Name: dynamic quantitative sensory testing to characterize central pain processing
Uploaded: 2017-02-16T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 16 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Dynamic Quantitative Sensory Testing to Characterize Central Pain Processing at JoVE.com

We acknowledge funding support by K23 AT008477 (Kong), NIH K23 DA031808 (Johnson), and the Chris Redlich Endowment in Pain Research (Mackey, Dixon).

1. 시간적 변론 프로토콜 <ol><li> 장비 <ol><li> 히트 펄스 전달 위치 : <ol><li> 2.9 cm의 직경을 갖는 원형 thermode 사용. 이 thermode는 구동 프로세서, 자동 제어 시스템 및 신속한 온도 변화를 가능하게하는 펠티에 소자를 갖는다. 피사체의의 thenar 예하에 thermode를 놓고 위치를 확보하기 위해 장갑을 사용합니다. </li></ol></li><li> 컴퓨터 인터페이스 : <ol><li> 정밀 온도 전달을 제어하는 ​​노트북에 소프트웨어 프로그램으로 thermode 인터페이스. (최적화 마지막 훈련 실험 2와 동일한 펄스 구조를 따를 때, 훈련 1 만 2) 표 1에 사양에 따른 프로토콜의 각 단계에 대한 적합한 열 자극을 사전에 프로그래밍. </li><li> 소프트웨어의 각 단계에 대한 적합한 열 자극 프로그램을 선택하여 가열 펄스의 전달을 실행 온도를 조정하고 &quot;세인트 히트사용자 인터페이스 기술 &quot;. </li></ol></li><li> 통증 평가 장치 : <ol><li> 전산화 시각 아날로그 척도 (코 베스)를 사용합니다. 주 : 코 베스는 시각 아날로그 척도 (VAS)를 나타내는 가로 막대에 이동 레버 상자입니다. 그것은 주요 thermode에 액세서리입니다. </li></ol></li></ol></li><li> 훈련 <ol><li> 코 베스의 시각 아날로그 척도 (VAS)를 정의합니다 : <ol><li> 참가자에 코 베스를 제시하고 VAS에 고정 지점을 정의 : 0은 통증을 의미하고 10은 최악의 고통을 상상할 수있는 것을 의미한다. 참가자가 왼쪽과 쉽게 오른쪽 레버를 이동 편안한 것을 확인. </li></ol></li><li> 두 번째 고통을 정의합니다 : <ol><li> 열 펄스에서 두 번째 고통에 초점을 참가자 지시합니다. 둘째 고통 정의 &quot;열 펄스 후 일초에 대해 발생하는 느린, 굽기, 고통으로 고통을.&quot; </li></ol></li><li> 하나의 열 펄스 (교육 시험 1)에서 속도 SECOND 통증 :<ol><li> 참가자의 thenar 예하에 thermode를 고정합니다. thermode 통해 제공되는 각각의 단일 펄스에서 두 번째 통증 속도로 코 베스를 사용하는 참가자를 지시한다. </li><li> 소프트웨어 메뉴에서 &quot;시작&quot;버튼을 눌렀을하여 노트북에 사전에 프로그램시켜 테스트를 시작합니다. 각 열 펄스는 제 0.5을 지속하고 10 초 (그림. 1 참조)의 간 자극 간격이 있습니다. 순차적 표 2에 따라 열 펄스의 기준 피크 온도를 증가시킨다. </li><li> 밀접하게 두 번째 통증의 참가자들의 평가를 관찰한다. 즉시 참가자가 2/10 이상으로 제 통증 속도와 같은 소프트웨어에 정지 버튼을 눌러 시험 한 트레이닝을 멈춘다. thermode를 제거하고 마지막 열 펄스 매개 변수 (즉, 기준 및 피크 온도)를 기록. </li></ol></li><li> TS 시험 (교육 시험 2)에서 지속적으로 속도 통증 : <ol><li> 반대 손에 thermode를 고정합니다. participa 알립니다그들은 10 빠른 일련의 펄스를 받게됩니다 NT. 만 두 번째 통증 평가, 즉시 각 펄스 (제 1 통증)을 동반하는 빠른 열 통증 감각에 초점을하지 않도록 참가자를 지시한다. 두 번째 고통은 각 펄스 사이에 동일하게 증가 감소 또는 유지 될 수 참가자들에게 설명한다. </li><li> 노트북에 미리 프로그램 된 테스트를 시작합니다. 위의 단계 1.2.3에서 기록 된 최종 기준 및 피크 온도를 사용합니다. 0.5 초에서 펄스 폭과 2의 (그림. 2)에서 간 자극 간격을 유지합니다. 손을 전환하고 필요한 경우 참가자가 편안 등급 두 번째 통증이 빠른 열 펄스에 대한 응답으로 지속적 때까지이 훈련 시험을 반복한다. </li></ol></li></ol></li><li> 최적화 <ol><li> P1, P 최대 및 TS E를 정의합니다 : <ol><li> 약 2의 첫 번째 펄스의 피크 온도의 분만 후 통증 평가 P1로서 정의한다 (도. 3 참조). (11) </SUP&gt; (21) 참고 : TS E 고통 P1과 최대 통증 (P 최대) 사이의 추정 차이입니다. </li></ol></li><li> 펄스 온도를 조절. 순차적으로,도 4에있어서의 피크와 기준 온도를 조정함으로써 30 70/100 사이 TS E를 달성하고자합니다. 참고 : 그림을 참조하십시오. 최적화 알고리즘 4. </li><li> 보안 thermode : 수술 장갑 사용은 참가자의 thenar 예하에 thermode를 고정합니다. 각 시험 사이에 손을 전환합니다. </li><li> 열 펄스를 제공 : 만 열 펄스에서 자신의 두 번째 통증을 평가하기 위해 참가자를 지시한다. 참가자가 시작할 준비가되어 있음을 확인하고 노트북에 사전 프로그램시켜 테스트를 시작합니다. </li><li> 반복 : 반복 1.3.2 단계 -1.3.4 P1에서 참가자의 통증 평가가 &lt;때까지 50/100 VAS 및 TS E는 30/100 내지 70/100 VAS입니다. 5 최적화보다 더 이상 실시하지시험은 각 시험 사이의 3 분 휴식이 있는지 확인하십시오. 최종 매개 변수로 맨 마지막 재판에서 매개 변수를 가져 가라. </li></ol></li><li> 최종 시험 <ol><li> 최적화 재판 및 최종 시험 사이에 5 분 동안 휴식. 1.3.3과 1.3.4를 반복합니다. 위의 단계 1.3.5에서 최종 파라미터를 이용. 3 분 동안 참가자 휴식을하고 다시 반복합니다. </li></ol></li></ol> 2. 금연실 통증 변조 프로토콜 <ol><li> 개요 및 장비 : <ol><li> 테스트 자극 : 10 고통 (열 6)에서 6 교정 (위와 같은 thermode에 의해 전달) (30)의 접촉 열. 자세한 내용은 2.2를 참조하십시오. </li><li> 컨디셔닝 자극 : <ol><li> 냉 수조 천공 된 격벽과 투명한 플라스틱 상자를 사용하여, 다른 얼음 물 한쪽 단지 물로 채워 구축. 조심스럽게 온도가 10 ° C에서 안정 보장하기 위해 물 전용 측에 온도계를 삽입 한 후 교반. </li><li> 할 수없는 경우안정적인 온도를 얻을, 하이드로 지속적으로 물을 순환시켜 안정적인 온도를 유지하기 위해 얼음 측에 펌프를 연결합니다. 펌프를 켜고 있는지 물 측 온도가 10 ° C에서 안정합니다. </li></ol></li><li> 타이밍 및 CPM을 계산 : <ol><li> 컨디셔닝 차가운 목욕의 마지막 30 초 동안 한 번 전에 한 번 참가자에 대한 테스트 자극을 적용합니다. 이전과 냉욕의 마지막 30 초 동안인가 열 여섯 자극 통증 단차로 CPM을 계산한다. </li></ol></li></ol></li><li> 열 6 보정 : <ol><li> 추정 열 6 열 램프를 통해 : <ol><li> 참가자의 비 지배적 인 손의 thenar 예하에 thermode를 고정합니다. 32 ° C부터 초당 0.3 ℃의 속도로 온도를 증가시킨다. 참고 : 느린 램프 속도가 우선적으로 CPM에 대한 책임이 있습니다 C-섬유를 20 활성화하는 데 사용됩니다. (12) </li><li> 갔지 중지결코 참가자는 열 내성 또는 51 ° C의 최대에 도달하지 않습니다. 열 램프 동안 지속적으로 통증을 평가하기 위해 참가자를 지시한다. 3 회 반복하고, 통증 평가가 6/10 인 평균 온도를 계산한다. </li></ol></li><li> 정밀 임계 값 : 히트-6을 적용하고 고통을 평가하기 위해 참가자를 지시합니다. 등급이 5 7/10에 해당하는 경우, 2.3.2를 진행합니다. 이&gt; 7 &lt;5 인 경우까지 44 ° C로부터 49 ° C의 범위 및 0.5 ° C의 단위로 변화 (각 자극 사이에 손을 번갈아) 참가자에 30 초 열 열 자극 일련 적용 평가는 각각의 자극 사이에 30 초 휴식을 허용, 5-7 사이입니다. </li><li> 마무리 열 (6)과 프리 컨디셔닝 평가, 시험 자극 : <ol><li> 참가자의 통증 평가가 5 7/10 사이되면 미세 임계를 종료합니다. 참고 : CPM의 계산에 대한 사전 컨디셔닝 테스트 자극의 점수 마지막, 내 범위 통증을 사용합니다. 또한,마지막 열 여섯이 평가 결과의 온도를 기록한다. </li></ol></li></ol></li><li> CPM 프로토콜 <ol><li> 단계 2.2.3에 따라 사전 조건 테스트 자극. </li><li> 컨디셔닝 자극 : <ol><li> 2 분 동안 반대쪽 발에 10 ° C에서 냉수 목욕을 적용합니다. 0, 30, 90의에서 차가운 물을 욕조에서 고통을 평가하기 위해 참가자를 지시한다. </li></ol></li><li> 에어컨 자극하는 동안 테스트 자극을 반복 : <ol><li> 냉 수조의 마지막 30 초 동안 다시 같은 손에 잘 임계 값 (2.2.3)에서 마지막 열 여섯 자극을 적용합니다. 도 120의 냉 욕의 끝 30 초 열 자극의 마지막 열 (6)에서 통증을 평가하는 참가자 지시. 참고 : CPM은 이전에보고 된 테스트 자극의 통증 등급의 차이로 추위 목욕하는 동안 계산된다. </li></ol></li></ol></li></ol>

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T., Mackey, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioned+pain+modulation+is+minimally+influenced+by+cognitive+evaluation+or+imagery+of+the+conditioning+stimulus.">Conditioned pain modulation is minimally influenced by cognitive evaluation or imagery of the conditioning stimulus.</a> J Pain Res. 7, 689-697 (2014).</li></ol>

The authors have no conflicts of interests or any financial interests to disclose.

프로토콜 내에서 중요한 단계 은 TS 프로토콜은 연대순으로 주요 단계에서 다음을 포함한다 : (빠른 열 펄스 트레인에서 통증, 단일 열 펄스에서 두 번째 통증의 평가 및 평가 두 번째 통증을 평가하는 시각 아날로그 척도를 사용하여) 여러 단계의 교육을; 펄스 온도의 최적화; 최적화 된 온도와 2-3 시험에서 TS를 얻을 수 있습니다. 대부분의 정신 물리학 적 조치로서, 참가자 훈련은 통증 평가는 시험 일관하고 가능한 한 정확한 지 확인하는 것이 매우 중요합니다. 최적화 단계는 기준 펄스와 피크 온도 둘 다 제 1 열 펄스의 평가가 5/10 이하가되도록 조절되고, 근사 TS가 7 세 사이이고, 동일하게 중요하다. CPM의 주요 단계는 시각적 아날로그 규모 통증 평가의 교육, 열 여섯 느린 열 램프에서이 열 6 necess 경우 미세 임계 값을 확인 획득을 포함진, 반대편 말단부에 차가운 목욕을 적용하고 차가운 목욕의 마지막 30 초 동안 열 여섯 확인 다시 적용. 는 TS 프로토콜과 유사하게, 훈련과 열 자극의 개별화 모두 (열 6)는 CPM 프로토콜에서 중요하다. 또한, 냉각 조 마지막 30 초 동안 열 여섯 자극을 반복 경험뿐만 아니라 문헌 것은 중요하며, 냉각 조 후 열 자극을인가 비교 CPM의 큰 크기를 산출한다. (26) 그러나, 어떤 사람들은 10도 섭씨 감기 승압 전체 2 분을 견딜 수 없다는 것을 볼 때, 개개인에서 데이터 수집을 표준화 컨디셔닝 자극 종료 후 즉시 테스트 자극을 적용하는 것이 합리적 일 것이다. 수정 및 문제 해결 는 TS 프로토콜 가장 일반적인 문제는 때문일 수 있습니다 TS를 얻을 수 없다는입니다3 주요 원인. 먼저, 가장 일반적으로, 제 1 열에서 펄스 통증 평가는 후속 펄스 (TS) 통증의 증가에 대한 인식을 압도 너무 강할 수있다. 이 문제를 최소화하는 최선의 방법은 TS의 크기를 최적화하기 전에 프로토콜을 따라 첫 번째 펄스의 통증 점수 5 미만 (10)의 개 때까지 순차적 기준 피크 자극 온도를 감소시키는 것이다. 참가자도 최고 온도 설정에 10 펄스의 끝에서 어떠한 통증을 감지 않을 때 두 번째 원인은 처음과 반대이다. 이러한 상황에서, 하나는 1 또는 2 ° C에 의해 기준 펄스 승온 고려할 수있다. 때때로, 개인은 단순히 가능성으로 인해 모두 주변 및 중앙 요인, 힘든 시간 안목과 평가 두 번째 통증이있을 수 있습니다. 제 통증 신뢰성 인식 없이는 TS를 캡처하는 것은 매우 어렵다. 이러한 상황에서, 우리는 있다는 individua 온도의 최적의 설정을 찾을 수난 용납 제로로 기록 TS 수 있습니다. 성공적인 CPM 프로토콜에 대한 가장 일반적인 장벽은 열 여섯의 불안정과 2 분을위한 차가운 목욕 (10 ° C)를 용납 할 수 없다는입니다. 조정함으로써 상기 제 문제를 해결하기 위해 현재 프로토콜 미세 임계 값을 사용하여 단계별 열 자극 온도까지 통증 평가가 컨디셔닝 자극 가포이다로부터 문헌 억제 효과를 제시 유의 5 내지 제 문제 7. 인 . 27 사람이 2 분 동안 차가운 욕조에 자신의 발을 유지할 수없는 경우에도, 이와 같이, 충분한 CPM 효과는이 강렬하게 고통스러운 차가운 자극이 발생한다. 차가운 물을 욕조에 잠긴 다리의 지속 시간을 기록하고 차가운 욕조에서 자신의 발을 철회 참가자 직후에 열 자극을 제공하는 프로토콜을 수정합니다. CPM은 다음 전에 난방 통증 평가로 차감 열 자극의 통증 점수 계산(일반 프로토콜 표시로, 동안하지 않음) t 자극 추위 목욕 후 즉시 적용. 기술의 한계 이 방법은 한계가없는 것은 아니다. 첫째, 우리의 최선의 노력에도 불구하고, 우리는 (각각, CPM에서 TS 1에서 놓친 한 참가자) 모든 개인에 TS와 CPM을 유도 할 수 없습니다. 이것은 부분적으로 이러한 매개 변수에 큰 간 개별 변동 때문일 수 있습니다. (5) 인용 문헌에서 50-60 %의 성공율보다 좋았다 15, 16, 28, 29 단, 성공 확률은 94 %였다. 사이 - 개인 우리는 각각의 개별 주문에 TS를 생성하는 다른 열 펄스 온도를 사용하기 때문에이 방법에 의해 생성 된 TS의 차이를 해석 할 때 (22), (28) 둘째, 연구자들은주의해야개 별. 단면 시료 TS 비교할 때 따라서, 하나의 TS의 크기가 그것을 생성하기 위해 사용되는 온도의 차이 모두를 고려해야한다. 개별화 TS 방법은 포커스가 동일인 초과의 변화에 ​​길이 연구에 가장 적합하다. 같은 컨디셔닝 자극이 열 여섯 고통의 원시 점수를 기록하는 모든 개인과 개별 열 여섯의 고통 인식 만 변경에 사용되지 않기 때문에 같은 문제는 개별 CPM 적용되지 않습니다. 이 방법은 TS 및 CPM 광범위한 촬영이 가능하지만, 범용 파라미터가 사용되는 방법에 비해 더 많은 시간이 걸릴 않는다. 마지막으로,이 기술은 바쁜 임상에 즉시 적응을위한 실용적이지 않다 둘 다 경험이 풍부한 연산자와 고급 열 테스트 기계가 필요합니다. 우리는 방법을 단순화하는 미래의 노력을 격려한다. 기존에 대하여 기술의 중요성/ 대체 방법 TS와 CPM 매개 변수를 개체화의 우리의 방법 때문에 주변 열 감도의 변화에 ​​바닥 및 천장 효과의 영향을 제거하는 것을 목표로하고 있습니다. 방법은 모두 폭 넓은 캡처 및 시간 효율의 목표와 우리의 그룹에 의해 발표 이전의 방법에 개선 발표했다. 11, 30 개체화 TS 및 CPM의 장점하여 길이 연구 적절한 측정 결과는 이러한 매개 변수를 사용할 수 있도록 개인의 광범위한 범위에서 상승 상태 및 하강 통증 처리를 캡처 할 수있는 능력이다. 기술을 마스터 한 후 미래의 응용 프로그램 또는 방향 앞으로의 연구는 대하와 그 대 고통 무료 개인에서 이러한 매개 변수의 범위를 특성화하기 위해 대규모 인구에 TS와 CPM 데이터의 수집, 시간을 절약하기 위해 추가 수정에 초점을 맞추어야IC에서 통증 및 와인드업 및 DNIC 이외에 특정 생리적 과정에 TS 및 CPM 응답의 다양성의 상관 관계에.

고통의 연구를위한 국제 협회 (IASP)는 통증을 정의 &quot;불쾌한 감각적, 정서적 경험.&quot; 만성 통증이 6 개월 이상 지속되는 통증을 말한다. 만성 통증은 연간 $ (635) 억 비용 위쪽에 1 억 개 이상의 미국 성인에 영향을 미치는 미국의 중요한 문제입니다. 연구자와 임상의 객관적, 사람의 고통스러운 경험 (들)을 측정 따라서 평가하고 통증을 치료하는 것이 도전하기 위해 1은 통증의 주관적 특성으로 인해, 그것은 어려운 일이다. 이러한 이유로, 우리가 객관적으로 가능한 한 고통을 정량화하는 표준 시험을 개발하는 것이 중요하다. 그러한 시험은 표준화 된 감각 자극이 투여 시험 대상 등급 QST입니다. 2 정적 및 동적 QST있다. 후자의 상태를 평가 전자는 일반적으로 관능 임계 값 또는 하나의 자극의 선호도를 평가자극의 수에 응답. 이 통각 수신 신호는 중앙 처리를 조사 할 수있는 기회를 제공하기 때문에 3 최근 동적 QST 관심이 증가하게되었다. 4, 5, 6 동적 QST의 두 가지 핵심 구성 요소는 시간 요약 (TS) 및 에어컨 통증 변조 (CPM)을합니다. 임시 합산 반복, 유해 자극으로부터 고통의 증가 인식을 의미한다. TS는 바람 업, 척추 보조 뉴런 인해 반복적 인 C-섬유 입력에 발사를 증가 표시 현상의 행동 상관 관계이다. 7, 8 일반적으로, TS는 열, 전기, 및 촉각 방법 (즉, 압력 또는 바늘로 한 번 찌르기) 등 다양한 유해 자극을 사용하여 유도 할 수 있고, 반복적 인 자극의 주파수가, (C)의 고유 진동수 0.3Hz보다 크다고 구비 -섬유에스. 9, 10, 많은 연구자들은 생산 및 유해 열 자극을 표준화로 인해 용이성의 TS를 생성하는 반복 열 펄스를 사용합니다. (11) CPM은 둘째 유해 자극의 존재는 초기 유해 자극의 통증 인식을 감소 현상 &quot;통증이 통증을 억제&quot;를 의미한다. 12 번째 자극의인가 전후 (또는 동안) 측정 된 초기 유해 자극이 시험 자극이라한다. 테스트 자극은 열, 전기 또는 촉각이 될 수 있습니다. 여기에 열 자극은 종종 있기 때문에 조정 및 표준화의 용이성 테스트 자극으로 사용된다. 13 번째 자극은 일반적으로 말단부에 적용된 냉온수 욕의 구성 컨디셔닝 자극했다. 13 CPM은 행동의 상관 관계 O 형F 확산 유해 억제 제어 (DNIC), 생리적 현상 위치를 입력 이소성 필드에서 C 섬유에 의해 매개 들어오는 모든 자극의 뇌간에서 확산 억제에 주변 C-섬유 결과에서. 12 14 TS 및 CPM 모두 상태 및 중앙 통증 처리에있어서의 변화를 반영 할 가능성이 있지만, 제한이 모두 존재한다. 열에 개인의 감도에 큰 변화가 있기 때문에도 4,도 5는 예를 들어, 범용 자극의인가 시험 개인의 최대 50 %의 TS의 부족을 초래할 수있다. 11, 15은 마찬가지로, 열 테스트 자극은 종종 바닥이나 천장 효과로 인해 불가능 CPM 테스트를 렌더링 할 수 많이 다른 통증 평가 결과. 16 따라서 광범위하게 그 광고 프로토콜을 TS와 CPM을 캡처개인이 필요에 열 자극을 justs. 그들 각각의 연속적인 펄스에 통증 점수의 적절한 증가를 생성 할 수 있도록 TS를 위해, 우리는 열 펄스의 온도를 조절; CPM을 위해, 우리는 각 개인에 적당히 고통스러운 열 테스트 자극 (10 아웃 6)을 조정하는 동안 적절한 통증 등급은 여전히 ​​컨디셔닝 자극의 적용 후 존재할 수 있도록. 모든 정신 물리학 적 실험을 위해, 고통스러운 자극의 적절한 평가에서 참가자의 교육은 이러한 행동 검사의 정확성과 재현성에 매우 중요합니다. 복수의 자극이 서로 다른 자극이 참여자에 동시에인가 CPM의 경우에 빠른 속도로 제공되고 때 17이 TS에 특히 적합하다. 또한, 열 펄스에서 TS를 들어, 느린, 굽기, 일반적으로 열 푸 후 약 1 초에 제공합니다 (C 섬유 중재 초 통증을 평가하기 위해 참가자를 양성하는 것이 특히 중요하다LSE)가 아니라 제 통증 (A 델타 섬유에 의해 매개되고 가열 펄스를 즉시 온). 18, 19이 적은이 더 이상 (&gt; 30 초)이며, C 섬유 중재 감각이 상황에서 유해 인식을 지배 할 것 자극으로 CPM의 문제. 아래의 프로토콜에서 19, 20, 우리는 세부 사항에서 참가자의 적절한 훈련을 통해 이동합니다.

<table><tbody><tr><td>Medoc Pathway CHEPS system</td><td>Medoc Advanced Medical Systems&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td></td><td>This system includes the machine to generate contact heat (Pathway), the thermode capable of rapid temperature change (CHEPS), and the Medoc software.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>CoVAS accessory hardware with the CHEPS systems</td><td>Medoc Advanced Medical Systems&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td></td><td>This device is a Medoc accessory that allows real-time pain rating by the participant.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Laptop Computer</td><td>Lenovo</td><td></td><td>This is the computer that runs the Medoc software and communicates with the Pathway machine.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Glove</td><td>Kimberly-Clark</td><td></td><td>Gloves are used to secure the thermode on the participant&#039;s thenar eminence.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Clear plastic box with a perforated dividing wall - filled with Ice and water</td><td></td><td></td><td>This box provides the cold water bath for the CPM task.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Aquarium pump&amp;nbsp;</td><td>Aquarium Systems Micro-Jet pump MC 450</td><td></td><td>This pump circulates water, to maintain stable, even temperature in the cold water bath.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Infrared Thermometer</td><td>Exergen Temporal Scanner, model TAT 2000&amp;nbsp;</td><td></td><td>To monitor constantly the temperature of the water bath.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Stop Watch</td><td>Any handheld stop watch or stop watch built into a smartphone</td><td></td><td>To prompt the participant to rate pain at specific time pointds during the CPM task.&amp;nbsp;</td></tr></tbody></table>

dynamic quantitative sensory testing to characterize central pain processing

Central facilitation and modulation of incoming nociceptive signals play an important role in the perception of pain. Disruption in central pain processing is present in many chronic pain conditions and can influence responses to specific therapies. Thus, the ability to precisely describe the state of central pain processing has profound clinical significance in both prognosis and prediction. Because it is not practical to record neuronal firings directly in the human spinal cord, surrogate behavior tests become an important tool to assess the state of central pain processing. Dynamic QST is one such test, and can probe both the ascending facilitation and descending modulation of incoming nociceptive signals via TS and CPM, respectively. Due to the large between-individual variability in the sensitivity to noxious signals, standardized TS and CPM tests may not yield any meaningful data in up to 50% of the population due to floor or ceiling effects. We present methodologies to individualize TS and CPM so we can capture these measures in a broader range of individuals than previously possible. We have used these methods successfully in several studies at the lab, and data from one ongoing study will be presented to demonstrate feasibility and potential applications of the methods.

우리는 만성 축 요통 환자의 깊은 표현형을 수행되는 지속적인 임상 시험에서, 우리는 평가의 중요한 부분으로 동적 QST 포함되어 있습니다. 표 3 정확한 TS 및 CPM 프로토콜 위에서 사용 된 제 15 명의 환자에서 초기 데이터를 요약 한 것이다. 모든 (19) 모집 환자 인해 일정 충돌 및 기타 상황에 자신의 평가에 나타나기 때문에 데이터가 환자 # 19이 포함되어 있습니다. 그림 5는 시각적으로 환자 중앙 통증 처리의 변화의 패턴을 나타 내기 위해 TS와 CPM 데이터를 나란히 표시합니다. 개별화 된 최적화 프로토콜을 사용하여, 위와 같이, 우리는 0-10 VAS 규모 2.7의 평균과의 thenar 예하에서 TS를 획득했습니다. 우리는 확실 초를 식별 할 수 없었던 참가자 1, 19을 제외한 모든 참가자에 TS를 얻을 수 있었다첫 번째 통증 감각에 의해 압도되지 않고 번째 고통. 참가자 13은 CPM 작업을받지 않은 초기 따라서 떠날 필요가 있었다. 그렇지 않으면 모든 18 참가자가 CPM을 보여, 평균은 약 3.1이다. 우리는 환자의 대부분에서 일부 TS의 정도와 CPM 달성에 성공했다; 상기 TS 및 CPM의 크기는 문헌에서 그와 일치한다. 13, 15, 22 그림 4에 설명 된대로 또한, TS 및 CPM의 동시 측정은 중앙 통증 처리에 환자의 개인 정보에 대한 통찰력으로 이어질 수 있습니다. 낮은 CPM은 통각 전달의 억제를 내림차순 장애인 제안하면서 단순화 측면에서 말하면, 높은 TS가 비정상적으로 증강 상승 촉진을 나타낼 수 있습니다. 예를 들어, 참가자 (10), (10 점 만점) 7.7의 높은 TS를 보였다 참가자 18 악마 동안본질적으로 존재하지 CPM (-0.5 / 10)을 보이는 것. 여러 선구자 연구는 중앙 통증 처리의 서로 다른 프로파일 수술 후 만성 통증의 개발의 서로 다른 속도, 특정 중앙 통증 경로에 작용하는 약물에 다른 반응을 예측할 수 있다는 것을 보여 주었다. 여기서 본 실시 예 4, 23, 24, 25는 가바펜틴, 칼슘 채널 차단제에 응답하다는 참가자 10 추측 저렴하면서 둘록 세틴, 세로토닌 - 노르 에피네프린 재 흡수 억제제에 대응할 수 CPM을 손상되었다 참가자 18. 분명 많은 데이터 및 연구 가설을 확인하기 위해 필요하다. 중재 적 재판 진행하고 verum과 가짜 전기 침하려면 다음 백 통증 환자의 반응을 평가합니다. 여기에 제시된 개별 QST 방법은 우리로 TS와 CPM의 변화를 정확하고 길이 방향을 추적 할 것가능한 한 많은 사람들. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/54452/54452fig1.jpg" /> 교육 시험 (1)에 사용되는 그림 1. 단일 열 펄스는 각각의 열 가냘픈 소리로 울다가 0.5 초를 지속하고 다음 열 펄스에서 10 초 간격입니다. 각 펄스의 기준 피크 온도는 점차 표 2에 따라 증가한다. 즉시 참가자가 두 번째 펄스의에서 통증, 교육 시험 (1)의 엔드 포인트에 도달 할 때 기록 및 교육 시험 2에 사용되는 두 번째 고통의 인식에 이르게 펄스의 온도 설정을 감지로 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54452/54452fig1large.jpg" target="_blank">보려면 여기를 클릭하십시오 이 그림의 더 큰 버전.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/54452/54452fig2.jpg" /> 교육 TR에 사용 된 그림 2. 열 펄스열2, 최적화 및 최종 TS 재판을 IAL. 열 열 펄스, 긴 각각 0.5 초와 2 초 간격, 표준 TS 시험에 전달된다. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/54452/54452fig3.jpg" /> 그림 3. 정의 P1, P 최대 및 TS E. P1 : 첫 번째 펄스로부터 상기 제 통증의 평가; P 최대 : 전체 10 펄스열의 두 번째 통증의 최대 정격; TS E : 시간 요약 예상 크기. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54452/54452fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/54452/54452fig4.jpg" /> 그림 4. 알고리즘은 개별적으로 시간적 변론을 최적화합니다. 여기 목적은 추정 t을 초래할 기준 피크 펄스 온도를 찾을 수 있습니다emporal 요약 (TSE) 아웃 10 VAS 3 내지 7. TSE는 목표 미만인 경우, 1 ° C 순차적으로 피크와 기준 온도를 증가시킨다. TSE는 목표 이상이면, 1 ° C 순차적으로 기준 피크 온도를 낮 춥니 다. 위의 알고리즘을하기 전에, 제 1 열 펄스의 확인 통증 평가 ≤ 5 작은 (0.5 ° C) 단위로 기준 피크 펄스 온도를 감소시킴으로써되어 있는지 확인합니다. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54452/54452fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/54452/54452fig5.jpg" /> 진행중인 임상 시험에서 환자의 그림 5. TS 및 CPM 프로필. 진행중인 임상 시험에서 만성 요통 처음 19 명에서 TS와 CPM의 기준 측정. 상대 TS 및 CPM 크기의 다양한 패턴 %의 잠재적 인 차이를 보여RAL 고통 처리. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54452/54452fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> 시도 </td><td> 펄스의 # </td><td> 자극 기간 </td><td> ISI 피크에 피크 </td><td> 램프 속도 </td><td> 기준 온도 </td><td> 최대 온도 </td></tr><tr><td> 교육 시험 (1) </td><td> 1 펄스 </td><td> 0.5 초 </td><td> 10 초 </td><td> 40 ° C / s의 </td><td> 변수 (표 2 참조) </td><td> 변수 (표 2 참조) </td></tr><tr><td> 교육 시험 (2) </td><td> 10 펄스 </td><td> 0.5 초 </td><td> 2 초 </td><td> 40 ° C / s의 </td><td> 교육 시험 1 </td><td> 교육 시험 1 </td></tr><tr><td> 최적화 시험 </td><td> 10 펄스 </td><td> 0.5 초 </td><td> 2 초 </td><td> 40 ° C / s의 </td><td> 교육 시험 1에서 임시 직원으로 시작 </td><td> 교육 시험 1에서 임시 직원으로 시작 </td></tr><tr><td> 최종 시험 </td><td> 10 펄스 </td><td> 0.5 초 </td><td> 2 초 </td><td> 40 ° C / s의 </td><td> 개별 </td><td> 개별 </td></tr></tbody></table> 표 1 : (교육 시험 포함) TS 프로토콜에서 사용되는 열 자극의 사양. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> 펄스 수 </td><td> 기준 온도 (° C) </td><td> 피크 온도 (° C) </td></tr><tr><td> 1 </td><td> (36) </td><td> (45) </td></tr><tr><td> 이 </td><td> (36) </td><td> (46) </td></tr><tr><td> 삼 </td><td> (37) </td><td> 47 </td></tr><tr><td> 4 </td><td> (38) </td><td> (48) </td></tr><tr><td> (5) </td><td> (39) </td><td> 49 </td></tr><tr><td> 6 </td><td> (40) </td><td> (50) </td></tr><tr><td> (7) </td><td> (41) </td><td> (51) </td></tr><tr><td> 8 </td><td> (42) </td><td> (51) </td></tr><tr><td> 9 </td><td> (43) </td><td> (51) </td></tr><tr><td> (10) </td><td> (44) </td><td> (51) </td></tr></tbody></table> 표 2 : 교육 시험 1에서 두 번째 통증을 캡처하는 데 사용 온도 설정이 온도 매개 변수로 전달 된 하나의 열 펄스의 형태 1을 참조하십시오. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> 흔들림 감지 ID </td><td> 자료 T </td><td> 피크 T </td><td> TS </td><td> 열 여섯 </td><td> CPM </td></tr><tr><td></td><td> 섭씨 </td><td> 섭씨 </td><td> VAS </td><td> 섭씨 </td><td> VAS </td></tr><tr><td> 1 </td><td></td><td></td><td> 0 </td><td> (44) </td><td> 4.4 </td></tr><tr><td> 이 </td><td> (41) </td><td> (51) </td><td> 0.43 </td><td> 47.6 </td><td> 4.717 </td></tr><tr><td> 삼 </td><td> (40) </td><td> (50) </td><td> 0.5 </td><td> 44.7 </td><td> 4.42 </td></tr><tr><td> 4 </td><td> (38) </td><td> 49 </td><td> 0.45 </td><td> (44) </td><td> 4.355 </td></tr><tr><td> (5) </td><td> (42) </td><td> (51) </td><td> 3.287 </td><td> (44) </td><td> 4.0713 </td></tr><tr><td> 6 </td><td> (44) </td><td> (51) </td><td> 0.415 </td><td> 45.5 </td><td> 4.5085 </td></tr><tr><td> (7) </td><td> (44) </td><td> (51) </td><td> 4.2495 </td><td> 45.5 </td><td> 4.12505 </td></tr><tr><td> 8 </td><td> (41) </td><td> (51) </td><td> 2.575 </td><td> (45) </td><td> 4.2425 </td></tr><tr><td> 9 </td><td> (44) </td><td> (51) </td><td> 3.435 </td><td> (48) </td><td> 4.4565 </td></tr><tr><td> (10) </td><td> (43) </td><td> (51) </td><td> 7.713 </td><td> (44) </td><td> 3.6287 </td></tr><tr><td> (11) </td><td> (39) </td><td> (51) </td><td> 4.59 </td><td> 42.5 </td><td> 3.791 </td></tr><tr><td> (12) </td><td> (39) </td><td> 49 </td><td> 5.395 </td><td> 43.3 </td><td> 3.7905 </td></tr><tr><td> (13) </td><td> (44) </td><td> (51) </td><td> 2.165 </td><td></td><td> 0 </td></tr><tr><td> (14) </td><td> (39) </td><td> 49 </td><td> 2.55 </td><td> 44.1 </td><td> 4.155 </td></tr><tr><td> (15) </td><td> (40) </td><td> (51) </td><td> 4.0635 </td><td> (44) </td><td> 3.99365 </td></tr><tr><td> (16) </td><td> (42) </td><td> (51) </td><td> 3.45665 </td><td> 45.5 </td><td> 4.204335 </td></tr><tr><td> (17) </td><td> (40) </td><td> (51) </td><td> 0.953 </td><td> 46.1 </td><td>4.5147 </td></tr><tr><td> (18) </td><td> 37.5 </td><td> 49 </td><td> 0.21 </td><td> 45.5 </td><td> 4.529 </td></tr><tr><td> (19) </td><td> (40) </td><td> (51) </td><td> 2.2135 </td><td> 46.6 </td><td> 4.43865 </td></tr></tbody></table> 진행중인 임상 시험에서 TS와 CPM의 표 3. 결과. 통증 변조 프로필을 공개 나란히 그래프 같은 참가자의 TS 그림 4와 CPM을 참조하십시오.

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Dynamic Quantitative Sensory Testing to Characterize Central Pain Processing

By assessing pain in response to repetitive or different types of standardized stimuli, dynamic quantitative sensory testing (QST) can reveal changes in the central processing of pain. We present methods to optimize and individualize two dynamic QST measures: temporal summation (TS) and conditioned pain modulation (CPM).

동적 정량적 감각 테스트는 중앙 통증 처리의 특성을

Central facilitation and modulation of incoming nociceptive signals play an important role in the perception of pain. Disruption in central pain ...

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Research

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Neuroscience

16.8K 조회수.  Stanford University School of Medicine. By assessing pain in response to repetitive or different types of standardized stimuli, dynamic quantitative sensory testing (QST) can reveal changes in the central processing of pain. We present methods to optimize and individualize two dynamic QST measures: temporal summation (TS) and conditioned pain modulation (CPM).

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Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory testing in rat SCI models is needed. However, until recently, no single testing approach had been validated for SCI so that standardized methods have not been implemented across labs. Additionally, available testing methods could not be implemented acutely or when severe motor impairments existed, preventing studies of the development of SCI-induced allodynia3. Here we present two validated sensory testing methods using von Frey Hair (VFH) monofilaments which quantify changes in tactile sensory thresholds after SCI4-5. One test is the well-established Up-Down test which demonstrates high sensitivity and specificity across different SCI severities when tested chronically5. The other test is a newly-developed dorsal VFH test that can be applied acutely after SCI when allodynia develops, prior to motor recovery4-5. Each VFH monofilament applies a calibrated force when touched to the skin of the hind paw until it bends. In the up-down method, alternating VFHs of higher or lower forces are used on the plantar L5 dermatome to delineate flexor withdrawal thresholds. Successively higher forces are applied until withdrawal occurs then lower force VFHs are used until withdrawal ceases. The tactile threshold reflects the force required to elicit withdrawal in 50% of the stimuli. For the new test, each VFH is applied to the dorsal L5 dermatome of the paw while the rat is supported by the examiner. The VFH stimulation occurs in ascending order of force until at least 2 of 3 applications at a given force produces paw withdrawal. Tactile sensory threshold is the lowest force to elicit withdrawal 66% of the time. Acclimation, testing and scoring procedures are described. Aberrant trials that require a retest and typical trials are defined. Animal use was approved by Ohio State University Animal Care and Use Committee.

We describe two tactile sensory testing methods for acute or chronic periods of spinal cord injury in rats. These validated procedures can detect the development and maintenance of allodynia-like sensations.

쥐의 척수를 다친 후에 급성 및 만성 촉각 감각 테스트

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory ...

연구

의학

Chronic Constriction of the Sciatic Nerve and Pain Hypersensitivity Testing in Rats

Chronic neuropathic pain, resulting from damage to the central or peripheral nervous system, is a prevalent and debilitating condition, affecting 7-18% of the population1,2. Symptoms include spontaneous (tingling, burning, electric-shock like) pain, dysaesthesia, paraesthesia, allodynia (pain resulting from normally non-painful stimuli) and hyperalgesia (an increased response to painful stimuli). The sensory symptoms are co-morbid with behavioural disabilities, such as insomnia and depression. To study chronic neuropathic pain several animal models mimicking peripheral nerve injury have been developed, one of the most widely used is Bennett and Xie's (1988) unilateral sciatic nerve chronic constriction injury (CCI)3 (Figure 1). Here we present a method for performing CCI and testing pain hypersensitivity.
CCI is performed under anaesthesia, with the sciatic nerve on one side exposed by making a skin incision, and cutting through the connective tissue between the gluteus superficialis and biceps femoris muscles. Four chromic gut ligatures are tied loosely around the sciatic nerve at 1 mm intervals, to just occlude but not arrest epineural blood flow. The wound is closed with sutures in the muscle and staples in the skin. The animal is then allowed to recover from surgery for 24 hrs before pain hypersensitivity testing begins.
For behavioural testing, rats are placed into the testing apparatus and are allowed to habituate to the testing procedure. The area tested is the mid-plantar surface of the hindpaw (Figure 2), which falls within the sciatic nerve distribution. Mechanical withdrawal threshold is assessed by mechanically stimulating both injured and uninjured hindpaws using an electronic dynamic plantar von Frey aesthesiometer or manual von Frey hairs4. The mechanical withdrawal threshold is the maximum pressure exerted (in grams) that triggers paw withdrawal. For measurement of thermal withdrawal latency, first described by Hargreaves et al (1988), the hindpaw is exposed to a beam of radiant heat through a transparent glass surface using a plantar analgesia meter5,6. The withdrawal latency to the heat stimulus is recorded as the time for paw withdrawal in both injured and uninjured hindpaws. Following CCI, mechanical withdrawal threshold, as well as thermal withdrawal latency in the injured paw are both significantly reduced, compared to baseline measurements and the uninjured paw (Figure 3). The CCI model of peripheral nerve injury combined with pain hypersensitivity testing provides a model system to investigate the effectiveness of potential therapeutic agents to modify chronic neuropathic pain. In our laboratory, we utilise CCI alongside thermal and mechanical sensitivity of the hindpaws to investigate the role of neuro-immune interactions in the pathogenesis and treatment of neuropathic pain.

Due to the simplicity of surgery and the robust behavioural outcome, chronic constriction of the sciatic nerve is one of the pre-eminent animal models of neuropathic pain. Within 24 hrs following surgery, pain hypersensitivity is established and can be quantitatively measured using a von Frey aesthesiometer (mechanical test) and plantar analgesia meter (thermal test).

좌골 신경 및 쥐의 통증 과민성 시험의 만성 수축

Chronic neuropathic pain, resulting from damage to the central or peripheral nervous system, is a prevalent and debilitating condition, affecting 7-18% of ...

Determining Pain Detection and Tolerance Thresholds Using an Integrated, Multi-Modal Pain Task Battery

Human pain models are useful in the assessing the analgesic effect of drugs, providing information about a drug&#39;s pharmacology and identify potentially suitable therapeutic populations. The need to use a comprehensive battery of pain models is highlighted by studies whereby only a single pain model, thought to relate to the clinical situation, demonstrates lack of efficacy. No single experimental model can mimic the complex nature of clinical pain. The integrated, multi-modal pain task&#160;battery presented here encompasses the electrical stimulation task, pressure stimulation task, cold pressor task, the UVB inflammatory model which includes a thermal task and a paradigm for inhibitory conditioned pain modulation. These human pain models have been tested for predicative validity and reliability both in their own right and in combination, and can be used repeatedly, quickly, in short succession, with minimum burden for the subject and with a modest quantity of equipment. This allows a drug to be fully characterized and profiled for analgesic effect which is especially useful for drugs with a novel or untested mechanism of action.

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.

통합, 멀티 모달 통증 작업 배터리를 사용하여 통증 탐지 및 공차 임계 값을 결정

Human pain models are useful in the assessing the analgesic effect of drugs, providing information about a drug&#39;s pharmacology and identify ...

행동분석학

A Protocol of Manual Tests to Measure Sensation and Pain in Humans

Numerous qualitative and quantitative techniques can be used to test sensory nerves and pain in both research and clinical settings. The current study demonstrates a quantitative sensory testing protocol using techniques to measure tactile sensation and pain threshold for pressure and heat using portable and easily accessed equipment. These techniques and equipment are ideal for new laboratories and clinics where cost is a concern or a limiting factor. We demonstrate measurement techniques for the following: cutaneous mechanical sensitivity on the arms and legs (von-Frey filaments), radiant and contact heat sensitivity (with both threshold and qualitative assessments using the Visual Analog Scale (VAS)), and mechanical pressure sensitivity (algometer, with both threshold and the VAS). The techniques and equipment described and demonstrated here can be easily purchased, stored, and transported by most clinics and research laboratories around the world. A limitation of this approach is a lack of automation or computer control. Thus, these processes can be more labor intensive in terms of personnel training and data recording than the more sophisticated equipment. We provide a set of reliability data for the demonstrated techniques. From our description, a new laboratory should be able to set up and run these tests and to develop their own internal reliability data.

The goal of this procedure is to demonstrate a battery of quantitative techniques for sensory and pain measurement in humans. The equipment and techniques described are commonly found in pain clinics or are easy to obtain.

수동 테스트의 프로토콜은 인간의 감각과 통증을 측정하는

Numerous qualitative and quantitative techniques can be used to test sensory nerves and pain in both research and clinical settings. The current study ...

Psychophysically-anchored, Robust Thresholding in Studying Pain-related Lateralization of Oscillatory Prestimulus Activity

In perceptual studies, it is often important to objectively assess the equality of delivered stimulation across participants or to quantify the intra-individual sensation magnitude that is evoked by stimulation over multiple trials. This requires a robust mapping of stimulus magnitude to perceived intensity and is commonly achieved by psychophysical estimation methods such as the staircase procedure. Newer, more efficient procedures like the QUEST algorithm fit a psychophysical function to the data in real time while at the same time maximizing the efficiency of data collection. A robust estimate of the threshold intensity between painful and nonpainful perceptions can then be used to reduce the influence of variations in sensory input in subsequent analyses of oscillatory brain activity. By stimulating at a constant threshold intensity determined by an adaptive estimation procedure, the variance in the ratings can be directly attributed to perceptual processes. Oscillatory activity can then be contrasted between &#34;pain&#34; and &#34;no-pain&#34; trials directly, yielding activity that closely relates to perceptual classification processes in nociception.

Psychophysical methods such as the QUEST estimation procedure can efficiently yield robust estimates of the stimulation intensity at which nonpainful sensations transition into painful sensations. By stimulating repeatedly at the threshold intensity, the variability in rating responses can directly be attributed to perceptual classifications in subsequent analyses.

재화 진 동성 Prestimulus 활동의 통증 관련 공부에 Psychophysically - 고정, 강력한 임계 화

In perceptual studies, it is often important to objectively assess the equality of delivered stimulation across participants or to quantify the ...

Determining heat and mechanical pain threshold in inflamed skin of human subjects

In a previous article in the Journal of Visualized Experiments we have demonstrated skin microdialysis techniques for the collection of tissue-specific nociceptive and inflammatory biochemicals in humans. In this article we will show pain-testing paradigms that are often used in tandem with microdialysis procedures. Combining pain tests with microdialysis provides the critical link between behavioral and biochemical data that allows identifying key biochemicals responsible for generating and propagating pain.
Two models of evoking pain in inflamed skin of human study participants are shown. The first model evokes pain with aid of heat stimuli. Heat evoked pain as described here is predominantly mediated by small, non-myelinated peripheral nociceptive nerve fibers (C-fibers). The second model evokes pain via punctuated pressure stimuli. Punctuated pressure evoked pain is predominantly mediated by small, myelinated peripheral nociceptive nerve fibers (A-delta fibers). The two models are mechanistically distinct and independently examine nociceptive processing by the two major peripheral nerve fiber populations involved in pain signaling.
Heat pain is evoked with aid of the TSA II, a commercially available thermo-sensory analyzer (Medoc Advanced Medical Systems, Durham, NC). Stimulus configuration and delivery is handled with aid of specific software. Thermodes vary in size and shape but in principle consist of a metal plate that can be heated or cooled at various rates and for different periods of time. Algorithms assessing heat-evoked pain are manifold. In the experiments shown here, study participants are asked to indicate at what point they start experiencing pain while the thermode in contact with skin is heated at a predetermined rate starting at a temperature that does not evoke pain. The thermode temperature at which a subject starts experiencing pain constitutes the heat pain threshold.
Mechanical pain is evoked with punctuated probes. Such probes are commercially available from several manufacturers (von Frey hairs). However, the accuracy of von Frey hairs has been criticized and many investigators use custom made punctuated pressure probes. In the experiments shown here eight custom-made punctuated probes of different weights are applied in consecutive order, a procedure called up-down algorithm, to identify perceptional deflection points, i.e., a change from feeling no pain to feeling pain or vice versa. The average weight causing a perceptional deflection constitutes the mechanical pain threshold.

Algorithms assessing heat and mechanical pain thresholds in experimentally inflamed skin of human study subjects are shown. The two pain testing paradigms independently examine nociceptive processing by the two major peripheral nerve fiber populations transmitting pain, i.e., non-myelinated C fibers and small myelinated A-delta fibers.

열과 인간 주제에 염증이 피부에 기계적 통증 임계값 결정

In a previous article in the Journal of Visualized Experiments we have demonstrated skin microdialysis techniques for the collection of tissue-specific ...

생물학

Chronic Post-Ischemia Pain Model for Complex Regional Pain Syndrome Type-I in Rats

Complex regional pain syndrome type-I (CRPS-I) is a neurological disease that causes severe pain among patients and remains an unresolved medical condition. However, the underlying mechanisms of CRPS-I have yet to be revealed. It is known that ischemia/reperfusion is one of the leading factors that causes CRPS-I. By means of prolonged ischemia and reperfusion of the hind limb, the rat chronic post-ischemia pain (CPIP) model has been established to mimic CRPS-I. The CPIP model has become a well-recognized animal model for studying the mechanisms of CRPS-I. This protocol describes the detailed procedures involved in the establishment of the rat model of CPIP, including anesthesia, followed by ischemia/reperfusion of the hind limb. Characteristics of the rat CPIP model are further evaluated by measuring the mechanical and thermal hypersensitivities of the hind limb as well as the nocifensive responses to acute capsaicin injection. The rat CPIP model exhibits several CRPS-I-like manifestations, including hind limb edema and hyperemia in the early stage after establishment, persistent thermal and mechanical hypersensitivities, and increased nocifensive responses to acute capsaicin injection. These characteristics render it a suitable animal model for further investigation of the mechanisms involved in CRPS-I.

Provided here is a protocol that details steps to establish an animal model of chronic post-ischemia pain (CPIP). This is a well-recognized model mimicking human complex regional pain syndrome type-I. Mechanical and thermal hypersensitivities are further evaluated, as well as capsaicin-induced nocifensive behaviors observed in the CPIP rat model.

쥐에 있는 복잡한 지역 고통 증후군 타입-I를 위한 만성 포스트 허혈 고통 모형

Complex regional pain syndrome type-I (CRPS-I) is a neurological disease that causes severe pain among patients and remains an unresolved medical ...

Measuring Changes in Tactile Sensitivity in the Hind Paw of Mice Using an Electronic von Frey Apparatus

Measuring inflammation-induced changes in thresholds of hind paw withdrawal from mechanical pressure is a useful technique to assess changes in pain perception in rodents. Withdrawal thresholds can be measured first at baseline and then following drug, venom, injury, allergen,&#160;or otherwise evoked inflammation by applying an accurate force on very specific areas of the skin. An electronic von Frey apparatus allows precise assessment of mouse hind paw withdrawal thresholds that are not limited by the available filament sizes in contrast to classical von Frey measurements. The ease and rapidity of measurements allow for incorporation of assessment of tactile sensitivity outcomes in diverse models of rapid-onset inflammatory and neuropathic pain as multiple measurements can be taken within a short time period. Experimental measurements for individual rodent subjects can be internally controlled against individual baseline responses and exclusion criteria easily established to standardize baseline responses within and across experimental groups. Thus, measurements using an electronic von Frey apparatus represent a useful modification of the well-established classical von Frey filament-based assays for rodent mechanical allodynia that may also be applied to other nonhuman mammalian models.

Electronic von Frey measurements are an effective and improved alternative to classical von Frey filaments, as they allow rapid and precise measurement of changes in rodent mechanical withdrawal thresholds to continuously applied pressure stimuli before and after an inflammatory event.

Measuring inflammation-induced changes in thresholds of hind paw withdrawal from mechanical pressure is a useful technique to assess changes in pain ...

신경과학

Back Mechanical Sensitivity Assessment in the Rat for Mechanistic Investigation of Chronic Back Pain

Low back pain is the leading cause of disability worldwide, with dramatic personal, economic, and social consequences. To develop novel therapeutics, animal models are needed to examine the mechanisms and effectiveness of novel therapies from a translational perspective. Several rodent models of back pain are used in current investigations. Surprisingly, however, no standardized behavioral test was validated to assess mechanical sensitivity in back pain models. This is critical to confirm that animals with presumed back pain present local hypersensitivity to nociceptive stimuli, and to monitor sensitivity during interventions designed to relieve back pain. The objective of this study is to lay down a simple and accessible test to assess mechanical sensitivity in the back of rats. A test cage was fabricated specifically for this method; length x width x height: 50 x 20 x 7 cm, having a stainless-steel mesh on the top. This test cage allows the application of mechanical stimuli to the back. To perform the test, the back of the animal is shaved in the region of interest, and the test area is marked to repeat the test on different days, as needed. The mechanical threshold is determined with Von Frey filaments applied to the paraspinal muscles, utilizing the up-down method described previously. The positive responses include (1) muscle twitching, (2) arching (back extension), (3) rotation of the neck (4) scratching or licking the back, and (5) escaping. This behavioral test (Back Mechanical Sensitivity (BMS) test) is useful for mechanistic research with rodent models of back pain for the development of therapeutic interventions for the prevention and management of back pain.

To develop novel therapeutic interventions for the prevention and management of back pain, animal models are required to examine the mechanisms and effectiveness of these therapies from a translational perspective. The present protocol describes the BMS test, a standardized method to assess back mechanical sensitivity in the rat.

만성 요통의 기계론적 조사를 위한 쥐의 등 기계적 민감도 평가

Low back pain is the leading cause of disability worldwide, with dramatic personal, economic, and social consequences. To develop novel therapeutics, ...

A Quantitative Sensory Testing Paradigm to Obtain Measures of Pain Processing in Patients Undergoing Breast Cancer Surgery

Chronic pain following surgery, persistent postsurgical pain, is an important highly prevalent condition contributing to significant symptom burden and lower quality of life. Persistent postsurgical pain is relatively refractory to treatment hence generating a high need for preventive strategies and treatments. Therefore, the identification of patients at risk of developing persistent pain is an area of active ongoing research. Recently it was demonstrated that peri-operative disruptions in central pain processing may be able to predict persistent postsurgical pain at long term follow-up in breast cancer patients. The aim of the current report is to present a short protocol to obtain pain thresholds to different stimuli at multiple sites and a measure of endogenous analgesia in breast cancer patients. We have used this method successfully in a clinical context and detail some representative results from a clinical study.

Persistent postsurgical pain may be related to changes in pain processing. By assessing pain in response to standardized stimuli, changes in pain processing can be elucidated. We present methods to obtain pain thresholds to different stimuli and a measure of endogenous analgesia in patients undergoing breast cancer surgery.

유 방 암 수술을 받은 환자에서 처리 하는 고통의 측정을 얻기 위해 양적 감각 테스트 패러다임

Chronic pain following surgery, persistent postsurgical pain, is an important highly prevalent condition contributing to significant symptom burden and ...