Abstract
Inúmeras técnicas qualitativas e quantitativas pode ser usado para testar os nervos sensoriais e dor em ambientes clínicos e de pesquisa. O presente estudo demonstra um protocolo de teste sensorial quantitativo utilizando técnicas para medir a sensação táctil e limiar de dor por pressão e calor utilizando equipamento portátil e de fácil acesso. Estas técnicas e equipamentos são ideais para novos laboratórios e clínicas onde o custo é uma preocupação ou um fator limitante. Nós demonstramos técnicas de medição para o seguinte: sensibilidade mecânica cutânea nos braços e pernas (filamentos von-Frey), sensibilidade ao calor radiante e de contato (com os dois limiar e avaliações qualitativas, utilizando a Escala Visual Analógica (VAS)), e sensibilidade à pressão mecânica ( algômetro, tanto com limite ea VAS). As técnicas e equipamento descrito e demonstrado aqui podem ser facilmente adquiridos, armazenados e transportados pela maioria das clínicas e laboratórios de pesquisa ao redor do mundo. A limitatisobre desta abordagem é uma falta de automatização ou de controlo por computador. Assim, esses processos podem ser mais trabalhoso em termos de formação de pessoal e gravação de dados do que o equipamento mais sofisticado. Nós fornecemos um conjunto de dados de confiabilidade para as técnicas demonstradas. De nossa descrição, um novo laboratório deve ser capaz de configurar e executar esses testes e desenvolver os seus próprios dados de confiabilidade internos.
Introduction
condições de dor crônica é um problema clínico em todo o mundo. Mais de 1,5 bilhão de pessoas no mundo sofrem de dor crônica, e aproximadamente 5% da população mundial sofre de dor neuropática, com taxas de incidência crescentes com 1 ano de idade. Nos Estados Unidos, estima-se que a dor afeta mais pessoas do que diabetes, doenças cardíacas e câncer, combinada 2. Enquanto sensibilização para este problema está aumentando, tratamentos nem sempre são bem sucedidos, pode ser caro, e pode ter efeitos secundários graves, incluindo vício. A investigação sobre tratamentos está em curso, mas como dor varia muito entre os indivíduos, medição da dor para a investigação ou diagnóstico pode ser problemático. Em particular, a dependência de abordagens qualitativas, como a Escala Analógica Visual (VAS), para determinar a eficácia do tratamento tem sido problemática devido à natureza subjetiva e pessoal de dor 3. À medida que mais laboratórios de pesquisa e clínicas menores em torno das ques resposta mundoções sobre e tratar a dor, as medidas que são precisas, consistentes, portátil, quantitativa e acessível estão em grande demanda.
Uma distinção fundamental na medição da dor é aguda contra a dor crônica. A dor aguda é uma resposta normal à lesão, infecção, ou outro estímulo nocivo. A dor aguda normalmente resolve com o tratamento e tempo, ea localização da dor é geralmente site-specific. A dor crónica, no entanto, pode estar relacionada com um ataque inicial da dor aguda, ou pode ser idiopática. A dor crónica pode estar relacionada com o local da lesão, mas é frequentemente disseminado por todo o corpo 4. A dor crônica pode durar semanas, meses e até anos, causando sofrimento físico, psicológico e monetários substanciais sobre os pacientes e suas famílias, empregadores e sociedades. A capacidade de identificar e quantificar a dor é fundamental para o diagnóstico correto, avaliação de tratamento em curso e desenvolvimento de novos tratamentos analgésicos. teste sensorial quantitativo e qualitativo são th-nos fundamental para diagnóstico e tratamento.
Vários métodos podem ser usados para examinar sensação periférico e dor: velocidade de condução nervosa (NCV), potenciais evocados somatossensoriais (SEP), biópsias de pele, e teste sensorial quantitativo (QST). Os médicos também usam rotineiramente cabeceira neurológica testes sensoriais, mas este teste não está calibrado e não usa um conjunto padronizado de instruções 5. Exames de NCV e setembro pode ser informativo, mas em comparação com QST, eles exigem equipamentos altamente especializados, normalmente só examinar fibras nervosas grandes, só medem a perda da função, e não testar todo o sistema somatossensorial 6,7. Biópsias de pele são usados para avaliar a densidade de fibras nervosas, mas em comparação com QST, eles são invasivos e necessitam de processamento de tecidos e tempo de microscopia, o que poderia levar vários dias para realizar 8. Além disso, a biópsia examina apenas uma pequena área, específica do sistema somatossensorial e não testar a função nervosa. QST medições ultrapassar a maioria das limitações de outros métodos de teste. Recentemente, dados normativos padronizados para QSTs foram disponibilizados, o que aumentar ainda mais a sua utilidade para avaliar a dor e sensação neural 9-11. Nós, portanto, incidir actual protocolo sobre as medidas QST para a dor crônica.
As novas tecnologias tornaram a avaliação da dor e sensação física (por exemplo, pressão e calor) precisa e confiável dentro de laboratórios bem equipados que estabeleceram protocolos internos 12. Muitas dessas tecnologias, no entanto, não são facilmente portáteis e são um custo proibitivo para laboratórios novos ou pequenos de pesquisa e clínicas médicas. Além disso, os protocolos para o uso da tecnologia não são padronizados em todo laboratórios 13, que podem afetar a confiabilidade. Portanto, o objetivo deste artigo é demonstrar dor eficaz e confiável e as medidas sensoriais que podem ser realizadas com o equipamento que está disponível emA maioria das clínicas ou laboratórios de pesquisa. A justificativa para o desenvolvimento do protocolo atual é que, enquanto muitas pessoas sofrem de dor crônica condições e avaliação precisa da dor é necessário para o diagnóstico e tratamento, não há protocolos publicados com demonstrações visuais de ensaios.
Um exemplo de um dispositivo quase totalmente automatizado para testes de dor aguda é o Analisador neurossensorial, que pode avaliar de forma fiável a sensação de dor térmica, tal como demonstrado por Angst et al. após uma queimadura cutânea em seres humanos 14. A unidade é modular, e dispositivos adicionais de testes sensoriais pode ser adicionado. Em seu estudo, Angst et al. demonstram também o teste sensorial pressão com a utilização de sondas de pressão, os quais foram pontuadas personalizados. Enquanto estas sondas devem oferecer resultados mais consistentes, alguns laboratórios ou clínicas tê-los.
O protocolo atual demonstra medidas QST para a dor crônica: von Frefilamentos y para testes sensoriais cutâneo, um radiante (método "Hargreaves") ea técnica calor de contacto, e algometria de pressão para a dor profunda do tecido. Estas medições QST não são exclusivos. Ao contrário, eles são as medidas mais comuns e geralmente aceites para o teste sensorial humana em clínicas médicas, hospitais e laboratórios de pesquisa 13,15,16. A estimulação mecânica e térmica são usados para examinar cutânea e sensação de profundidade. Estas medidas, além disso, incluir a avaliação de ambos pequeno e grande sensibilidade fibra para a sensação normal e dor. Para avaliar a dor profunda do tecido (músculo), algometria de pressão é usado, que é a técnica mais aplicada para a quantificação da dor em tecidos moles, como músculos 17,18. Ambas as fibras A-delta e C mediar dor induzida por estimulação de pressão 19. A estimulação de ambas as fibras é uma vantagem e uma desvantagem, na medida em que examina múltiplas vias, tornando-se uma boa medida global, mas é umlso menos específico. Para examinar a sensibilidade ao toque, estimulação mecânica da pele com filamentos de von Frey é usado, porque eles são um dos dispositivos sensoriais mais comumente usados em dor e clínicas neurais médicos. Filamentos de von Frey estimulam as fibras A-beta, 20, mas não são específicos tanto como mecanorreceptores de baixo limiar e nociceptores pode ser ativado 21. O uso desses filamentos tem sido criticado, principalmente por causa do potencial de variabilidade do processo de candidatura (grau de recuo filamento ou o movimento acidental da mão) e preocupações que as características de filamentos mecânicos podem mudar ao longo do tempo 22,23. Esse protocolo aborda estas questões, fornecendo instruções detalhadas com um script e calibração de filamentos.
Para a dor térmica, calor radiante usando o método "Hargreaves" (luz visível e temperatura rampa) e um bloco de calor para examinar calor de contacto são utilizados. Contato e calor radiante ativar térmicareceptores de forma diferente e pode mesmo confundir um ao outro. Demonstrou-se que o contacto dinâmico podem inibir a nocicepção térmica 24. Isto é semelhante ao conceito de referência térmica, em que toque contribui para a percepção de temperatura normal 25-27. Portanto, uma medida de sensação térmica e duas medidas de dor térmica estão incluídos. Em primeiro lugar, o calor radiante é utilizado para determinar o limiar para a detecção de alteração de temperatura (a partir de temperatura ambiente). Em segundo lugar, a fonte de calor radiante é utilizado para determinar o limiar de dor de calor. A detecção de alteração térmica quente (não-nociceptiva) é mediada em parte por potenciais canais de receptor transiente (TRP) em fibras C, enquanto a dor de calor é mediada por TRPV1 / V2 e de outros canais de maior limiar de C e fibras A-delta 28 -30. Na determinação do limiar, aquecimento da pele rápida ativa primeiras fibras A-delta, correspondente à "primeira dor", seguido por um C fibra mediada "segunda dor", descricama como "palpitante, ardor ou inchaço" 31. Aquecimento dá uma ativação preferencial de fibras C e é a melhor avaliação da segunda dor 32. No ensaio de calor de contacto, uma temperatura constante nociceptiva é aplicada para determinar a intensidade qualitativa e aspectos afetivos da dor.
Outra variável considerada no desenvolvimento do protocolo QST é a localização anatômica. Para a dor aguda ou específicas do local, o local anatômico da dor é tipicamente usado para testes. Como o protocolo foi projetado com condições de dor crônica em mente, vamos dar uma abordagem mais global. O protocolo avalia sensação no antebraço e da perna, em vez de a mão, como tem sido demonstrado que a dor de calor limiares são significativamente mais elevados no lado do que no antebraço 33 e que nocicepção térmica pode ser percebido na mão, embora menos frequente e menos intensamente do que no antebraço 24. Enquanto que o protocolo foi concebido para a maioria das condições de dor crônica, que alertam os usuários que algumas condições de dor crônica afetam regiões anatómicas específicas, e isso deve ser levado em conta quando se modifica o protocolo para uma população específica de pacientes.
Embora estas medidas QST são os mais comumente usados e são aceitos como alguns dos mais confiáveis, eles são baratos e bastante comum que a maioria das clínicas e laboratórios de pesquisa já pode ter acesso a eles, pode comprá-los, e pode transportá-los. Este protocolo QST é útil para qualquer laboratório ou clínica onde são necessárias medidas para seres humanos com dor crônica. Até à data, não existem actualmente relatórios visuais publicados demonstrando um protocolo para o uso e confiabilidade destas medidas. Com base neste protocolo de demonstração e dicas sobre como melhorar a confiabilidade, um laboratório ou clínica poderia facilmente examinar a sua própria confiabilidade teste-reteste. Porque muitas clínicas terá de utilizar vários técnicos para medir todos os pacientes, inter-ratodados de confiança er seria útil na selecção de um protocolo. Nós incluímos um pequeno conjunto de dados que sugerem que o protocolo tem boa confiabilidade, mas cada clínica e laboratorial é fortemente aconselhados a usar isso como um exemplo, como cada clínica e cada população de pacientes com dor crônica é único.
Notas sobre o risco de lesões para o teste sensorial e dor:
Risco de lesões relacionadas ao teste mecânico cutâneo é extremamente raro e improvável. Os testes mecânicos é seguro e amplamente utilizado. Riscos para o indivíduo são mínimos porque 1) este não é um estímulo doloroso ou prejudiciais; 2) os indivíduos são instruídos de que eles podem parar qualquer procedimento, em qualquer momento, sem consequências adversas; e 3) o nível de sensação experimentada pelos sujeitos é bem abaixo do seu nível de tolerância e do limiar para a dor.
Risco de lesões relacionadas com o teste dor térmica é mínima. Teste térmico é seguro e amplamente utilizado. Enquanto o teste térmico faz proddor UCE, os riscos para o indivíduo são mínimos porque 1) a dor é de natureza transitória e geralmente desaparece imediatamente após o procedimento; 2) os indivíduos são instruídos de que eles podem parar qualquer procedimento, em qualquer momento, sem consequências adversas; e 3) o nível de dor experimentada por indivíduos é abaixo de seu nível de tolerância. Com estimulação térmica Hargreaves, existe um risco muito ligeiro de receber uma queimadura, mas este é minimizado pelo seguinte: 1) o bloqueio positivo dos parâmetros de estímulo acima de 50 ° C; 2) o dispositivo de corte integrado no estimulador que impede a entrega de estímulos prolongados ou de alta intensidade (20 seg); e 3) o termómetro electrónico que mede a temperatura na superfície do vidro antes de e durante cada utilização (ver abaixo na secção de instrumento). ensaios limiar de dor irá prosseguir somente se a temperatura detectada no ponto de decisão 20 seg é ≤50 ° C.
Risco de lesões relacionadas com o teste de dor a pressão é mínima. PresCertifique-se o teste é seguro e amplamente utilizado. Embora o teste de pressão não produz dor, riscos para o indivíduo são mínimos porque 1) a dor é de natureza transitória e geralmente desaparece imediatamente após o procedimento; 2) os indivíduos são instruídos de que eles podem parar qualquer procedimento, em qualquer momento, sem consequências adversas; 3) o nível de dor experimentada por indivíduos é abaixo de seu nível de tolerância; e 4) a dor aplicada nunca é mais do que o limiar de dor do sujeito, o que é bem abaixo de qualquer pressão que pode causar danos. Um efeito colateral raro de teste de pressão é hematomas no local estímulo. Nesta situação, um assunto não deve ser testada novamente no local machucado. A chance de contusões podem ser minimizados por exclusão estudo de indivíduos que nódoas negras com facilidade ou está a tomar diluentes de sangue.
Durante o período de inscrição, os participantes recebem uma descrição completa de todas as medidas sensoriais e dor que serão utilizados. Com o consentimento inicial, todos os participantes são allolevou a experimentar todas as medidas sensoriais e dor antes de inscrição completa. Todos os ensaios sensoriais e dor são baseados em ensaios bem estabelecidos usados em ambos os participantes humanos saudáveis e em pacientes com dor crônica 34. Todos os ensaios envolver tanto inócuo (estímulos não dolorosos) ou estímulos nocivos agudos (estímulos dolorosos) que não danificar o tecido. O tempo entre diferentes testes é> 5 min, para permitir o assunto para descanso e para reduzir o potencial de fadiga sensorial ou sensibilização. A ordem sequencial de testes é o mesmo durante cada sessão de testes. sites específicos de testes estão limitados ao dermátomo T1 no antebraço esquerdo e direito e L3 / S2 dermátomo na bezerros esquerdo e direito. Todos os sites para teste são marcadas com um marcador, e sites individuais estão espalhados para evitar a activação campo receptivo sobreposição (Figura 1). Veja os materiais e equipamentos de mesa para a lista de materiais completa. Para estudos reteste, sujeitos individuais quere testado por dois experimentadores num único dia.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Todos os testes com seres humanos deve ser aprovado pelo Conselho de Revisão Institucional da instituição individual. Todos os testes descritos para o presente estudo foi aprovado pela Duquesne University Institutional Review Board para a pesquisa sujeito humano. A formação e as descrições de cada medida são os seguintes:
1. cutânea sensibilidade mecânica Ensaio 13
NOTA: Matriculados participantes são convidados a sentar em uma cadeira, com o apoio fornecido para a extremidade a ser testado. O ensaio envolve a determinação do limiar de sensibilidade para a estimulação cutânea inócuo. A estimulação é fornecido com avaliador sensorial padrão filamentos de von Frey (consulte a secção equipamento). Estes pequenos filamentos de nylon cada aplicar uma força única (variando de 0,078 mn (0,008 g) a 4,08 mn (1,0 g)).
- Antes do início do primeiro ensaio experimental, permitirá ao participante sentir e manipular os filamentos. Dê o filamentam o participante e deixá-los dobre-o contra a pele da mão.
- Durante cada ensaio, pergunte o assunto para olhar longe de seu antebraço ou bezerro. Aplicar o filamento antebraço ou bezerro do sujeito até que ele se curva, e perguntar se eles sentem o filamento.
- Começando com o menor filamento (0,078 mN; abaixo do limiar sensorial para a detecção humana), realizar cinco ensaios sobre o antebraço do sujeito ou bezerro para cada filamento.
- Com cada um dos filamentos (por exemplo, o filamento 0,078 mN), aplicar o filamento quatro vezes nos ensaios "positivos".
- Por outro julgamento, não se aplicam o filamento, mas ainda pedir ao assunto, se eles sentem o filamento.
NOTA: Este teste "negativo" será inserido de forma aleatória, com os quatro ensaios "positivos" e é projetado para testar respostas falsas (isto é, o sujeito pensa que sentir alguma coisa, mesmo que nenhum estímulo é aplicado). Isto é necessário para o teste de limiar sensorialg, porque ruído aleatório no sistema sensorial e / ou outros estímulos (por exemplo, uma leve brisa) pode causar uma resposta falsa.
- Se um sujeito detecta ≥3 dos ensaios positivos e 0 julgamentos negativos para um filamento, em seguida, registrar que filamento como "limiar sensorial mecânica" do sujeito no formulário de dados.
- Para um único filamento, se os detecta sujeitas <2 dos ensaios reais e / ou> 0 dos falsos julgamentos, em seguida, iniciar uma nova rodada de 5 ensaios com a próxima maior filamento até o limiar sensorial é atingido.
NOTA: limiares sensoriais variar para os participantes humanos, mas na experiência, que variam tipicamente de 1.57-9.81 mN (dados não mostrados). Esta força é o suficiente para sentir a pressão inócua luz. tempo de teste típico para cada parte do corpo (antebraço e panturrilha) é de cerca de 5 min. Também é possível medir a dor em forma de agulha com esses filamentos, mas isso geralmente implica a utilização de filamentos de maior diâmetro.
2. Radiante Sensibilidade ao calor Assay 35
NOTA: Matriculados participantes são convidados a sentar em uma cadeira, com o apoio fornecido para a extremidade a ser testado. O ensaio consiste em determinar o limiar de sensibilidade para a mudança de calor não-doloroso e para a estimulação térmica doloroso. A estimulação é fornecida com um dispositivo de calor radiante 35. Este dispositivo utiliza um feixe de luz focado para aquecer lentamente a pele de um sujeito através de uma peça de vidro de segurança de 0,64 mm de espessura (ver abaixo na secção de instrumento).
- Antes do início da formação e ensaios experimentais, mostram o dispositivo para o sujeito; permitir-lhes sentir o estímulo com a mão.
- Peça ao sujeito para descansar o seu antebraço ou bezerro na placa de vidro temperatura ambiente, que deve ser coberto com uma folha de borracha isolante, exceto para a pequena janela para a apresentação do estímulo.
NOTA: A folha de isolamento permite ao sujeito para se concentrar na apresentação do estímulo sem o arrefecimento sensation associada com a colocação de um corpo contra um objeto em temperatura ambiente. - Usando um espelho, posicionar a fonte de luz sob um área marcada no antebraço ou bezerro do sujeito (Figura 1).
NOTA: Quando a perna ou braço é levantado da superfície do vidro, o estímulo térmico pára automaticamente e o tempo desde o início do julgamento é então registrado como o "latência para responder." - Completas dois ensaios para cada teste em cada membro (detecção de temperatura inócuo e limiar de dor) em duas áreas marcadas distintas para evitar repetição do teste em um único local.
- Para o ensaio de detecção de temperatura inócua, pergunte o assunto para elevar sua perna ou braço ou aperte o botão "stop" quando sentem a mudança de temperatura.
- Definir o dispositivo de modo que o limiar de retirada típica ocorre em cerca de 10 segundos para o ensaio e para que o dispositivo desliga-se depois de 20 seg. Para alcançar este limiar de retirada, defina as device a rampa a temperatura de tal modo que o estímulo atinge 47 ° C a 10 seg.
NOTA: Para os ensaios de detecção de temperatura inócuos, a temperatura típica sobre o vidro no limiar é de 37 ° C (99 ° F). No ensaio limiar da dor, o indivíduo é orientado a aumentar a sua perna ou braço ou aperte o botão "stop" quando sentem a transição de estímulo de "calor inócuo ou calor" para "calor doloroso." A temperatura típica sobre o vidro no limiar é de ~ 47 ° C (121 ° F). A temperatura máxima do ensaio no ponto de tempo de corte de 20 seg a 50 ° C, o que é bem abaixo da temperatura cumulativa que provoca danos nos tecidos em seres humanos 36.
- Definir o dispositivo de modo que o limiar de retirada típica ocorre em cerca de 10 segundos para o ensaio e para que o dispositivo desliga-se depois de 20 seg. Para alcançar este limiar de retirada, defina as device a rampa a temperatura de tal modo que o estímulo atinge 47 ° C a 10 seg.
- Use a temperatura de ensaio 28 (bloco de calor) constante para avaliar a qualidade e desagrado da dor térmica. Utilizando o bloco de aquecimento, ajustar a temperatura a 45 ° C durante o estímulo.
NOTA: 45 ° C é uma temperatura de referência que é o mínimo típico Stimulus necessário sentir dor térmica e é conhecida por ativar TRPV1 receptores nociceptivos 29.- Antes do passo 2.7.2, explicar o padrão 0-10 VAS e mostrar uma linha de 10 cm do motivo. Informar o assunto que na "escala de qualidade", "0" representa "nenhuma dor" e "10" representa "a pior dor imaginável", e que na "escala de desconforto", "0" representa "não desagradável" e " 10 "representa" a sensação desagradável que se possa imaginar mais "(Figura 2).
- Aplicar o estímulo (3 cm x 5 cm bloco de aquecimento), durante 3 segundos para o local marcado no antebraço esquerdo ou de vitelo (como mostrado na Figura 1 no local marcado "T").
- Imediatamente após o estímulo, pergunte o assunto para avaliar a qualidade e desconforto da dor utilizando uma 0-10 VAS padrão.
3. Pressão sensibilidade do ensaio 13,37
NOTA: Matriculados participantes são convidados a sentar em uma cadeira, com o apoio fornecido para a extremidade a ser testado. O ensaio envolve a determinação do limiar de sensibilidade para a estimulação pressão dolorosa e, em seguida, determinar a qualidade e desconforto do que a mesma pressão em um ensaio separado. A estimulação é fornecido com uma pressão algômetro clínico padrão (ver abaixo na secção instrumento nos Materiais e Equipamento Tabela). Este dispositivo é composto por uma sonda 2 centímetros ligado a um medidor de pressão.
- Antes da primeira formação e ensaio experimental, que o motivo para aplicar o estímulo para se sob cuidadosa supervisão.
- Para julgamento limiar da dor, colocar a sonda no antebraço ou bezerro do sujeito e aplicar pressão gradualmente.
- Completas dois ensaios cada um para o antebraço e panturrilha em dois locais distintos (em cada membro) para evitar danos a uma única área.
- Durante um julgamento, aplique pressão gradualmente, Até que as transições de estímulo de "pressão inócuo" para "pressão dolorosa". Peça ao sujeito para dizer "stop" neste momento e remover o estímulo do antebraço ou bezerro do sujeito.
- Remova o algômetro do assunto. O dispositivo regista automaticamente a maior pressão aplicada. Grave este como o "limiar de dor à pressão" para o julgamento.
- Informar a pessoa de que os ensaios de pressão constante são os próximos.
- Depois de determinar o limiar de press para o objecto, aplicar um teste adicional no membro oposto para determinar a dor do sujeito associado a um estímulo doloroso pressão (num terceiro local de teste). Combinar o estímulo exato para o limiar de dor do sujeito determinado durante os ensaios de referência (por exemplo, se os ensaios de base para o antebraço indicaram um limiar de pressão de 50 N, em seguida, será solicitado o assunto para avaliar a dor de que o estímulo).
- Neste ensaio, pergunte the sujeito a avaliar a qualidade e desconforto de um estímulo de pressão dada por 3 s.
- Use um 0-10 VAS padrão. Informar o assunto que na "escala de qualidade", "0" representa "nenhuma dor" e "10" representa "a pior dor imaginável". Na "escala de desconforto", "0" representa "não desagradável" e "10" representa "a sensação mais desagradável que se possa imaginar".
- Durante este ensaio, aplicar um estímulo doloroso, e depois pedir o assunto para avaliar a dor (nos dois VASs descrito acima).
4. Estudo de Confiabilidade
NOTA: Para examinar a confiabilidade do protocolo, foi realizado um pequeno estudo para comparar as classificações de sujeitos entre um um examinador masculino e feminino.
- Recrutar participantes, colocando folhetos. Têm os voluntários interessados que preencham os critérios de inclusão (Supplemental 1) participar de uma ousessão ientation onde o estudo é descrito e as técnicas de teste são demonstrados.
- Pergunte potenciais voluntários perguntas e tê-los ler e assinar os documentos de consentimento aprovado pelo IRB Universidade.
NOTA: Os dois examinadores para este estudo foram técnicos de laboratório (um masculino e um feminino) que foram treinados pelos investigadores do estudo que têm experiência da clínica e laboratorial na medição e controle da dor e na sensação neural. - Teste todos os indivíduos com dois examinadores diferentes, com os dois exames de 30 min de intervalo.
- Para avaliar a confiabilidade entre avaliadores para este estudo, calcular os coeficientes de correlação intraclasse (modelo 3,2) [ICC (3,2)] usando uma de duas vias de análise misto de variância (ANOVA), com concordância absoluta para cada variável dependente (oito no total ) 38. Um software de estatística pode ser utilizado para todas as análises estatísticas.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Aqui, descrevemos a implementação de ensaios qualitativos e quantitativos de baixo custo para medir a sensação inócuo e dor em participantes humanos usando o VAS (Figura 2). A representação visual é importante, porque os resultados exactos e precisos destes exames são dependentes de execução do protocolo correto e consistente pelo técnico. Além disso, é importante saber se vários técnicos realizando a técnica descrita pode coletar dados reprodutíveis. Enquanto não era a intenção deste estudo para completar uma análise de confiabilidade abrangente (ou seja, não realizamos uma correção estatística para testes de múltipla), os resultados demonstram a consistência de medição e fornecer uma análise exemplo do que cada laboratório recém adotar essa técnica pode executar para quantificar fiabilidade. Para testar a confiabilidade inter-experimentador dos ensaios, dois experimen individuais ters (um masculino e um feminino), testou seis indivíduos. Todos os indivíduos completaram o estudo sem eventos adversos. Os sujeitos foram testados pelos dois experimentadores num único dia, com 30 min entre os testes. A ordem de ensaio experimentador (masculino primeiro contra o sexo feminino primeiro) foi aleatória entre os seis indivíduos. A idade média dos indivíduos foi de 21,8 anos (DP = 2,0) ea média do IMC foi de 23,5 (DP = 3,3); três dos seis pacientes eram do sexo feminino. Como pode ser visto na Tabela 1 e na Figura 3, a fiabilidade inter-experimentador era forte e de teste da pressão mecânica, térmica. A correlação [ICC (3,2)] medidas médias para todos os dados de confiabilidade inter-experimentador estavam acima de 0,7. Além disso, a confiabilidade inter-experimentador [ICC (3,2)] medidas médias foram todas estatisticamente significativas, exceto para o teste de sensibilidade mecânica (p = 0,075).
g "/>
Figura 1: Ilustração de locais de testes sensoriais no antebraço e panturrilha esquerda e direita. Sites para testes individuais são marcadas com um marcador cirúrgico padrão. H = mecânica; H = Hargreaves calor radiante; Pp dor = Pressão; Pt limiar = dor de pressão; T = dor de temperatura constante. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: Ilustração da Escala Analógica Visual (VAS). Este valor representa uma 0-10 escala padrão visual analógica (VAS) com uma linha de 10 cm. Esta escala é usado para representar a qualidade da dor, em que "0" representa "nenhuma dor" e "10" representa "a pior dor imaginável", e o desagrado da dor, em que "0" representa "não unpleasant "e" 10 "representa" a sensação mais desagradável que se possa imaginar. " Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Avaliação da confiabilidade inter-experimentador de testes sensoriais em participantes humanos. Sujeitos individuais (n = 6) foram ensaiadas para (A) sensação mecânica (p = 0,075), (B), escala visual analógica de calor constante (VAS) Intensidade (p = 0,001), (C) constante VAS calor desagradável (p = 0,001 ), (D) a sensibilidade temperatura de calor radiante (P = 0,003), (E) o limiar de dor de calor radiante (P = 0,021), (M) do limiar de pressão (P = 0,002), (L) a pressão constante de VAS intensity (p = 0,001), e (H) a pressão constante de VAS desagradável (p = 0,001) em um único dia (> 30 min entre os testes) por dois experimentadores separadas. P-valores representam intraclasse significado coeficiente de correlação. As linhas pontilhadas são linhas de melhor ajuste. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Tabela 1: coeficientes de correlação intraclasse [ICC (3,2)] para os sete medidas de dor e sensibilidade. sujeitos individuais (n = 6) foram analisadas por dois investigadores (um masculino e um feminino). Todos os testes foram realizados no mesmo dia (30 minutos de intervalo). ICC (3,2) e valores P correspondentes são dadas para cada medida. Por favor, click aqui para ver uma versão maior desta tabela.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Nós demonstramos testes sensoriais quantitativos e qualitativos simples que podem ser utilizados para avaliar a sensação mecânica, térmica e sensação de dor, dor e pressão em indivíduos humanos e custo-eficaz. O valor destes ensaios é a sua facilidade de aplicação e de baixa quantidade de tempo necessária formação. Cada pesquisador recebeu uma quantidade mínima de formação (uma observação experimental e uma implementação experimental). Assim, vários técnicos poderiam ser treinados em um dia. Os resultados sugerem forte inter-experimentador e confiabilidade intra-sujeito. Dependendo do número de testes que cada laboratório usa, correcção estatística para testes múltiplos CCI é aconselhável.
Uma medida de confiabilidade inter-experimentador, sensibilidade mecânica, não atingiu significância estatística (ICC = 0,76, p = 0,08). Nós reexaminado a coleta de dados notas de laboratório procedimento para duas das matérias e não encontraram anormalidades na coleta de dados. Embora seja provávelque um maior tamanho da amostra teria alcançado significância estatística, nós pensamos que este é notável por três razões. Em primeiro lugar, a dor, uma experiência subjetiva, é difícil de medir, e os esforços para padronizar o teste não pode ser subestimada. Em segundo lugar, a possibilidade de um viés de gênero em testes de dor deve ser considerada quando a realização destas medidas. Finalmente, existe a possibilidade de um desvio proporcional, em que, no final do espectro considerado "alta sensibilidade," os testes pode tornar-se menos fiáveis. Um estudo mais extenso que precisam ser realizados para verificar corretamente se existe este viés.
passos críticos em assegurar a coerência está lendo de um script ao explicar testes para um participante; verificação da força exercida por monofilamentos; e fazer esforços para garantir que que a intensidade, frequência, duração e localização dos estímulos experimentais envolvidos são precisamente controlado. Além disso, a temperatura ambiente pode ser um factorenquanto mede sensação, de modo a temperatura ambiente deve ser controlado e registrado. Para estes resultados, embora seja impossível com este projeto para disambiguate realmente intra-sujeito e confiabilidade intra-pesquisador, o fato de que um assunto demonstra limiares consistentes sugere que estes ensaios são estáveis o suficiente para uso em ensaios clínicos e de pesquisa. Além disso, esta é uma descoberta importante porque demonstra uma falta de sensibilização reteste ou fadiga sensibilidade.
O mais importante para grandes clínicas, estes dados mostram que vários experimentadores treinados podem implementar de forma confiável estes testes, e que as diferenças de gênero entre experimentadores e sujeitos ou pacientes não são susceptíveis de afectar os resultados. O protocolo é, portanto, amplamente aplicável a clínicas ou laboratórios de pesquisa em que o trabalhador turn-over e a formação de novos técnicos ocorre, já que este é susceptível de afectar os resultados dos ensaios de QST.
Um limi importantetação do presente estudo é a sua amostragem de voluntários saudáveis. Existem numerosos síndromes de dor crónica, e cada população paciente é único. Em vez de limitar o nosso estudo para um tipo ou classificação de dor crônica, decidimos testar voluntários saudáveis como um modelo geral. Cada clínica ou laboratorial é aconselhado a realizar a sua própria análise interna para uma população específica de pacientes.
A importância global do protocolo é que estes ensaios são a preços razoáveis e fácil de incluir em protocolos de testes sensoriais típicos (de investigação ou clínicos); eles também são confiáveis, mesmo entre examinadores. A única limitação real é a necessidade de algum treinamento e para a gravação manual de todos os dados. Não encontrámos resolução de problemas ou modificações de ser necessário, desde que o equipamento adequado está disponível.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Os autores reconhecem as seguintes fontes de financiamento: os subsídios do Fundo de Desenvolvimento de Instrutores Universidade Duquesne adjudicados a Kimberly Szucs, PhD e Alex Kranjec, PhD e Benedict Kolber, PhD e Matthew Kostek, PhD. Também reconhecemos Rachel Sweetnich de assistência experimental e financiamento do programa Experience Universidade Duquesne Graduação Dor Research atribuído a Sweetnich (Mentores: Szucs e 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. |
References
- Analysts, G. I. Pain Management - A Global Strategic Business Report. Global Industry Analysts. , 727 (2012).
- AAPM Facts and Figures on Pain. Medicine, A. .A. .o.P. , (2015).
- Loeser, J. D., Treede, R. D. The Kyoto protocol of IASP Basic Pain Terminology. Pain. 137 (3), 473-477 (2008).
- Clauw, D. J. Fibromyalgia: a clinical review. JAMA. 311 (15), 1547-1555 (2014).
- Haanpaa, M., et al. NeuPSIG guidelines on neuropathic pain assessment. Pain. 152 (1), 14-27 (2011).
- Cruccu, G., et al. Recommendations for the clinical use of somatosensory-evoked potentials. Clin Neurophysiol. 119 (8), 1705-1719 (2008).
- Backonja, M. M., et al. Value of quantitative sensory testing in neurological and pain disorders: NeuPSIG consensus. Pain. 154 (9), 1807-1819 (2013).
- Mainka, T., Maier, C., Enax-Krumova, E. K. Neuropathic pain assessment: update on laboratory diagnostic tools. Curr Opin Anaesthesiol. 28 (5), 537-545 (2015).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Rolke, R., et al. Quantitative sensory testing: a comprehensive protocol for clinical trials. Eur J Pain. 10 (1), 77-88 (2006).
- 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).
- 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).
- Tena, B., et al. Reproducibility of Electronic Von Frey and Von Frey monofilaments testing. Clin J Pain. 28 (4), 318-323 (2012).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Woolf, C. J., Max, M. B. Mechanism-based pain diagnosis: issues for analgesic drug development. Anesthesiology. 95 (1), 241-249 (2001).
- 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).
- 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).
- Green, B. G. Temperature perception on the hand during static versus dynamic contact with a surface. Atten Percept Psychophys. 71 (5), 1185-1196 (2009).
- Green, B. G. Referred thermal sensations: warmth versus cold. Sens Processes. 2 (3), 220-230 (1978).
- 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).
- Stevens, J. C., Green, B. G., Krimsley, A. S. Punctate pressure sensitivity: effects of skin temperature. Sens Processes. 1 (3), 238-243 (1977).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Handwerker, H. O., Kobal, G. Psychophysiology of experimentally induced pain. Physiol Rev. 73 (3), 639-671 (1993).
- Taylor, D. J., McGillis, S. L., Greenspan, J. D. Body site variation of heat pain sensitivity. Somatosens Mot Res. 10 (4), 455-465 (1993).
- 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).
- 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).
- Yarmolenko, P. S., et al. Thresholds for thermal damage to normal tissues: an update. Int J Hyperthermia. 27 (4), 320-343 (2011).
- 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).
- Portney, L. G., Watkins, M. P. Foundations of Clinical Research: Applications to Practice. , Prentice Hall. (2009).
