Method Article
Human pain models are valuable tools used to assess the analgesic potential of novel compounds and predict their clinical efficacy, especially when used in an integrated manner. Although implementation of these models is complex, with proper execution, the pain models described in this protocol can provide predictive and reliable results.
מודלי כאב אנושיים שימושיים בהערכת האפקט משכך כאבים של תרופות, מתן מידע על פרמקולוגיה של תרופה ולזהות אוכלוסיות טיפוליות פוטנציאל מתאימים. הצורך להשתמש סוללה מקיפה של מודלים כאב מודגשת על ידי מחקרים לפיה רק מודל כאב יחיד, חשב מתייחסים למצב הקליני, מדגים חוסר יעילות. לא אחת מודל ניסיוני יכול לחקות את האופי המורכב של כאב קליני. סוללת המשימה המשולבת, רב מודלי כאב המובא כאן מקיפה את משימת גירוי החשמלית, משימת גירוי לחץ, משימת Pressor קרה, המודל הדלקתי UVB הכולל משימה תרמית פרדיגמה עבור אפנון כאב מותנה מעכב. מודלי כאב האנושיים אלה נבדקו עבור תקפות ומהימנות פרדיקטיבית הוא בזכות עצמם או ביחד, וניתן להשתמש בו שוב ושוב, במהירות, ברציפות קצרה, עם ניטל מינימאלי למשתתף בניסוי עם כמות צנועהשל ציוד. זה מאפשר תרופה להתאפיין מלא צדודית עבור אפקט משכך כאבים וזה שימושי במיוחד עבור תרופות עם רומן או מנגנון נבדק פעולה.
מודלי כאב אנושיים מועילים בהערכת משככי כאבים, מתן מידע על פרמקולוגיה של תרופה וזיהוי אוכלוסיות טיפוליות מתאימות פוטנציאלי. עם זאת בתחום סובל מחקרי מניב ממצאים עקביים. הסיבה להבדלים אלה כבר הניחה על השימוש בשיטות הערכת כאב שונות ואוכלוסיות בנושא אחרות 22. כדי לחזות קליני שיכוך כאבים בצורה נכונה, מודל הכאב התקין הוא זקוק. 2,13 עם זאת, בחירת מודל כאב מבוסס מנגנון הובילה כשלים רבים בניבוי יעילות קליני 11.
הצורך להשתמש סוללה מקיפה של מודלים כאב מודגשת על ידי מחקרים לפיה רק מודל כאב יחיד, חשב מתייחסים למצב הקליני, מדגים חוסר יעילות. לא אחת מודל ניסיוני יכול לשכפל את האופי המורכב של כאב קליני. לכן, מודל כאב אחד לא יכול לשמש אך ורק להקרין את pharmacמנגנון ological פעולה של תרכובת המיועדת לטיפול בכאב קליני. יתר על כן, שימוש פנל של מודלי כאב מאפשר תרופה להתאפיין מלא צדודית. אפשרות זו שימושית במיוחד עבור תרופות שיש להן רומן או מנגנון נבדק הפעולה.
ישנן פרדיגמות שונות להערכת תוקף חיים או מודלים אנושיים של מחלה כגון חוקר את החזוי, לבנות, במקביל או מתכנסים, מבחין, אטיולוגי, ותוקף פני מודל 5. מודל הכאב יכול להיחשב בעל ערך גבוה יותר ויותר רלוונטי מחלות אנושיות הקריטריונים יותר הוא עונה. עם זאת, במדידה פשוטה יותר של התקפות היא להעריך תוקף הניבוי של מודל ואמינות 6.
עם פיתוח תרופות בשלב מוקדם יש גם שיקולים אחרים שצריכים להילקח בחשבון על מנת להעריך את הערך של מדידת pharmacodynamic. ההערכה אינה צריכה להיותמדי מכביד, לא צריך לקחת יותר מדי זמן, והתוצאות צריכות להיות במהירות להערכה, איסוף נתונים אוטומטי ומאובטח רצוי. גם היכולת לבדוק מספר נושאים במקביל דורשת ציוד כי מבחינה טכנית סטנדרטי היטב מאופיין 7.
בעוד סוללות כאבים אחרות עוררו להתקיים, המטרה שלהם מופנה יותר כלפי סיווג כאב להערכת מנגנוני כאב pathophysiological 19. עם זאת סוללות אחרות שואפות לייצג מגוון רחב של פתופיזיולוגיה כולל דגמי כאב כאבי שרירים קרביים 4. בעוד מתאים בדיקות במצבים חריפים, טבע פולשנית שלהם לא עושה אותם מתאים לבדיקה שוב ושוב לתקופות ארוכות יותר.
המודלים הכאב המובאים כאן לספק רבים מהקריטריונים הנ"ל מה שהופך אותם שימושית במיוחד עבור מחקרים קליניים בשני נושאים בריאים וחולים. סוללת המשימה רבה מודלי כאב הוא pהפרדיגמה התרעם כאן מקיף את מודל דלקתי חשמל גירוי המשימה, משימת גירוי לחץ, משימת Pressor קרה, UVB הכוללת משימה תרמית אפנון כאב מותנה מעכבות (iCPM) שמנצל אינטראקציות בין משימות מודלי הכאב האנושיים המוצג כאן כבר נבדק עבור תקפות ומהימנות פרדיקטיבית הוא בזכות עצמם והן בשילוב.
הצהרה אתיקה: פרוצדורות הקשורות בבני אדם שאושרו על ידי Onderzoek Stichting Beoordeling Ethiek Biomedisch (קרן Bebo) והמרכז הרפואי של אוניברסיטת ליידן.
1. משימות הערכת כאב המשולבת
הערה: ממשל המשימה וממשק מבוסס על תוכנת Spike2 וממיר אנלוגי לספרתי שמבצע את מרות דרושי גירוי מפעיל הקלטת אות. הדבר מבטיח ממשל משימה אחיד, לכידת נתונים, טיפול ואחסון, סטנדרטיזציה מסיירים משימות על ידי שליטה על ציוד הדור הגירוי תוך הצגת הוראות לנושא והמשוב על מצבת מחוון באמצעות צג שני.
הערה: בצע את המשימות ברצף קצר לפי סדר הופעתם. משך ביצוע כל המשימות הוא כ 30 דקות.
סף | הוראות מילוליות לנושא (באימונים, כתזכורת) | וכתוצאה מכך עשרות Evas |
PDT (סף זיהוי כאב) | "התחל הזזת Evas-המחוון כאשר השינוי הראשון בתחושה מן הלא כואב כואב מורגש" | > 0 (= 1) |
PTT (כאב סובלנות סף) | "כאשר עוצמת הכאב היא כבר לא נסבל" | 100 (כאב בלתי נסבל) |
פוסט משימה VAS | "דוגמא הכאב הגרוע ביותרשאפשר להעלותו על הדעת יכול להיות טיפול כירורגי ללא הרדמה "* | מקסימום 100 (כאב שניתן להעלות על הדעת הגרוע ביותר) |
הגדרות לוח 1. תקן של נקודות עיגון VAS * כאב הוא חוויה אישית ייחודית.; הגדרה זו מסופקת רק כדי לספק מסגרת עקבית (nociceptive) התייחסות נבחרה כפי שהוא קצת שולל בחוויות אובדן, סבלתי נפשית, ואת שילוחית כאב 3.
2. משימות גירוי חשמליות
הערה: המשימה הוכחה להעריך nociception בעיקר המופק הסיבים מביאים חושי Aδ ו- C, אשר עוברים אותות nociceptive מהפריפריה אל חוט השדרה. הסיבים Aδ לנהל את האות יחסית במהירות, דבר שגרם לוקליזציה כאב חד והתגובה השדרה מהירה הנתפסת במהלך גירוי חשמלי transcutaneous 9. השיטה של גירוי חשמלי מבוססת על לי thods שתואר לעיל 15.
לחץ 3. משימות גירוי
ntent "> הערה: שיטה זו של אינדוקצית לחץ כאב הוכחה להעריך nociception בעיקר שנוצר מן השריר עם תרומה מינימאלית ידי קולטן אזעקה עורית 17 והוא מבוסס על שיטות שתוארו קודם לכן 16.משימות 4. קרת Pressor
הערה: משימת Pressor הקרה כרוכה הטבילה של גפיים (בדרך כלל יד) לתוך מים קרים. הוא משמש במחקרים קליניים לחקור תגובות לב וכלי דם nociception. זוהי גם שיטה לגרום iCPM (המוכרת בשם מלא מעכבות רעילות מפוזרת (DNIC)-כמו אפקט) 18. השיטה של כאב Pressor הקר מבוססת על previ השיטותהמבישה תארה 8,10.
5. אוויר כאב אפנון פרדיגמה
הערה: iCPM הוא הפעלה של מנגנון הכאב-modulatory, כחלק של מערכת שיכוך כאבים אנדוגני יורד 18. מידת iCPM נבחנת על ידי השוואת סף כאב החשמל עבור הפרדיגמה הגירוי היחידה לפני ואחרי משימת Pressor הקרה.
דגם דלקת אולטרה סגול 6.
הערה: UVB "השמש לשרוף" המודל הוא מודל הכאב שבו אריתמה מושרה על העור על ידי חשיפת העור לאור UVB באופן מבוקר היטב לשחזור. חשיפה זו גורמת שינוייםעור אשר מוביל תפיסת כאב מתגבר אצל האזור הפגוע (hyperalgesia העיקרי) והוא ממשמש סמן ביולוגי כאב דלקתי. מודל דלקת זה מבוסס על השיטות שתוארו לעיל 4. Inform נושא בם חשיפת UVB עשויה לעזוב לטווח ארוך (6 - 12 חודשים) עור סימון / שיזוף שחשיפת UVB בכלל נקשרה מוקדם של עור וסרטן עור הזדקנות.
סוג העור | אני | שני | III | IV |
מָנָה | ||||
# 1 | 64 | 126 | 176 | 234 |
# 2 | 91 | 177 | 248 | 330 |
# 3 | 128 | 251 | 351 | 467 |
# 4 | 181 | 355 | 496 | 660 |
# 5 | 256 | 502 | 702 | 934 |
# 6 | 362 | 710 | 993 | 1321 |
טבלה 2. UVB מנה משטר לפי סוג העור (MJ / 2 ס"מ)
7. נושאים
הערה: בנוסף קריטריוני בחירה סטנדרטיים כדי להבטיח אוכלוסיית נושא הומוגנית למדי קריטריוני הדרה הבאים צריכים להיחשב. אל תכלול נושאים העומדים בקריטריונים הבאים:
הערה: אם contraindicated, יש לכלול נשים ואיפה מחזור חודשי הניתן יהיה גם פיקוח או מבוקרים (למשל, בדיקות רק בשלב הלוטאלי).
מְשִׁימָה | נקודות קצה |
Endpoints הראשי | |
משימות תרמיות (לעור רגיל) | PDT |
משימות תרמיות (Skin UVB) | PDT |
משימות חשמל (Pressor מראש קרה) | PTT |
משימות לחצו | PTT |
משימות קרות Pressor | PTT |
מדדים משניים | |
משימות חשמל (Pressor מראש קרה) | PDT, AUC, ו-משימה פוסט VAS |
משימות לחצו | PDT, AUC, ו-משימה פוסט VAS |
משימות קרות Pressor | PDT, AUC, ו-משימה פוסט VAS |
תגובת אפנון כאב אוויר (שינוי טרום חשמל ולחץ פוסט-קראוֹ) | PDT, AUC, ו-משימה פוסט VAS |
לוח 3. משתני התוצאה (Endpoints) מוגדרת למחקר. סף זיהוי כאב (PDT), סף הסובלנות כאב (PTT), השטח מתחת סקאלה אנלוגית ויזואלית (VAS) כאב Curve (AUC), ופוסט-משימה VAS.
התוצאה הראשונית שנבחנה של ריבית הוא PTT עבור גירויים חשמליים, לחץ ומשימות Pressor קרות, ואת PDT עבור הגירויים (חום) תרמית על נורמלי UVB חשוף עור (טבלה 3). נתונים שנאספו מהערכות מודל כאב סיכומם תיאורים (בערכים מוחלטים ושינוי מתחילת מחקר) לפי זמן וטיפול. בנוסף, מגרשים מראים את הממוצע (רווח בר סמך 95% (CI)) תוצאה ואת השינוי הממוצע מתחילת המחקר (95% CI) בכל נקודת זמן על ידי טיפול צריכים להיות מוצגים (ראה איורים 1 ו -2).תוצאות לאחר טיפול פלצבו צריכות להיות יציבות יחסית לאורך כל יום העיון (איורי 1 ו -2). תגובות משככי כאבים כלומר, עליות PDT או PTT, צריך לשקף את מאפייני pharmacokinetic של התרופה. למשימת Pressor הקרה, ההתפתחות המהירה יחסית של פעולת מחצית חיים קצרים של פנטניל ו קטמין משתקפת הגידול פעמי PTT (איור 1). לעומת זאת, גידול PTT לאחר נטילת pregabalin משקף את הפרמקוקינטיקה של התרופה הזו שבה יש tmax ארוך מחצית חיים (איור 2). חוסר הרגישות הידוע של משימת Pressor הקרה עבור משככי כאבים אחרים מוצגת לשם שינוי קטן להיות לעומת פלסבו (איור 1 ו -2). עם זאת, המשימות האחרות סוללה זה רגישות לתרופות אלה למשל, מודל UVB לוכד את כמשכך כאב של ibuprophen NSAID (נתונים על קובץ), המאפשר תרופות להתאפיין מלא. >
בהתאם לעיצוב הסופי של המחקר, לנתח את נקודות קצה עם ניתוח מודל מעורב של שונות (ANOVA) עם טיפול, זמן, מין, טיפול על ידי זמן טיפול לפי מין כגורמים קבועים, עם נושא, נושא על ידי טיפול ובכפוף לפי זמן כגורמים אקראיים עם מדידת הבסיס הממוצעת כמו covariate.
אפקט איור 1. תוך ורידי משככי כאבים על קרת Pressor כאב סובלנות ספים. כמובן זמן דוגמא של השינוי הממוצע מפרופיל בסיס אמצעי רבוע לפחות (95% CI ברי שגיאה) עבור סף סובלנות כאב למשימת Pressor קר לאחר מתן תוך ורידים של 30 דקות פלצבו (עיגול אפור), (S) -ketamine 10 מ"ג (משולש ירוק), פנטניל 3 מיקרוגרם / ק"ג (מרובע מג'נטה), ו פניטואין 300 מ"ג (יהלום כחול).com / קבצים / ftp_upload / 53,800 / 53800fig1large.jpg "target =" _ blank "> לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
אפקט איור 2. של משככי כאבים שבעל פה על ספי סובלנות קר Pressor כאב. כמובן זמן דוגמא של השינוי הממוצע מפרופיל בסיס אמצעי רבוע לפחות (95% CI ברי שגיאה) עבור סף סובלנות כאב למשימת Pressor קר לאחר מתן אוראלי של פלצבו ( עיגול אפור), imipramine 100 מ"ג (משולש ירוק), איבופרופן 600 מ"ג (מרובע מג'נטה), ו pregabalin 300 מ"ג (יהלום כחול). נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
לקבלת משככי כאבי רומן ותיקות כאחת, גישת פרופיל מוצעת אשר מנצלת מודלי כאב רב מודלים אמינים חזויים. בניגוד משימות כאבים אחרים מכבידות יותר, כגון כימי (למשל, קפסאיצין, גורמים גדילה עצבית) hyperalgesia או מודלי כאב בטן, משימות הכאב המוזכרות בפרוטוקול זה ניתן להשתמש שוב ושוב, במהירות, ברציפות קצרה, עם ניטל מינימאלי עבור נושא ועם כמות של ציוד צנועה. באמצעות סוללה של סמנים ביולוגיים כאב כמו זה שהוזכר בפרוטוקול זה, (פלזמה) יחסים ותוצאת ריכוז ניתן להקים מוביל אמיד טובים יותר של הפעילות הפרמקולוגית של תרופה. ובכך, החלטות הגיוניות יותר יכולות להתבצע לגבי האפקט הטיפולי של תרופה ולא רק באמצעות נתונים חיים והמנה נסבלת המקסימום הנגזרת תופעות לוואי 7.
העיצוב של מחקר קליני ניצול מודלי כאב אלה צריך שיתוף זהירnsideration. בעוד מודלי הכאב האמורים לספק בסיס מתאים להקרנה במשככי כאבים הפוטנציאלי, גורמים אחרים צריכים להילקח בחשבון, במיוחד בשים לב המנגנונים פרמקולוגיים של התרופה והפרמקוקינטיקה שלה 21. מקובל למחקר משככי כאבים צריך להיות מיושם, כולל השימוש בקרות חיוביות בעיצוב מחקרים נבחרים באופן אקראי (מאוזן, כאשר הדבר ישים), מבוקר פלצבו, ו-סמיות כפולה. יתר על כן, זה קריטי, כי משימות כאב מבוצעות באופן עקבי בין נושאים, עם הוראות סטנדרטיות ותנאים סביבתיים. אמנם יש סיכון של אינטראקציה בין משימות למשל, רגישות או תופעות כתוסף, עיצוב עיון מדוקדק ומסירה עקבית של משימות ממזער זה. למעשה, אחד של אינטראקציות אלה מנוצל על סוללה זו על ידי שילוב הפרדיגמה iCPM.
כאשר מחליטים לכלול משימות כאב מחקר,הנטל הכולל של המחקר צריך להיחשב זה עשוי להגביל את מספר הטיפולים או את מספר הפעמים משימה חוזרת. אם משימות אחרות משמשות, למשל, צעדים של הרגעה או ערנות, זה עלול להגביל את המספר הכולל של משימות נושא יכול לבצע בתוך יום עיון; זה נכון במיוחד אם אוכלוסיות אחרות שנושאם אדם בוגר בריא כלולות למשל, מתבגר או חולים הסובלים מכאב כרוני.
סדרת משימות כאב תוקף מוקדם בפיתוח תרופות חיונית לגשר ממצאים במעבדה ואלה בסיטואציה הקלינית, לספק מידע רב ערך לגבי מנגנון הפעולה של תרופה חדשה, לבחור את אוכלוסיית החולים המתאימה ביותר להיחקר ו לברר את בדיקת nociceptive הרלוונטית ביותר עבור מודלי PD / PK האינטנסיבית יותר. PK / PD דוגמנות יכולה לשמש לזיהוי מגיבים ושאינם מגיבים, להעריך טוב יותר את הזמן כמובן של שיכוך כאבים או סיוע של developmאף אוזן גרון של ניסוחים שונים 12. בכך שהיא מכנה משככי כאבים בשתי נבדקים בריאים וחולים, חיבור translational בין פיתוח שלב מוקדם במרפאה ניתן להקים. היא עשויה גם לשמש כדי לספק מידע על פיזיולוגית כאב והפתופיזיולוגיה באוכלוסיות אלה 14. בסופו של דבר, את היכולת לקשר את פרופיל היעילות של תרופה לפרופיל הכאב של מטופל יכולה לעזור להנחות טיפולים אישית בעתיד 1.
מודלי כאב אנושיים הם כלים חשובים להשתמש כדי להעריך את פוטנציאל כאבים של תרכובות חדשות ולחזות היעילות הקלינית שלהם. בעוד יישום המודלים אלה יכול להיות מורכב ורבי פנים, עם ביצוע נאה, מודלי כאב אלה יכולים לספק תוצאות חיזוי אמינות.
The authors have nothing to disclose.
ברצוננו להודות אסתר Davidse, Michiel וובר, Rens Batist, יופ ואן Gerven וכל צוות אחרים המעורבים בהתפתחות של משימות כאב אלה.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Analogue–to-digital converter | Cambridge Electronic Design (CED), Cambridge, UK | Power1401mkII | |
eVAS slider | Cambridge Electronic Design (CED), Cambridge, UK | custom built | |
Ag-AgCl electrodes | 3M Health Care, St Paul, Canada | Ag-AgCl Red Dot™ 2560 Electrodes | |
Ohmmeter | Generic device | Not applicable | |
Constant current stimulator | Cambridge Electronic Design (CED), Cambridge, UK | DS5 | |
11 cm wide tourniquet cuff | VBM Medizintechnik GmbH, Sulz, Germany | REF 20-90-722 | modified with Y-tube connector (REF 88404) so both chambers fill simultaneously |
Electro-pneumatic regulator | SMC Corporation, Tokyo, Japan | ITV1030-31F2N3-Q | |
Warm water bath & thermostat | LAUDA, Germany | Ecoline E125 | |
Cold water bath and thermostat | LAUDA, Germany | Ecoline E212 | |
35 cm tourniquet | VBM Medizintechnik GmbH, Sulz, Germany | REF 20-54-711 | |
Florescent tubes | Philips, Eindhoven, Netherlands | 36W TL01 Narrow-band | |
30 mm x 30 mm thermode | Medoc, Israel | TSA-II (2001) Neurosensory Analyzer | |
Skin preparation gel | Weaver and Company | Nuprep | |
Sphygmomanometer | Generic device | Not applicable |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved