einen Wärmeblock mit Kontaktwärme zu untersuchen, werden verwendet. Kontakt und Strahlungswärme aktivieren Wärmeanders Rezeptoren und können sogar einander vermengen. Es hat sich gezeigt , dass die dynamische Kontakt 24 thermische Nozizeption hemmen können. Dies ähnelt dem Konzept der thermischen Verweisungs, wobei Berührung 25-27 auf Normaltemperatur Wahrnehmung beiträgt. Daher sind ein Maß für die Wärmeempfinden und zwei Maßnahmen der thermischen Schmerz enthalten. Zuerst wird Strahlungswärme verwendet, um den Schwellenwert für die Temperaturänderungserfassungs (ausgehend von Raumtemperatur) zu bestimmen. Zweitens wird die Strahlungswärmequelle verwendet, um die Schwelle für den Wärmeschmerz zu bestimmen. Die Erkennung von Warm thermische Veränderung (non-nociceptive) wird teilweise durch transient receptor potential (TRP) -Kanäle auf C - Fasern vermittelt wird , während Wärme Schmerzen durch TRPV1 / V2 und andere höhere Schwellen Kanäle auf C und A-delta Fasern vermittelt wird 28 -30. Bei Schwellenbestimmung aktiviert schnelle Haut Erwärmung ersten A-Delta-Fasern, in die "erste Schmerz," entsprechend, gefolgt von einer C-Faser-vermittelte "zweite Schmerzen" beschrieBett als "Pochen, Brennen oder Schwellung" 31. Heizung gibt eine bevorzugte Aktivierung von C - Fasern und ist die beste Bewertung der zweite Schmerz 32. In dem Kontaktwärme-Assay eine Konstante ist nozizeptiven Temperatur die qualitative Intensität und affektiven Aspekte des Schmerzes zu bestimmen, angewandt.
Eine weitere Variable betrachtet in der QST-Protokoll zu entwickeln, ist anatomischen Lage. Bei akuten oder ortsspezifische Schmerzen wird die anatomische Lage der Schmerzen für Tests verwendet. Da das Protokoll mit chronischen Schmerzen Bedingungen konzipiert wurde, nehmen wir einen globalen Ansatz. Das Protokoll beurteilt Empfindung auf dem Unterarm und Bein anstelle der Hand, da es die Wärme Schmerzschwellen an der Hand deutlich höher sind gezeigt worden ist , als auf dem Unterarm 33 und dass eine thermische Nozizeption auf der Hand wahrgenommen werden, wenn auch weniger häufig und weniger intensiv als auf dem Unterarm 24. Während das Protokoll wurde für den m ausgelegtajority von chronischen Schmerzzuständen, raten wir dem Benutzer, dass einige chronische Schmerzzustände spezifischen anatomischen Regionen beeinflussen, und dies sollte berücksichtigt werden, wenn das Protokoll für eine bestimmte Patientengruppe zu ändern.
Während diese QST Maßnahmen die am häufigsten verwendeten und werden akzeptiert, da einige der zuverlässigsten sind, sind sie preiswert und häufig genug, dass die meisten Kliniken und Forschungslabors bereits den Zugang zu ihnen haben könnte, sie sich leisten können, und sie transportieren können. Dieses QST-Protokoll ist nützlich in jedem Labor oder Klinik, in der Maßnahmen für Menschen mit chronischen Schmerzen benötigt werden. Bis heute gibt es derzeit keine veröffentlichten visuelle Berichte ein Protokoll für die Nutzung und die Zuverlässigkeit dieser Maßnahmen zu demonstrieren. Basierend auf diesem Protokoll Demonstration und Tipps zur Verbesserung der Zuverlässigkeit, könnte ein Labor oder Klinik leicht ihre eigenen Retestreliabilität untersuchen. Da viele Kliniken müssen mehrere Techniker nutzen, um alle Patienten zu messen, inter-Ratteer Zuverlässigkeitsdaten wäre nützlich, in ein Protokoll auswählen. Wir sind eine kleine Gruppe von Daten, die suggeriert, dass das Protokoll eine gute Zuverlässigkeit, aber jede Klinik und Labor ist stark dies als Beispiel empfohlen, zu verwenden, da jede Klinik und jeder Patientengruppe mit chronischen Schmerzen ist einzigartig.
Hinweise auf das Verletzungsrisiko für die sensorische und Schmerztests:
Das Verletzungsrisiko für Haut mechanische Prüfung im Zusammenhang ist extrem selten und unwahrscheinlich. Mechanische Prüfung sicher und weit verbreitet. Die Risiken für die einzelnen sind minimal, da 1) dies nicht eine schmerzhafte oder schädlichen Reiz ist; 2) Testpersonen werden angewiesen, dass sie jedes Verfahren jederzeit beenden kann, ohne negative Folgen; und 3) die Höhe der Empfindung von Probanden hatten deutlich unter ihre Toleranzschwelle und Schwelle für Schmerzen.
Das Verletzungsrisiko für thermische Schmerztests im Zusammenhang mit minimal ist. Thermische Prüfung sicher und weit verbreitet. Während thermische Tests tut produce Schmerzen, Risiken für den Einzelnen sind minimal, da 1) die Schmerzen in der Natur vergänglich ist und in der Regel nachlässt unmittelbar nach dem Eingriff; 2) Testpersonen werden angewiesen, dass sie jedes Verfahren jederzeit beenden kann, ohne negative Folgen; und 3) die Höhe der Schmerzen, die durch Probanden hatten unter deren Toleranzschwelle. Mit Hargreaves thermische Stimulation, ist es ein sehr geringes Risiko, eine Verbrennung zu erhalten, aber dies durch folgende minimiert wird: 1) die positive Aussperrung der Stimulationsparameter über 50 ° C; 2) das integrierte Abschalten System in dem Stimulator, die die Lieferung von längeren oder hoher Intensität Reize (20 sec) verhindert; und 3) das elektronische Thermometer, das die Temperatur an der Glasoberfläche misst, vor und während jeder Verwendung (siehe unten im Instrumentenabschnitt). Schmerzschwelle Studien wird fortgesetzt nur dann, wenn die Temperatur an der Grenz 20 detektiert sec ist ≤50 ° C.
Das Verletzungsrisiko für Druckschmerztests im Zusammenhang mit minimal ist. Pressicher Tests sicher und weit verbreitet. Während der Druckprüfung zu Schmerzen hat, die Risiken für die einzelnen sind minimal, weil 1) ist der Schmerz in der Natur vorübergehend und Abklingen der Regel unmittelbar nach dem Eingriff; 2) Testpersonen werden angewiesen, dass sie jedes Verfahren jederzeit beenden kann, ohne negative Folgen; 3) die Höhe der Schmerzen, die durch Probanden hatten unter deren Toleranzniveau; und 4) aufgebracht ist der Schmerz nie mehr als das Thema der Schmerzschwelle, die deutlich unter jedem Druck ist, die Schäden verursachen könnten. Eine seltene Nebenwirkung von Drucktests an der Stimulus-Website blaue Flecken. In dieser Situation sollte ein Thema nicht auf der gequetschten Stelle erneut getestet werden. Die Chance für blaue Flecken können durch Untersuchung Ausschluss von Individuen minimiert werden, die leicht blaue Flecken oder Blutverdünner einnehmen.
Während der Immatrikulation Zeitraum werden die Teilnehmer eine vollständige Beschreibung aller sensorischen und Schmerz Maßnahmen gegeben, die verwendet werden. Mit anfänglichen Zustimmung, sind alle Teilnehmer allowed alle sensorischen und Schmerz Maßnahmen vor der vollständigen Anmeldung zu erleben. Alle sensorischen und Schmerz - Assays basieren auf etablierten Assays in beiden gesunden menschlichen Teilnehmer und bei chronischen Schmerzpatienten verwendet 34. Alle Tests umfassen entweder harmlos (nicht schmerzhafte Reize) oder akute Schmerzreize (schmerzhafte Reize), das Gewebe nicht beschädigt werden. Die Zeit zwischen den verschiedenen Tests> 5 min, den Gegenstand zur Ruhe zu ermöglichen, und das Potential für die sensorische Ermüdung oder Sensibilisierung zu reduzieren. Die Reihenfolge der Tests ist die gleiche bei jeder Testsitzung. Spezifische Stellen des Testens werden der T1 Dermatom auf der linken und rechten Unterarme und L3 / S2 Dermatom auf der linken und rechten Kälber begrenzt. Alle Standorte für die Prüfung sind mit einem Marker markiert, und einzelne Standorte verteilt sind überlappende rezeptive Feld Aktivierung (Abbildung 1) zu vermeiden. Sehen Sie sich die Materialien und Geräte Tabelle für die vollständige Materialliste. Für Retestreliabilität Studien, einzelne Themen, die wirre von zwei Experimentatoren an einem einzigen Tag getestet.
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Protocol
Alle Tests mit menschlichen Probanden sollten vom Institutional Review Board an den einzelnen Institution genehmigt werden. Alle Tests für die aktuelle Studie beschrieben wurde von der Duquesne University Institutional Review Board für Menschenversuch genehmigt. Schulung und Beschreibungen der einzelnen Maßnahmen sind wie folgt:
1. kutane Mechanische Empfindlichkeit Assay 13
HINWEIS: Angemeldete Teilnehmer werden gebeten, auf einem Stuhl zu sitzen, mit Unterstützung für das Ende vorgesehen getestet werden. Der Test beinhaltet die Empfindlichkeitsschwelle für harmlos kutane Stimulation zu bestimmen. Die Stimulation wird mit handelsüblichem sensorischen Auswertungs von Frey Filamenten (siehe Geräte-Bereich) zur Verfügung gestellt. Diese kleinen Nylonfäden jeweils gelten eine einzige Kraft (im Bereich von 0.078 mN (0,008 g) auf 4,08 mN (1,0 g)).
- Vor dem Start des ersten experimentellen Studie, ermöglichen es dem Teilnehmer zu fühlen und die Filamente zu manipulieren. Geben Sie dem fibejammern an den Teilnehmer und lassen Sie sie beugen sie sanft auf der Haut ihrer Hand.
- Bei jedem Versuch, fragen Sie den Gegenstand aus ihrem Unterarm oder Kalb weg zu schauen. Wenden Sie den Faden auf den Unterarm des Patienten oder Kalb, bis er beugt, und fragen, ob sie den Faden fühlen.
- Beginnend mit dem kleinsten Filament (0,078 mN, unterhalb der Wahrnehmungsschwelle für den menschlichen Erkennung), führen fünf Versuche auf den Unterarm des Patienten oder Kalb für jedes Filament.
- Mit jeder Faser (zB die 0.078 mN Filament), gelten die Filament viermal in den "positiven" Studien.
- Für die andere Studie, gelten nicht den Faden, aber immer noch das Thema fragen, ob sie den Faden fühlen.
HINWEIS: Diese "negative" Studie wird zufällig mit den vier "positiv" Studien eingesetzt werden und ist für falsche Antworten zu testen konzipiert (dh das Thema denkt , dass sie das Gefühl , etwas , auch wenn kein Stimulus angewendet wird). Dies ist notwendig für die sensorische Schwelle testing, weil zufällige Rauschen im sensorischen System und / oder andere Reize (zB eine leichte Brise) eine falsche Antwort führen.
- Wenn ein Gegenstand ≥3 der positiven Studien und 0 negative Studien für einen Faden erfasst, aufgezeichnet dann das Filament als "mechanische Wahrnehmungsschwelle" des Motivs auf dem Datenformular.
- Für ein einzelnes Filament, wenn sich das Motiv erkennt <2 der realen Prüfungen und / oder> 0 der falschen Versuche, dann eine weitere Runde von fünf Studien mit dem nächstgrößten Faden beginnen, bis die Wahrnehmungsschwelle erreicht ist.
HINWEIS: Sensory Schwellen variieren für den menschlichen Teilnehmer, aber in Erfahrung, sie liegen typischerweise im Bereich von 1,57 bis 9,81 mN (Daten nicht gezeigt). Diese Kraft ist leicht genug harmlos Druck zu spüren. Typische Testzeit für jeden Körperteil (Unterarm und Wade) ist ca. 5 min. Es ist auch möglich, nadelartige Schmerzen im Zusammenhang mit diesen Filamenten zu messen, aber dies bedeutet in der Regel mit größerem Durchmesser Fäden verwenden.
2. Strahlungswärme Empfindlichkeit Assay 35
HINWEIS: Angemeldete Teilnehmer werden gebeten, auf einem Stuhl zu sitzen, mit Unterstützung für das Ende vorgesehen getestet werden. Der Test beinhaltet die Empfindlichkeitsschwelle für nicht-schmerzhaften Wärmeänderung und für schmerzhafte thermische Stimulation zu bestimmen. Die Stimulation wird mit einer Strahlungswärme Einrichtung 35 zur Verfügung gestellt. Dieses Gerät verwendet einen fokussierten Lichtstrahl langsam eines Subjekts Haut durch ein Stück von 0,64 mm dicken Sicherheitsglas zu erhitzen (unten im Gerät Abschnitt).
- Vor dem Beginn der Ausbildung und experimentelle Studien zeigen, das Gerät mit dem Thema; damit sie den Reiz mit der Hand zu fühlen.
- Stellen Sie den Gegenstand ihrer Unterarm oder Kalb auf Raumtemperatur Glasplatte ruhen, die mit einem Gummi-Isolierfolie abgedeckt werden sollten, außer für das kleine Fenster für Stimulus-Präsentation.
HINWEIS: Die isolierende Folie ermöglicht das Motiv auf dem Stimulus-Präsentation zu konzentrieren, ohne die Kühl sensation im Zusammenhang mit seinem Körper gegen eine bei Raumtemperatur Objekt platzieren. - Mit Hilfe eines Spiegels, positionieren Sie die Lichtquelle unter einem markierten Bereich auf den Unterarm des Patienten oder Kalb (Abbildung 1).
HINWEIS: Wenn das Bein oder den Arm von der Oberfläche des Glases erhöht wird, automatisch die thermische Reiz aufhört und die Zeit seit dem Beginn des Prozesses dann als aufgezeichnet wird "Latenz zu reagieren." - Komplette zwei Versuche für jeden Test auf jedem Schenkel (unschädlichen Temperaturerfassung und Schmerzschwelle) in zwei getrennte markierte Bereiche zu vermeiden, an einem Standort Nachtestung.
- Für die harmlose Temperaturerfassung Versuch, fragen Sie den Gegenstand ihrer Bein zu heben oder die Taste "stop" Arm oder niederdrücken, wenn sie die Temperaturänderung fühlen.
- Stellen Sie das Gerät so, dass der typische Rückzugsschwelle bei etwa 10 Sekunden in die Studie auftritt, und so, dass das Gerät schaltet sich nach 20 Sekunden ab. Um diese Rückzugsschwelle zu erreichen, setzen Sie die Device zur Rampe, die Temperatur, so dass der Reiz 47 ° C bei 10 sec erreicht.
HINWEIS: Bei unschädlichen Temperaturerfassungsversuchen, die typische Temperatur auf dem Glas bei Schwelle beträgt 37 ° C (99 ° F). In der Schmerzschwelle Studie sind die Themen, sagte ihr Bein zu heben oder die Taste "stop" Arm oder niederdrücken, wenn sie den Reiz Übergang von "harmlose Wärme oder Hitze" fühlen "schmerzhafte Hitze." Die typische Temperatur auf dem Glas bei Schwelle ~ 47 ° C (121 ° F). Die maximale Temperatur des Prozesses an dem Punkt 20 sec Cutoff - Zeit beträgt 50 ° C, die deutlich unter der kumulativen Temperatur ist , die bei Menschen Gewebeschäden verursacht 36.
- Stellen Sie das Gerät so, dass der typische Rückzugsschwelle bei etwa 10 Sekunden in die Studie auftritt, und so, dass das Gerät schaltet sich nach 20 Sekunden ab. Um diese Rückzugsschwelle zu erreichen, setzen Sie die Device zur Rampe, die Temperatur, so dass der Reiz 47 ° C bei 10 sec erreicht.
- Verwenden Sie die konstante Temperatur - Test 28 (Wärmeblock) die Qualität und Unannehmlichkeit der thermischen Schmerz zu bewerten. Mit dem Wärmeblock, stellen Sie die Temperatur auf 45 ° C für den Reiz.
HINWEIS: 45 ° C ist ein Standard-Temperatur, die der typische minimale STIMU istlus erforderlich sind, um thermische Schmerzen und ist bekannt fühlen TRPV1 nozizeptiven Rezeptoren 29 zu aktivieren.- Vor dem Schritt 2.7.2, erklären die Standard 0-10 VAS und zeigen eine 10 cm-Linie zu diesem Thema. Informieren Sie das Thema, das auf der "Qualitätsskala", "0" steht für "kein Schmerz" und "10" für "die schlimmste vorstellbare Schmerzen", und dass auf der "Unannehmlichkeit Skala", "0" steht für "nicht unangenehm" und " 10 "steht für " die unangenehme Empfindung vorstellbar "(Abbildung 2).
- Wenden Sie den Reiz (3 cm x 5 cm Heizblock) für 3 Sekunden an der markierten Stelle auf dem linken Unterarm oder Wade (wie in Abbildung 1 gezeigt an der Stelle "T" gekennzeichnet).
- Unmittelbar nach der Anregung, das Thema stellen die Qualität und die Unannehmlichkeit des Schmerzes zu bewerten einen Standard 0-10 VAS.
3. Druckempfindlichkeit Assay 13,37
HINWEIS: Angemeldete Teilnehmer werden gebeten, auf einem Stuhl zu sitzen, mit Unterstützung für das Ende vorgesehen getestet werden. Der Test beinhaltet die Empfindlichkeitsschwelle für schmerzhafte Druck Stimulation zu bestimmen und dann in einer separaten Studie zur Bewertung der Qualität und Unannehmlichkeit des gleichen Druck zu bestimmen. Stimulation wird mit einer klinischen Standarddruck Algometer vorgesehen (siehe unten im Instrumentenabschnitt in den Materialien und Geräte Tabelle). Dieses Gerät besteht aus einem 2 cm Sonde mit einem Druckmessgerät verbunden.
- Vor dem ersten Training und experimentelle Studie, lassen Sie das Thema der Reiz, sich unter sorgfältiger Überwachung anwenden.
- Für die Schmerzschwelle Versuch, legen Sie die Sonde auf den Unterarm des Patienten oder Kalb und gelten allmählich Druck.
- Komplette zwei Versuche jeweils auf den Unterarm und Kalb an zwei verschiedenen Stellen (auf jedem Schenkel) Schäden an einem einzigen Bereich zu vermeiden.
- Während einer Studie gelten Druck allmählichbis die Reizübergänge von "harmlosen Druck" auf "schmerzhaften Druck". Stellen Sie das Thema zu sagen, "Stop" an dieser Stelle und entfernen Sie den Reiz aus den Unterarm des Patienten oder Kalb.
- Entfernen Sie die Algometer aus dem Thema. Das Gerät zeichnet automatisch den größten Druck ausgeübt. Nehmen Sie dies als "Druckschmerzschwelle" für die Studie.
- Informieren Sie das Thema, dass die konstanten Druck Studien im nächsten sind.
- Nachdem der Druckschwelle für das Subjekt zu bestimmen, gilt eine weitere Studie auf der gegenüberliegenden Schenkel des Subjekts Schmerz mit einem schmerzhaften Druckreiz (in einem dritten Testgelände) zugeordnet ist, um zu bestimmen. Wer passt zu den genauen Anreiz für die Schmerzschwelle des Patienten während der Baseline - Studien bestimmt (zB wenn Baseline - Studien für den Unterarm eine Druckschwelle von 50 angezeigt N, dann wird das Thema aufgefordert werden , den Schmerz dieser Stimulus zu bewerten).
- In dieser Studie stellen the Thema der Qualität und der Unannehmlichkeit eines Druckreiz für 3 Sekunden gegeben zu bewerten.
- Verwenden Sie ein Standard 0-10 VAS. Informieren Sie das Thema, das auf der "Qualitätsskala", "0" für "kein Schmerz" und "10" für "die schlimmste vorstellbare Schmerzen." Auf der "Unannehmlichkeit Skala", "0" steht für "nicht unangenehm" und "10" steht für "das unangenehme Gefühl vorstellen kann."
- Während dieser Studie gelten, einen schmerzhaften Reiz, und dann das Thema bitten, dass Schmerzen zu bewerten (auf die beiden VASs oben beschrieben).
4. Zuverlässigkeit Studie
Hinweis: Um die Zuverlässigkeit des Protokolls zu untersuchen, führten wir eine kleine Studie, die die Bewertungen der Probanden zwischen einem männlichen und einem weiblichen Prüfer zu vergleichen.
- Rekrutieren Teilnehmer durch Flyer veröffentlichen. Haben die interessierten Freiwilligen, die die Einschlusskriterien (Supplemental 1) treffen sich in einem oder teilnehmenientation Sitzung, in der Studie beschrieben wird, und die Testverfahren nachgewiesen werden.
- Stellen Sie potenzielle Freiwillige Fragen und haben ihnen die informierte Zustimmung Dokumente, die von der Universität IRB zugelassen lesen und unterschreiben.
HINWEIS: Die beiden Prüfer für diese Studie waren Laboranten (ein Männchen und ein Weibchen), die durch Prüfärzte ausgebildet wurden, die Erfahrungen aus der Klinik und Labor in der Schmerzmessung und -steuerung und in neuronalen Empfindung haben. - Testen Sie alle Probanden mit zwei verschiedenen Prüfern, mit den beiden 30 min auseinander Untersuchungen.
- Zur Beurteilung der Interraterreliabilität für diese Studie, berechnen Intrakorrelationskoeffizienten (Modell 3,2) [ICC (3,2)] unter Verwendung eines Zwei-Wege-Mischvarianzanalyse (ANOVA) mit absoluter Vereinbarung für jede abhängige Variable (insgesamt acht ) 38. Eine statistische Software kann für alle statistischen Analysen verwendet werden.
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Representative Results
Hier beschreiben wir die Umsetzung kostengünstiger qualitative und quantitative Tests harmlos Gefühl und Schmerz im menschlichen Teilnehmern zur Messung der VAS (Abbildung 2). Die visuelle Darstellung ist wichtig, da eine genaue und präzise Ergebnisse dieser Untersuchungen sind abhängig korrekt und konsistent Protokollausführung durch den Techniker. Zusätzlich ist es wertvoll zu wissen, ob mehrere Techniker die Technik durchführt, wie beschrieben reproduzierbaren Daten sammeln kann. Zwar ist es nicht die Absicht dieser Studie war es, eine umfassende Zuverlässigkeitsanalyse abzuschließen (dh wir haben eine statistische Korrektur für multiples Testen nicht durchführen), zeigen die Messergebnisse , die Konsistenz und bieten könnte ein Beispiel Analyse dessen , was jedes Labor zu neu , diese Technik übernehmen führen Zuverlässigkeit zu quantifizieren. Um zu testen, die Inter-Experimentator Zuverlässigkeit der Tests, zwei einzelne experimen ters (ein Männchen und ein Weibchen), getestet sechs Probanden. Alle Probanden beendeten die Studie ohne Nebenwirkungen. Probanden wurden durch die beiden Experimentatoren an einem einzigen Tag, wobei 30 min zwischen den Tests getestet. Die Reihenfolge der Experimentator Prüfung (männlich erste gegen weibliche zuerst) wurde in den sechs Probanden randomisiert. Die Probanden Durchschnittsalter betrug 21,8 Jahre (SD = 2,0) und der durchschnittliche BMI betrug 23,5 (SD = 3,3); drei der sechs Probanden waren weiblich. Wie in Tabelle 1 und 3 zu sehen ist , inter-Experimentator Zuverlässigkeit war stark für mechanische, thermische und Druckprüfung. Intra Korrelation [ICC (3,2)] Durchschnitt Maßnahmen für alle inter Experimentator Zuverlässigkeitsdaten wurden über 0,7. Darüber hinaus inter Experimentator Zuverlässigkeit [ICC (3,2)] durchschnittliche Maßnahmen waren alle statistisch signifikant, mit Ausnahme der mechanischen Empfindlichkeitstest (p = 0,075).
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Abbildung 1: Abbildung der sensorischen Prüfung Stellen auf der linken und rechten Unterarm und Wade. Standorte für die einzelnen Tests sind mit einem Standard-OP-Marker gekennzeichnet. M = mechanisch; H = Hargreaves Strahlungswärme; Pp = Druckschmerz; Pt = Druckschmerzschwelle; T = Konstante Temperatur Schmerz. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 2: Abbildung des visuellen Analogskala (VAS). Diese Zahl stellt einen Standard 0-10 visuellen Analogskala (VAS) mit einer 10-cm-Linie. Diese Skala verwendet wird, um die Qualität der Schmerz darstellen, wobei "0" steht für "keine Schmerzen" und "10" für "die schlimmste vorstellbare Schmerzen", und die Unannehmlichkeit des Schmerzes, wobei "0" steht für "nicht unpleasant "und" 10 "steht für " das unangenehme Gefühl vorstellen kann . " Bitte klicken Sie hier um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 3: Bewertung der Inter-Experimentator Zuverlässigkeit der sensorischen Prüfung in menschlichen Teilnehmern. Einzelne Personen (n = 6) wurden für (A) mechanische Sensation (p = 0,075), (B) konstante Wärme visuellen Analogskala (VAS) Intensität (p = 0,001), (C) konstante Wärme VAS Unannehmlichkeit (p getestet = 0,001 ), (D) Strahlungswärme Temperaturempfindlichkeit (p = 0,003), (E) Strahlungswärme Schmerzschwelle (p = 0,021), (F) Druckschwelle (p = 0,002), (G) mit konstantem Druck VAS intensity (p = 0,001) und (H) mit konstantem Druck VAS Unannehmlichkeit (p = 0,001) an einem einzigen Tag (> 30 min zwischen den Tests) durch zwei getrennte Experimentatoren. P-Werte stellen Intrakorrelationskoeffizient Bedeutung. Die gepunkteten Linien sind Linien der besten Passform. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Tabelle 1: Intrakorrelationskoeffizienten [ICC (3,2)] für die sieben Schmerzen und Empfindlichkeit Maßnahmen. Einzelne Personen (n = 6) wurden von zwei Forschern (ein Männchen und ein Weibchen) getestet. Alle Tests wurden am gleichen Tag (30 min Abstand) durchgeführt. ICC (3,2) und die entsprechenden P-Werte werden für jede Maßnahme gegeben. Bitte click hier eine größere Version dieser Tabelle anzuzeigen.
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Discussion
Wir haben kostengünstige und einfache qualitative und quantitative sensorische Tests gezeigt, die verwendet werden können mechanische Gefühl, thermische Empfindung und Schmerz und Druckschmerz bei menschlichen Patienten zu beurteilen. Der Wert dieser Assays ist ihre einfache Implementierung und geringe Menge der notwendigen Einarbeitungszeit. Jeder Experimentator erhielt eine minimale Menge an Training (eine Prozessbeobachtung und eine Studie-Implementierung). So könnten mehrere Techniker an einem Tag trainiert werden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, starke inter Experimentator und intraindividuelle Zuverlässigkeit. Je nach der Anzahl von Tests, die jeweils lab, statistische Korrektur für mehrere Tests verwendet ICC ratsam.
Ein Maß für Inter-Experimentator Zuverlässigkeit, mechanische Empfindlichkeit, erreichte keine statistische Signifikanz (ICC = 0,76, p = 0,08). Wir nachuntersucht die Datensammlung Verfahren Labor Notes für zwei der Themen und fand keine Auffälligkeiten in der Datenerfassung. Während es wahrscheinlich ist,dass eine größere Stichprobe statistische Signifikanz erreicht haben würde, denken wir, dass dies aus drei Gründen bemerkenswert ist. Erstens, Schmerz, eine subjektive Erfahrung, ist schwer zu messen, und die Bemühungen um Tests zu standardisieren kann nicht genug betont werden. Zweitens sollte die Möglichkeit einer geschlechtsspezifische Vorurteile in der Schmerztests berücksichtigt werden, wenn diese Maßnahmen durchzuführen. Schließlich besteht die Möglichkeit einer proportional Vorspannung daß am Ende des Spektrums "hohe Empfindlichkeit" als die Tests können weniger zuverlässig sein. Eine weitergehende Untersuchung müssten durchgeführt werden, um richtig festzustellen, ob diese Neigung vorhanden ist.
Kritische Schritte in Konsistenz gewährleistet werden aus einem Skript lesen, wenn erklärt Tests an einen Teilnehmer; Überprüfung der durch Monofilamente ausgeübten Kraft; und bemüht sich, um sicherzustellen, dass die Intensität, Frequenz, Dauer und Lokalisation der experimentellen Reize beteiligt sind, genau gesteuert werden. Zusätzlich könnte Raumtemperatur ein Faktor sein,während Sensation zu messen, sollte so Raumtemperatur kontrolliert und aufgezeichnet werden. Für diese Ergebnisse, obwohl es unmöglich ist, mit diesem Entwurf wirklich innerhalb Subjekt und Zuverlässigkeit intra-Experimentator eindeutig zu machen, die Tatsache, dass ein Thema, konsistente Schwellenwerte schlägt zeigt, dass diese Assays stabil genug für den Einsatz in klinischen und wissenschaftlichen Studien sind. Darüber hinaus ist dies ein wichtiges Ergebnis, da es einen Mangel an erneutes Testen Sensibilisierung oder Empfindlichkeit Ermüdung zeigt.
Am wichtigsten ist für große Kliniken, zeigen diese Daten, dass mehrere ausgebildete Experimentatoren zuverlässig diese Tests durchführen können, und dass die Unterschiede zwischen den Geschlechtern Experimentatoren und Probanden oder Patienten sind unwahrscheinlich, um die Ergebnisse zu beeinflussen. Das Protokoll ist also im Großen und Ganzen für Kliniken oder Forschungslabors, in denen Mitarbeiter Turnover und die Ausbildung neuer Techniker auftritt, da dies unwahrscheinlich, dass die Ergebnisse der QST-Assays zu beeinflussen.
Ein wichtiger Limitation der aktuellen Studie ist die Entnahme von gesunden Probanden. Es gibt zahlreiche chronischen Schmerzsyndromen, und jeder Patientenpopulation ist einzigartig. Anstatt begrenzen unsere Studie zu einer Art oder Klassifizierung von chronischen Schmerzen, haben wir beschlossen, gesunden Freiwilligen als allgemeines Modell zu testen. Jede Klinik oder Labor wird empfohlen, ihre eigenen internen Analyse für eine bestimmte Patientengruppe zu leiten.
Die allgemeine Bedeutung des Protokolls ist es, dass diese Assays sind preiswert und einfach in typischen sensorischen Testprotokolle (Forschung oder klinischen) aufzunehmen; sie sind auch zuverlässig, auch über die Prüfer. Die einzige wirkliche Einschränkung ist die Notwendigkeit einer gewissen Ausbildung und für die manuelle Erfassung aller Daten. Wir haben nicht mit der Fehlerbehebung oder Änderungen notwendig sein, solange die richtige Ausrüstung zur Verfügung steht.
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Acknowledgments
Die Autoren erkennen an folgende Finanzierungsquellen: Die Duquesne University Faculty Development Fund gewährt Kimberly Szucs ausgezeichnet, PhD und Alex Kranjec, PhD und Benedikt Kolber, PhD und Matthew Kostek, PhD. Wir erkennen auch Rachel Sweetnich für experimentelle Unterstützung und Finanzierung von der Duquesne University Schmerz Wissenschaftliche Experience Programm Sweetnich ausgezeichnet (Mentors: Szucs und Kostek).
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. |
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