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Este artigo enfoca o levantamento experimental de dor através do calor (térmica) e estimulação elétrica durante a gravação, fisiológica, visual e paralinguísticas respostas. Visa coletar dados multimodais válidos para analisar com base na sua intensidade, qualidade e duração de dor.
A avaliação da dor baseia-se principalmente em métodos que necessitam de uma pessoa para se comunicar. No entanto, para pessoas com deficiências cognitivas e verbais, os métodos existentes não são suficientes, como lhes falta confiabilidade e validade. Para abordar este problema, a pesquisa recente centra-se em uma avaliação objetiva da dor facilitada pelos parâmetros de respostas derivados de Fisiologia e sinais de áudio e vídeo. Para desenvolver sistemas de reconhecimento de dor automatizado confiável, fizeram-se esforços na criação de bancos de dados multimodais para analisar a dor e detectar padrões de dor válido. Enquanto os resultados são promissores, eles apenas focar dor discriminador ou intensidades de dor versus sem dor. Para avançar com isto, pesquisa deve também considerar a qualidade e a duração da dor como eles fornecem informações valiosas adicionais para gerenciamento mais avançado de dor. Para complementar a bancos de dados existentes e a análise da dor em matéria de qualidade e de comprimento, este trabalho propõe um experimento psicofisiológicos para eliciar, medir e coletar as reações de dor válido. Os participantes são submetidos a estímulos dolorosos que diferem em intensidade (baixa, média e alta), tempo (5 s / 1min) e modalidade (calor / elétrico dor) enquanto o áudio, vídeo (por exemplo, expressões faciais, gestos corporais, temperatura da pele facial) e fisiológicos sinais (por exemplo, o eletrocardiograma [ECG], EMG de trapézio M., eletromiografia facial [EMG] e [SCL] nível de condutância de pele) estão sendo gravadas. O estudo consiste em uma fase de calibração para determinar individual dor variam um sujeito (baixa a intolerável dor) e uma fase de estimulação no qual dor estímulos, dependendo da faixa calibrada, são aplicados. Os dados obtidos podem permitir que o refino, melhorar e avaliar sistemas automatizados de reconhecimento em termos de uma avaliação objetiva da dor. Para o desenvolvimento de tais sistemas e investigar as reações de dor mais detalhadamente, as modalidades de dor adicionais tais como pressão, química, ou frio dor deve ser incluído em estudos futuros. Dados gravados deste estudo serão lançados como "X-ITE dor banco de dados".
A dor é uma sensação muito pessoal e desagradável que é percebida de forma diferente por todos. Ele dura de segundos a meses e pode variar em sua qualidade (latejante, afiado, queima, etc.). Se tratados inadequadamente, dor influencia funções físicas e psicológicas do organismo, reduz a qualidade de vida e suporta o risco de se tornar uma condição crônica. No atendimento clínico, a avaliação precisa da qualidade e intensidade da dor é altamente relevante para proporcionar dor bem-sucedida gestão1,2. Dependem de métodos padrão-ouro para avaliação de dor, tais como a visual analógica (VAS) de escalas, a escala de classificação numérica (NRS) ou o questionário de dor McGill3, Self, relatórios de pacientes e, assim, apenas trabalho suficientemente com cognitivamente e verbalmente pessoas inquebrantável. Consequentemente, todos os estabeleceram métodos não têm validade e fiabilidade quando se trata de recém-nascidos4, delirando, somnolent, sedado, ou pacientes ventilados5ou pessoas que sofrem de demência6,7. Para além, ou como uma alternativa para escalas de auto-relato, foram desenvolvidos métodos para medir a dor através da observação por pessoal treinado (por exemplo, a avaliação de dor de observação de Zurique8 ou a escala de dor Abadia9) nos últimos anos. Não obstante, mesmo essas ferramentas sofrem limitações em confiabilidade e validade, como classificadores treinados nem não podem garantir uma avaliação objectiva. Além disso, o aplicativo é muito demorado para corpo clínico quando avaliação da dor deve ser feita em uma base regular.
Várias equipas de investigação têm focada no desenvolvimento automatizado dor reconhecendo sistemas, que permitem medir a dor por meio de fisiológico, visuais, e/ou paralinguísticos sinal define como novas abordagens para a avaliação e monitoramento de dor e sua intensidade objectivamente. Estudos anteriores mostram resultados promissores na detecção e diferenciar dor10,11,12,13,16,17,18 ou dor discriminador de emoções básicas14,15 baseado unicamente em um do sinal define10,11,12,13,14, 15 , bem como sobre uma combinação/fusão16,17,19 dos conjuntos. As modalidades acima referidas quase autonomamente reagem a estímulos estressantes, tais como a dor. Usá-los tem a vantagem de que não necessitam de habilidade de uma pessoa para relatar a sua dor. Tais indivíduos iria beneficiar muito de um sistema de reconhecimento de dor objetiva que incorpora tais modalidades. Conjuntos de dados consistindo de reações à dor eliciada fornecer informações preciosas para analisar padrões de dor e desenvolvendo aplicações práticas para a detecção e monitoramento de dor. Entre outros, Walter et al20 criou o "BioVid calor dor de banco de dados", um banco de dados multimodal que está publicamente disponível e fornece dados de curto prazo induzida por estímulos de calor doloroso e reações psicofisiológicos e visuais correspondentes. "SenseEmotion banco de dados" de Velana et al.21 inclui bio-sinais, vídeos e informações de paralinguísticos de voluntários afetados pela dor de calor fásicos e estímulos emocionais.
Enquanto esses bancos de dados são adequados para analisar as reações de dor, eles baseiam-se principalmente em um modelo específico de dor. Como dor difere em sua qualidade (supostamente dependendo do modelo de dor) e na sua duração, também pode ser diferentes no seu fisiológico, visual e paralinguísticas correlaciona. Para o melhor conhecimento dos autores, sem estudos multimodais ou bancos de dados existem que combinam dois ou mais modelos de dor e variar os estímulos de dor em intensidade e duração, a fim de não só detectar padrões de dor, mas também distinguir entre as qualidades de dor.
Este artigo fornece um protocolo sobre como conduzir um experimento psicofisiológicos complexo para provocar dor e simultaneamente gravar respostas fisiológicas (por exemplo, ECG, EMG de trapézio Musculus, onduladeira supercílioe zigomático principais, SCL) bem como dados de áudio e vídeo (por exemplo, expressões faciais, gestos corporais, temperatura da pele facial). Os participantes são estimulados com curto (fásicos) e calor (tônica) e estímulos elétricos dor que diferem em intensidade mais duradouras. Uma fase de calibração antes do experimento determina os limiares de dor para cada disciplina individualmente.
O estudo tem como objetivo coletar dados multimodais para investigar a dor (padrões) em relação a intensidade, qualidade e comprimento por meio de métodos estatísticos, algoritmos de aprendizado de máquina, etc. Além disso, os dados já coletados estão previstos para ser publicado para fins de pesquisa acadêmica, sob o nome de "X-ITE (Experimentally eunduced Ttérmica e elétrica E) dor de banco de dados". Pode estender a bancos de dados existentes, tais como dor de calor BioVid e SenseEmotion20,21e contribuir para o maior desenvolvimento, melhoria, e/ou avaliação de sistemas de reconhecimento automatizado de dor em matéria de validade, confiabilidade e reconhecimento em tempo real.
O resto do livro é organizado da seguinte forma. O protocolo descreve como realizar um estudo de levantamento de dor passo a passo. Em seguida, os resultados representativos apresentam o resultado do experimento. Finalmente, a discussão abrange etapas críticas, limitações e benefícios do estudo seguido por sugestões para futuras extensões.
O estudo foi realizado em conformidade com as diretrizes éticas estabelecidas no mundo médico Associação declaração de Helsinki (aprovação do Comité de ética foi concedida: 196/10-UBB/bal) e aprovado pelo Comitê de ética do (Universidade de Ulm Helmholtzstraße 20, 89081 Ulm, Alemanha).
1. recrutamento e seleção de assunto
2. gerais preparações do experimento Elicitação dor
Nota: O experimento de Elicitação de dor consiste de duas partes temporalmente sucessivas: a parte de calibração e a parte do estímulo de dor. A parte de calibração determina o limiar de dor individual do participante e nível de tolerância de dor em termos de estímulos elétricos e térmicos. A parte do estímulo de dor realiza a indução de dor ajustada para os limites individuais. Cada parte do experimento ocorre em uma sala diferente: a sala de calibração e o experimental. O quarto de calibração também serve como uma sala de monitoramento para o experimentador durante a estimulação da dor parte (ver Figura 1).
Figura 1 : Representação esquemática da instalação quarto. O lado direito mostra a sala de calibração e monitoramento, onde se realiza a parte de calibração. Mais adiante, também serve como um sinal, sala de monitoramento durante a parte de estimulação da dor, que segue a parte de calibração. O lado esquerdo mostra a sala experimental onde se realiza a parte do estímulo de dor. Ambos os quartos estão conectados por um tubo de canalização, que o thermode, cabo dos eléctrodos do estimulador elétrico e fios de computador podem ser transmitidas através de. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
3. calibração do limiar de dor elétrica e tolerância (partes 1 e 2)
Nota: Apenas um experimentador deve conduzir a parte de calibração para minimizar os efeitos sociais na sensibilidade à dor. Escolha um experimentador, com o mesmo sexo, como o participante para minimizar os efeitos do sexo oposto na dor sensibilidade23. Parte 1 determina o limiar de dor e tolerância em termos de estímulos elétricos (fásicos) curtos e parte 2 , em termos mais duradouros estímulos eléctricos (tônica). Esses valores servem como base para o cálculo a fásicos e tônico elétrica dor estímulos aplicados na parte de estímulo de dor.
4. calibração do limiar de dor térmica e tolerância (partes 1 e 2)
Nota: A calibração de dor térmica é dividida em duas partes. Parte 1 determina o limiar de dor e tolerância em termos de estímulos térmicos (fásicos) curtos e parte 2 fá-lo em termos mais duradouros estímulos de térmica (tônica). Esses valores servem como base para o cálculo a fásicos e estímulos de dor térmica tônico aplicada durante a parte do estímulo de dor.
5. preparação do experimento de estimulação da dor
Figura 2: representação esquemática da instalação de câmera e microfone. A câmera frontal do rosto, a câmara térmica e o microfone são configurados aprox. 1 m acima da cabeça do participante. Uma câmera de visão lateral captura ambos os lados da face, com a ajuda de um espelho. Uma câmera de visão de corpo montada na parede permite a gravação de movimento do corpo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Nota: Devido a uma pequena sala experimental, combinando uma câmera de visão de lado com um espelho é uma solução muito elegante para capturar ambos os lados do rosto do sujeito com apenas uma câmera.
Figura 3: ilustração gráfica da parte de estimulação a dor (A) script de Elicitação de dor exemplar com randomizado fásicas (azul) e estímulos de dor (vermelho) tônico. (B) trecho do script de Elicitação de dor acima: três estímulos fásicos com um tempo de duração de 5 segundos e subsequentes pausas. A duração da pausa varia entre 8 e 12 segundos. (pH1, pH2, pH3 = dor de calor fásicos com intensidade 1, 2, 3; tH1, tH2, tH3 = dor de calor tônica com intensidade 1, 2, 3; pE1, pE2, pE3 = dor elétrica bifásica com intensidade 1 , 2, 3; tE1, tE2, tE3 = dor elétrica tônica com intensidade 1, 2, 3; s = segundos). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
6. estimulação da dor
A dor é percebida diferentemente por qualquer pessoa e pode expressar-se diversamente, expressões faciais, paralinguísticos e/ou sinais fisiológicos. O design deste estudo é apropriado para analisar as respostas de dor de inúmeras maneiras no que diz respeito aos objectivos subjacentes. Os dados obtidos permitem responder às perguntas de pesquisa, tais como: existem padrões de resposta específico dor? Eles diferem em relação a duração e o modelo de dor?
Um total de 134 sujeitos participou na nossa experiência. A proporção sexual era 50/50. Dividimos eles nos seguintes grupos de idade: 1) 18-29 anos (N = 49, 23 homens, 26 mulheres), 2) 30-39 anos (N = 45, 23 homens, 22 mulheres), 3) 40-50 anos (N = 40, 21 homens, 19 mulheres). A idade média de todas as disciplinas foi 31,4 (SD = 9,7), de todos os homens = 33,4 (SD = 9.3) e de todas as mulheres = 32,9 (SD = 10.2) anos. O estudo teve lugar no departamento de psicologia médica da Universidade de Ulm, Alemanha.
O principal resultado do presente protocolo é um conjunto de dados de sinais de áudio, vídeo e psicofisiológicos refletindo as respostas dos sujeitos a estímulos de dor. A tabela 1 apresenta uma visão geral sobre as características técnicas dos sinais gravados e os números de estímulos de dor induzida no estudo.
Características técnicas | ||||
Sinal: | Taxa de amostragem: | Atributos: | ||
Áudio | 44100 Hz | Mono, MP3 320 kbps | ||
Câmera 1 (face, vista frontal) | 25 Hz | Vídeo de cor: resolução 1384 x 1032, HEVC codificado com libx265 (CRF 16, preset médio) | ||
Câmera 2 (face, vista lateral) | 25 Hz | Vídeo de cor: resolução 1620 x 840, HEVC codificado com libx265 (CRF 16, preset médio) | ||
Corpo de câmera | ca. 30 Hz | Vídeo de cor: Resolução 1500 x 600, HEVC codificado com libx265 (CRF 16, preset médio); Profundidade de vídeo: resolução 500 x 200, codificação sem perdas | ||
Câmera térmica | ca. 120,8 Hz | A temperatura da superfície: resolução 120 x 160, codificado em MPEG-4-AVC em tons de cinza com libx264 (CRF 0, veryfast predefinido), faixa de temperatura codificado 26,5-52,0 ° C (passos de 0,1) | ||
ECG | 1000 Hz | Ferragem filtrada através de BioPac: 35Hz LP, Hz 0,5 HP, Filtro de entalhe de 50 Hz | ||
SCL | 1000 Hz | Ferragem filtrada através de BioPac: LP de 10 Hz, sem HP, nenhum filtro notch | ||
Trapézio de EMG M. | 1000 Hz | Ferragem filtrada através de BioPac: LP de 500 Hz, 10 Hz HP, nenhum filtro notch | ||
EMG M. onduladeira supercílio | 1000 Hz | Ferragem filtrada através de BioPac: LP de 500 Hz, 10 Hz HP, nenhum filtro notch | ||
EMG M. zigomático maior | 1000 Hz | Ferragem filtrada através de BioPac: LP de 500 Hz, 10 Hz HP, nenhum filtro notch | ||
Estímulos | Thermal | Elétrica | ||
Disciplinas: | Estímulos fásicos (5 s): | Tônicos estímulos (60 s): | Estímulos fásicos (5 s): | Tônicos estímulos (60 s): |
Por assunto | 90 (30 por intensidade) | 3 (1 por intensidade) | 90 (30 por intensidade) | 3 (1 por intensidade) |
Todos (N = 134) | 12060 (4020 por intensidade) | 402 (134 por intensidade) | 12060 (4020 por intensidade) | 402 (134 por intensidade) |
Homens (n = 67) | 6030 (2010 por intensidade) | 201 (67 por intensidade) | 6030 (2010 por intensidade) | 201 (67 por intensidade) |
Mulheres (n = 67) | 6030 (2010 por intensidade) | 201 (67 por intensidade) | 6030 (2010 por intensidade) | 201 (67 por intensidade) |
Tabela 1: características técnicas e número de induzida por estímulos. O superior metade (características técnicas) mostra as taxas de amostragem e atributos dos sinais específicos. A parte inferior mostra metade de (estímulos) os números específica induzida (térmico/elétrico) dor estímulos para um assunto, para todas as disciplinas e para cada sexo. (MP3 = Moving Picture Experts Group Layer-3 Audio, kbps = kilobits por segundo, HEVC = alta eficiência a codificação, FRC = fator de taxa constante, MPEG-4-AVC = Motion Picture Experts grupo camada-4 vídeo Advanced vídeo Coding, Hz = Hertz, ° C = graus Celsius, s = segundos, ECG = eletrocardiograma, SCL = nível de condutância da pele, EMG = eletromiografia, LP = filtro passa-baixas, HP = filtro passa-alta, m = Musculus).
Um resultado secundário sobre a fase de calibração do estudo é apresentado na tabela 2. Ele mostra a temperatura média de estimulação e correntes de intensidades de dor 1 e 3 (como calculado na etapa 5.11 do protocolo) para todas as disciplinas e, adicionalmente, para o subgrupo de masculino e feminino.
Estímulos | Média térmica [no ° C] (SD) | Significa elétrica [em mA] (SD) | ||||||
Assuntos | pH1 | pH3 | tH1 | tH3 | pE1 | pE3 | tE1 | tE3 |
Todos (N = 134) | 44.03 (2.25) | 49.17 (1.20) | 42,50 (2.14) | 47.76 (1,02) | 1.63 (0,94) | 5.64 (2,72) | 1,69 (1.12) | 5,70 (2.59) |
Homens (n = 67) | 44.56 (2.18) | 49,48 (0,89) | 43.11 (1,98) | 47.93 (1,04) | 1,94 (1.01) | 6.83 (3.02) | 1,96 (1,16) | 6,90 (2,72) |
Mulheres (n = 67) | 43.51 (2.74) | 48.87 (1.39) | 41.89 (2.14) | 47.59 (0,98) | 1.32 (0,75) | 4.45 (1,70) | 1.43 (1.01) | 4.51 (1,80) |
Tabela 2: quer dizer temperaturas de estimulação e correntes de intensidades de dor 1 e 3. (pH1, pH3 = dor de calor fásicos com intensidade 1, 3; tH1, tH3 = dor de calor tônica com intensidade 1, 3; pE1, pE3 = dor elétrica bifásica com intensidade 1, 3; tE1, tE3 = dor elétrica tônico com intensidade 1, 3; ° C = graus Celsius; mA = miliampère, SD = desvio padrão).
Se todas as etapas do protocolo são realizadas com cuidado e sem problemas técnicos ocorrem (em termos de computador ou gravação dispositivo trava, etc), um resultado positivo pode parecer semelhante, como representado na Figura 4. Todos os sinais são de alta qualidade e não afetada por fontes externas de interferências. O participante é claramente visível em todas as câmaras.
Figura 4 : Dados de exemplo de uma experiência bem sucedida. A figura mostra sinais gravados alguns segundos antes, durante e após um estímulo de dor intensa. Todos os sinais são não filtrados e sincronizados no tempo. Para maior clareza, apenas representante screenshots dos sinais de vídeo são mostrados aqui. (EMG = eletromiografia, SCL = nível de condutância da pele, ECG = eletrocardiograma, M. = Musculus, s = segundos). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
No entanto, incidentes inesperados podem causar os dados para se tornar barulhento ou corrompido. Além do computador ou gravação dispositivo trava, o vir-off de eletrodos (especialmente reutilizáveis eletrodos com diâmetro pequeno que são Unidos através de coleiras de adesivo dupla-face) principalmente leva a sinais inutilizáveis. Como um exemplo para um conjunto de dados abaixo do ideal, a Figura 5 mostra o momento quando um eletrodo de EMG sai e processa o sinal correspondente inútil.
Figura 5 : Dados de exemplo de um experimento sub-óptima. O círculo vermelho indica que o tempo dentre os eletrodos de EMG (M. zigomático maior) caiu do rosto do sujeito. Isto pode ter sido devido ao movimento de cabeça ou suor. A partir deste momento, o sinal foi perdido. (EMG = eletromiografia, SCL = nível de condutância da pele, ECG = eletrocardiograma, M. = Musculus, s = segundos). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Devido as diretrizes éticas, as intensidades máximas de estímulos térmicas e elétricas tinham que ser restrito. A respeito de controle de calibração térmica parte (ver arquivo complementar), 37 indivíduos (31 homens e 6 mulheres) atingiu o limite determinado de 50,5 ° C (ratio = 37/134 = 27.61%). Quanto a calibração térmica 1, 60 participantes (39 homens, 21 mulheres) atingiu o limite de 50,0 ° C (ratio = 60/134 = 44,78%) e no que se refere a parte 2, 57 pessoas (37 homens, 20 mulheres) chegaram o corte de 49,5 ° C (ratio = 57/134 = % 42.54). O corte para ambas as partes de calibração elétrica foi 25 mA. Nenhum dos 134 assuntos chegou a isso.
Como planejamos publicar os dados (ver parágrafo seguinte), os conjuntos de dados de participantes que tenham atingido as cortes além disso serão marcados e sua classificação de dor subjetiva para os cortes correspondentes serão incluídas.
Gostaríamos de salientar que o foco principal do protocolo é a obtenção de sinais multimodais para a análise de dor térmica e elétrica. Portanto, não há outros resultados são discutidos aqui. Após a verificação e excluindo os conjuntos de dados devido a dados ausentes ou rejeitado consentimento por escrito para a partilha de dados, os conjuntos de dados deste estudo serão disponibilizados sob o nome "Banco de dados do X-ITE dor". Para mais informações sobre quando e como obter o X-ITE dor DB, visite https://github.com/philippwerner/pain-database-list.
Arquivo suplementar 1. Clique aqui para baixar este arquivo.
O protocolo apresentado enfoca o levantamento experimental de dor elétrica enquanto gravação fisiológica, visual e paralinguísticas sinais e térmica (calor). Esta nova abordagem, combinando dois modelos de dor com estímulos diferentes intensidades e durações de dois diferentes estímulos (fásicas e tônicos), oferece uma ampla perspectiva sobre os padrões psicofisiológicos e expressões de dor. No entanto, para a realização do presente protocolo, várias etapas precisam ser considerados.
Em geral, se trabalhar com estímulos de dor é crucial garantir a segurança dos indivíduos. Todos os estímulos de dor tem que ser altamente controlada e só devem ser executados por experimentadores experientes.
Além disso, para a gravação e coleta de dados confiáveis e de alta qualidade, a fixação adequada de dispositivos (eletrodos), o perfeito funcionamento dos dispositivos de gravação e uma suave comunicação entre computadores é altamente recomendado. Todas as fontes de interferências devem ser eliminadas ou reduzidas ao mínimo. Para garantir a consistência entre os participantes, é importante fornecer instruções padronizadas e invariável condições experimentais.
De acordo com nossa experiência, encontrar participantes apropriados que satisfaçam todos os critérios e estão dispostos a receber inúmeros estímulos dolorosos, leva um longo tempo e é bastante desafiador. Além disso, a compensação monetária tem que ser alto o suficiente para atrair os temas para o estudo. Principalmente pessoas entre 30 e 50 anos são difíceis de encontrar. Isto pode ser porque o experimento é demasiado longa (ca. 4 horas, incluindo a chegada e partida) e eles têm que tirar metade de um dia de trabalho.
Porque a segurança dos participantes é de prioridade máxima, indução de dor pode precisar de ser restrita. Devido as diretrizes éticas, as intensidades de estímulo não devem ultrapassar determinados níveis para evitar queimaduras e inconsciência em termos de indução de dor térmica e elétrica, respectivamente. Um corte geral de intensidades pode resultar em um efeito de teto que alguns indivíduos podem atingir os limites de intensidade antes de sentir dor intolerável. Neste estudo, aproximadamente 42% (considerando a parte de calibração térmica 1 e 2) dos participantes atingiu os pontos de corte térmicos (ver resultados representativos). Como eles não chegassem as tolerâncias de dor "real", suas respostas fisiológicas aos estímulos térmicos mais alta podem se comportar de forma diferente em contraste com as respostas fisiológicas de indivíduos que atingiram os. Em caso afirmativo, a mistura destes dois grupos poderia influenciar os resultados da classificação em termos de reconhecimento da dor.
Um ponto importante para o endereço é as modalidades de dor neste experimento. Os participantes estão sujeitos apenas a estímulos de dor térmica e elétrica (devido ao fato de que estes são altamente controláveis em um ajuste experimental). Assim, se examinar os padrões de dor em relação à qualidade, as conclusões podem não se traduzem em outras modalidades de dor, tais como pressão, dor visceral ou química.
A mesma consideração na transferibilidade dos resultados aplica-se à amostra do estudo. O protocolo é eticamente restrito aos adultos saudáveis. Por exemplo, não inclui crianças ou pessoas cognitivamente e verbalmente prejudicadas. Além disso, em nosso estudo os únicos europeus participaram. Também aqui, os resultados analíticos podem não se aplicar aos grupos não considerados neste experimento.
Outra limitação pode referir-se o efeito de Hawthorne24: os sujeitos estão cientes que estão sendo filmados/observados no estudo. Isso pode mudar seu comportamento.
Comparado com bancos de dados existentes de dor, o protocolo fornece vantagens significativas para analisar padrões de resposta de dor, pois combina dois cursos de tempo (fásicos e tônicos) e dois modelos de dor: além da intensidade e duração da dor, também considera a qualidade de dor. Como dor térmica é descrito diferentemente do que dor eléctrico (por exemplo, queima vs afiado), também pode diferir nas reações de dor. Se assim for, esses achados poderiam ligar um padrão de resposta de dor a fonte subjacente da dor. Além disso, o estudo é multimodal alargar o leque de oportunidades de investigação de dor: empregando 5 sinais psicofisiológicos, 2 face sinais de câmera (frontal/lateral), sinal de câmara de visão de 1 corpo, 1 câmara térmica e o sinal de 1 áudio, dor pode ser analisada e avaliados, mais precisamente.
Para uma investigação mais complexa dos padrões de resposta de dor, extensões futuras desse método devem incluir mais bio-sinais como Eletroencefalografia (EEG), temperatura corporal e respiração. Também seria de grande benefício para empregar pressão controlada como um modelo de dor a mais. Pesquisadores com o objetivo de reconhecimento automático de dor através de dados recolhidos com este protocolo devem testar promissores modelos de aprendizagem de máquina com grupos de controle clínico.
Os autores não têm nada para divulgar.
Os autores gostaria de agradecer sua preciosa ajuda na condução do estudo Verena Friedrich, Maria Velana, Sandra Gebhardt, Romy Bärwaldt e Tina Daucher. Além disso, um obrigado especial vai para Dr. Stefanie Rukavina para sua sustentação científica. Essa pesquisa foi parte do DFG/TR233/12 (http://www.dfg.de/) projeto "Avanço e sistemática validação de an Automated dor reconhecimento em base da Facial Expression e Psychobiological parâmetros do sistema", financiado pela pesquisa alemão Fundação.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
PATHWAY Model ATS | Medoc Ltd., Ramat Yishai, Israel | Thermal Stimulator | |
30 mm x 30 mm ATS Thermode | Medoc Ltd., Ramat Yishai, Israel | Thermode | |
PATHWAY Software Arbel 6.3.7.22.1 | Medoc Ltd., Ramat Yishai, Israel | Thermal Stimulator Software | |
Digitimer DS7A Current Stimulator | Digitimer Ltd., Hertfordshire, UK | Electrical Stimulator | |
Inquisit 5 | Millisecond Software, Seattle, WA, USA | Software for triggering electrical stimuli | |
Analogue-To-Digital Converter | Wissenschaftliche Werkstatt Elektronik, University of Ulm, Ulm, Germany | custom built | |
BIOPAC MP150 System | BIOPAC Systems, Inc., Goleta, CA, USA | Biosignal Recording Hardware | |
AcqKnowledge Software 4.1.1 | BIOPAC Systems, Inc., Goleta, CA, USA | Biosignal Recording Software | |
NTG-2 Dual Powered Directional Condenser Microphone | RØDE Microphones, Silverwater, Australia | Audio Recording Microphone | |
Kinect v2 | Microsoft, Redmond, WA, USA | Body View Camera | |
AV Pike F-145C | Allied Vision Technologies GmbH, Stadtroda, Germany | Face Camera (frontal view) | |
AV Prosilica GT 1600C | Allied Vision Technologies GmbH, Stadtroda, Germany | Face Camera (side view) | |
PIR uc 180 Thermal Camera | InfraTec GmbH, Dresden, Germany | Thermal Face Camera | |
Synchronization Hardware | Werkstatt, IIKT, University of Magdeburg, Magdeburg, Germany | custom built | Hardware triggering of cameras, trigger signal is recorded by BIOPAC and Audacity |
Recording and Synchronization Software | Philipp Werner, Neuro-Information Technology, University of Magdeburg, Magdeburg, Germany | custom software | Real-time recording, offline video encoding, and offline synchronization |
Examination Couch | ClinicalCare GmbH, Bremen, Germany | ||
Ag-AgCl Electrodes EL254 / EL254S (Reusable, 4mm recording diameter) | BIOPAC Systems, Inc., Goleta, CA, USA | Used to record EMG M. corrugator and M. zygomaticus | |
Ag-AgCl Electrodes BlueSensor P (Disposable, skin contact size: 34 mm diameter, measuring area 154 mm2) | Ambu GmbH, Bad Nauheim, Germany | Used to record ECG and EMG M. trapezius. Also used for electrical stimulation | |
Audacity 2.1.2 | Dominic Mazzoni (Audacity) | Audio Recording Software | |
Cold Gel Pack | C+V Pharma Depot GmbH, Versmold, Germany | ||
Panthenol 50mg/g | ratiopharm GmbH, Ulm, Germany | Ointment | |
Alumnium Profiles | item Industrietechnik GmbH, Solingen, Germany | Used to install all cameras and microphone | |
Electrode Gel GEL1 | BIOPAC Systems, Inc., Goleta, CA, USA | ||
ELPREP Skin Preparation Gel | BIOPAC Systems, Inc., Goleta, CA, USA |
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