Messung der Schmerzen von osteoarthritischen Patienten durch elektrodermale Aktivitätssignale

Chronischer Schmerz, eine eigenständige Krankheit, betrifft jeden dritten Erwachsenen in den USA und stellt eine enorme wirtschaftliche Belastung dar (560–635 Milliarden US-Dollar pro Jahr), mehr als Herzkrankheiten, Krebs und Diabetes. Zur Schmerzbehandlung verschreiben Ärzte leidenden Patienten häufig Opioide. Paradoxerweise ist der Missbrauch verschreibungspflichtiger Opioide zu einer nationalen Epidemie geworden, die jährlich 500 Milliarden US-Dollar an medizinischen, wirtschaftlichen, sozialen und kriminellen Folgen kostet. Die Entwicklung einer wirksamen Behandlung chronischer Schmerzen wird jedoch durch das Fehlen eines zuverlässigen Biomarkers behindert, der das Schmerzniveau quantifizieren und eine etwaige Abschwächung nach der Behandlung erkennen kann. Dies spiegelt sich in der fehlenden statistischen Signifikanz vieler klinischer Studien zu Arzneimitteln zur Behandlung chronischer Schmerzen (z. B. ONO-2952 und Ibodutant) oder in der Tatsache wider, dass eine große Anzahl von Einschreibungen erforderlich ist, um signifikante, aber kleine Wirkungen aufzudecken (z. B. 1.798 Einschreibungen für die Studie zu Renzaprid). ).

Funktionsstörungen des autonomen Nervensystems (ANS) werden mit vielen chronischen Schmerzzuständen in Verbindung gebracht. Das ANS ist der primäre Weg der Gehirn-Darm-Kommunikation und manifestiert die emotionalen und psychologischen Zustände des Körpers. Dies macht es besonders relevant für Schmerzen, die eine starke emotionale Komponente haben. Das ANS umfasst das sympathische (SNS) und das parasympathische Nervensystem (PNS), und chronische Schmerzzustände korrelieren Berichten zufolge mit einer unkontrollierten Dominanz der SNS-Aktivität und einem desensibilisierten PNS. Daher sind PNS und SNS vielversprechende Ziele für die Entwicklung empfindlicher und robuster Biomarker für chronische Schmerzen.

Die Forscher werden die EmbracePlus-Smartwatch für die nicht-invasive Quantifizierung sowohl von SNS- als auch von PNS-Aktivitäten mit Zeit- und Frequenzbereichsanalyse von EDA nutzen. In dieser vorgeschlagenen Pilotstudie wollen die Forscher herausfinden, ob dieser Biomarker zur Quantifizierung des Schmerzniveaus für Arthrosepatienten vielversprechend ist, wenn er über eine Smartwatch erkannt wird. Dabei handelt es sich um eine Vorarbeit zur Unterstützung eines Zuschussantrags für eine umfassendere Studie. In dieser Arbeit werden die Forscher EDA-Messungen bei bis zu 15 Probanden sammeln (2/3 mit symptomatischer Arthrose (Kellgren-Lawrence-Grad >= 3) und 1/3 Kontrolle). Die Grundreaktion jedes Teilnehmers wird zunächst mit einem Thermogrill gemessen (einem Forschungsgerät, das üblicherweise verwendet wird, um einen schmerzhaften Reiz ohne Verletzung auszulösen). Die Teilnehmer melden ihre Ergebnisse auch mithilfe eines VAS. Anschließend werden die Teilnehmer drei standardisierten OARSI-Funktionstests unterzogen: dem 30-Sekunden-Stuhltest, dem 40-m-Schnellgangtest und dem Treppensteigtest. Während dieser Tests erhalten die Probanden einen Handklicker, um die Momente ihrer stärksten Schmerzen zu markieren. Die Ergebnisse jedes Tests werden dann durch eine Reihe von Zeit- und Frequenzbereichsanalysen der aufgezeichneten Biosignale analysiert, um Schlüsselparameter zu extrahieren und zu messen, wie gut die EDA-Signalerkennung sowohl scharfe als auch dumpfe Schmerzen bei den Probanden erfasst.

Wenn diese Methode effektiv ist, kann sie besonders nützlich sein. Bestehende kommerzielle tragbare Sensoren können Patientendaten jeweils eine Woche lang sammeln. Dies würde die Erfassung von In-vivo- und kontinuierlichen Patientenschmerzdaten ermöglichen, was das Verständnis der Patientenschmerzen sowohl vor als auch nach der Behandlung erheblich verbessern könnte.