Meting van pijn bij artrosepatiënten door middel van elektrodermale activiteitssignalen

Chronische pijn, een ziekte op zich, treft één op de drie volwassenen in de VS en vormt een enorme economische last ($560-$635 miljard per jaar), meer dan hartziekten, kanker en diabetes. Om pijn te behandelen, schrijven artsen vaak opioïden voor aan lijdende patiënten. Paradoxaal genoeg is het misbruik van opioïden op recept een nationale epidemie geworden, die jaarlijks 500 miljard dollar kost aan medische, economische, sociale en criminele gevolgen. De ontwikkeling van een effectieve behandeling voor chronische pijn wordt echter belemmerd door het ontbreken van een betrouwbare biomarker die het pijnniveau kan kwantificeren en eventuele verzwakking na de behandeling kan detecteren. Dit wordt weerspiegeld in de mislukte statistische significantie in veel klinische onderzoeken naar geneesmiddelen voor de behandeling van chronische pijn (bijv. ONO-2952 en Ibodutant) of in een groot aantal inschrijvingen dat nodig is om significante maar kleine effecten aan het licht te brengen (bijv. 1.798 inschrijvingen voor de studie met Renzapride ).

Een disfunctie van het autonome zenuwstelsel (AZS) is in verband gebracht met veel chronische pijnaandoeningen. Het AZS is het belangrijkste communicatiekanaal tussen de hersenen en de darmen en manifesteert de emotionele en psychologische toestanden van het lichaam. Dit maakt het bijzonder relevant voor pijn, die een sterke emotionele component heeft. Het AZS omvat het sympathische (SNS) en parasympathische zenuwstelsel (PNS), en chronische pijnaandoeningen correleren naar verluidt met een ongecontroleerde overheersing van SNS-activiteit en ongevoelig PNS. Het PNS en SNS zijn dus veelbelovende doelen voor het ontwikkelen van gevoelige en robuuste biomarkers voor chronische pijn.

De onderzoekers zullen de EmbracePlus smartwatch inzetten voor de niet-invasieve kwantificering van zowel SNS- als PNS-activiteiten met tijd- en frequentiedomeinanalyse van EDA. In deze voorgestelde pilotstudie willen de onderzoekers vaststellen of deze biomarker voor het kwantificeren van pijnniveaus veelbelovend is voor artrosepatiënten wanneer deze via een smartwatch wordt gedetecteerd. Dit is bedoeld als voorwerk ter ondersteuning van een subsidieaanvraag voor een uitgebreider onderzoek. In dit werk zullen de onderzoekers EDA-metingen verzamelen bij maximaal 15 proefpersonen (2/3 met symptomatische artrose (Kellgren-Lawrence graad >= 3) en 1/3 controle). De basisrespons van elke deelnemer wordt eerst gemeten met behulp van een thermische grill (een onderzoeksapparaat dat gewoonlijk wordt gebruikt om een ​​pijnlijke stimulus op te wekken zonder letsel). Deelnemers rapporteren hun resultaten ook met behulp van een VAS. Vervolgens worden de deelnemers onderworpen aan drie OARSI-gestandaardiseerde functionele tests: de stoeltest van 30 seconden, de snelle wandeling van 40 meter en de trapklimtest. Tijdens deze tests ontvangen proefpersonen een draagbare clicker om momenten van hun scherpste pijn te markeren. De resultaten van elke test zullen vervolgens worden geanalyseerd door middel van een reeks tijd- en frequentiedomeinanalyses van de geregistreerde biosignalen om belangrijke parameters te extraheren en te meten hoe goed EDA-signaaldetectie zowel scherpe als doffe pijn bij proefpersonen vastlegde.

Als deze methode effectief is, kan deze bijzonder nuttig zijn. Bestaande commerciële draagbare sensoren kunnen patiëntgegevens voor een week lang verzamelen. Dit zou het verzamelen van in-vivo en continue pijngegevens van patiënten mogelijk maken, wat het begrip van pijn bij patiënten zowel vóór als na de behandeling aanzienlijk zou kunnen vergroten.