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Algesimetrie

von altgriechisch: ἄλγος ("algos") - Schmerz; μέτρον ("metron") - Maß
Synonyme: Schmerzmessung, Dolorimetrie
Englisch: dolorimetry, algesimetry

1 Definition

Als Algesimetrie werden Methoden zur Messung des Schmerzes bzw. der Schmerzempfindlichkeit bezeichnet.

2 Einteilung

2.1 ...nach Schmerzmessung

  • Subjektive Algesimetrie: Erfasst die Einschätzung des Schmerzes durch den Patienten
  • Objektive Algesimetrie: Versucht den Schmerz reproduzierbar zu messen und zu quantifizieren

2.2 ...nach Anwendung

  • Klinische Algesimetrie: Sie wird zur Diagnostik, Therapie und Verlaufskontrolle von Schmerzpatienten eingesetzt. Sie basiert zur Zeit (2019) im Wesentlichen auf der subjektiven Algesimetrie, bei der Patienten zum Beispiel mit Hilfe von Skalen ihr Schmerzempfinden quantifizieren.
  • Experimentelle Algesimetrie: Hier werden standardisierte Schmerzreize benutzt, um möglichst selektiv nozizeptive Afferenzen zu aktivieren. Man unterscheidet zwischen phasischer und tonischer Schmerzreizung. Die Schmerzmessung erfolgt anschließend mit subjektiven oder mit objektiven Methoden. Sie wird in Tier- und Humanversuchen eingesetzt, vorwiegend zur Grundlagenforschung sowie zum Wirksamkeitsnachweis von Analgetika.

3 Subjektive Algesimetrie

Die subjektive Schmerzmessung basiert auf der Einschätzung des Schmerzes durch den Patienten bzw. die Versuchsperson. Unterschieden werden reizabhängige und antwortabhängige Methoden.

Bei den reizabhängigen Verfahren ist die Reizintensität der zu messende Parameter. Sie kann in physikalischen Maßeinheiten skaliert werden (z.B. Stromstärke, Temperatur). Die subjektive Schmerzschwelle misst jedoch nicht den Beginn der Empfindung, sondern den Übergang von einer Empfindungsqualität in eine andere. Typische Fehlerquellen sind

  • Erwartungsfehler: Neigung des Probanden, den Wechsel von nicht- zu schmerzhaft zu früh anzugeben
  • Gewöhnungsfehler: Mit der Zeit werden vormals überschmerzschwellige Intensitäten als nicht mehr schmerzhaft angegeben

Bei der Grenzwertmethode probiert man beide Fehler auszugleichen, indem die Schwellenwerte aus wiederholten Serien aufsteigenden und absteigenden Intensitäten gemittelt werden. Bei der Multiple-random-Staircase-Methode werden die Wechsel zwischen aszendierend und deszendierend randomisiert und Grenzkriterien berücksichtigt (z.B. leicht schmerzhaft).[1]

Bei antwortabhängigen Methoden ist die abhängige Variable die Antwort auf einen vorher festgelegten Reiz. Entsprechend wird die Empfindungsstärke als Messvariable skaliert, z.B. in Form von Schmerzskalen, z.B. Visuelle Analogskala (VAS), Numerische Rating-Skala (NRS).

Bei der klinischen Algesimetrie werden ebenfalls subjektive Messmethoden eingesetzt. Neben Schmerzskalen verwendet man auch validierte, standardisierte Schmerzfragebögen, z.B. den McGill-Pain-Questionnaire (MPQ). Er besteht aus fast 80 schmerzbeschreibenden Wörtern, die in Gruppen eingeteilt sind. Der Patient versucht, die Adjektivgruppen auszuwählen, die seinen Schmerz am besten beschreiben.[2] Grundsätzlich können Angaben zu folgenden Größen gemacht werden:

4 Objektive Algesimetrie

Die objektive Schmerzmessung versucht mit objektiven Messverfahren, Schmerz zu quantifizieren. Diese Messungen sind jedoch fehleranfällig, da Schmerz eine komplexe Wahrnehmung ist, die neben sensorisch-diskriminativen Komponenten auch affektive oder vegetative Aspekte besitzt.

Als objektiv messbare Veränderungen als Reaktion auf Schmerzreize können u.a. Blutdruck, Atmung, Leitfähigkeit der Haut oder Herzfrequenz angesehen werden. Jedoch unterliegen diese Parameter einer hohen intraindividuellen Variabilität. Auch die Erfassung des Schmerzmittelkonsums gehört zu den objektiv fassbaren Parametern. Spezifische Methoden zur objektiven Algesimetrie sind:

Methode Erklärung
Mikroneurographie
Thermoelement
  • Wird über eine Kanüle 1 mm unter die Haut geschoben
Intraneurale Mikrostimulation (INMS)
  • Eine einzige Elektrode dient sowohl zur Reizung als auch zur Ableitung
Untersuchung motorischer und vegetativer Reflexe
  • zum Beispiel Verringerung der Hautdurchblutung durch Vasokonstriktion nach Schmerzreizen
Messung evozierter kortikaler Potenziale
  • Durch Schmerzreiz provozierte Veränderungen der Aktivität in bestimmten Kortexarealen werden im EEG sichtbar gemacht

5 Experimentelle Algesimetrie

Die experimentelle Algesimetrie verwendet sowohl objektive als auch subjektive Messverfahren. Schmerzreize werden dabei kurz ("phasisch") oder dauerhaft ("tonisch") ausgeübt.

5.1 Phasische Schmerzreizung

Als phasische Schmerzreize werden kurze Impulse oder repetitive Reizserien bezeichnet. Sie können elektrischer, thermischer, chemischer oder mechanischer Natur sein.

Schmerzreizung Besonderheit
Elektrische kutane Reize
  • führen zur unphysiologischen direkten Aktivierung der nozizeptiven, jedoch auch der mechanosensitiven Fasern
Elektrische Reizung der Zahnpulpa
  • Da die Zahnpulpa fast nur nozizeptive Fasern enthält, werden selektiv diese Aδ- und C-Fasern aktiviert
Intrakutane elektrische Stimulation (IES) der Fingerbeere nach Bromm und Meier[3]
  • Kathode wird intrakutan platziert, sodass ihr Reiz in unmittelbarer Nähe von nozizeptiven Endigungen kanalisiert wird
  • hat sich bewährt für die Quantifizierung der Wirksamkeit von Analgetika
Marstock-Methode nach Fruhstorfer und Lindblom[4]
  • Mit Peltier-Elementen ausgestattete Kontaktthermode ruft in beliebigen Regionen kontrollierte, überschmerzschwellige Kalt- und Warmempfindungen hervor
  • da die Thermode jedoch die Haut berührt, werden auch mechanosensitive Fasern aktiviert
Infrarotlaser
  • Aktiviert hochselektiv die oberflächlichen hitzesensiblen Nozizeptoren der Haut
Druck-, Stich-, Prell-, Dehnungsreize
  • Hierbei werden auch mechanosensitive Fasern aktiviert
Ultraschallreize
  • Wird wegen des Risikos von Verletzungen nicht mehr verwendet

5.2 Tonische Schmerzreizung

Tonische Schmerzreize sind konstant unveränderte Schmerzreize. Hier werden thermische, metabolische, chemische und mechanische Reize unterschieden.

Schmerzreizung Besonderheit
Cold-Pressure-Test nach Hines und Brown[5]
  • Eintauchen der Hand in kaltes Wasser (+4°C)
Thermoelement
  • Wird über eine Kanüle 1 mm unter die Haut geschoben
Ischämische Stimulationsmethode (Submaximal-Effort-Tourniquet-Methode)
  • Verhinderung der Blutzufuhr durch Manschette mit anschließender Muskelarbeit der abgeschnürten Extremität
Hautinjektion von schmerzauslösenden Stoffen
Standardisierte mechanische Reizung
  • Quetschung von Hautfalten, Dehnung von inneren Hohlorganen

6 Quellen

  1. Gracely et al. A multiple random staircase method of psychophysical pain assessment, Pain. 1988 Jan;32(1):55-63, abgerufen am 26.06.2019
  2. MPQ Deutsche Kurzversion, abgerufen am 26.06.2019
  3. Bromm B, Meier W. The intracutaneous stimulus: a new pain model for algesimetric studies., Methods Find Exp Clin Pharmacol 1984 Jul;6(7):405-10, abgerufen am 26.06.2019
  4. Fruhstorfer H, Lindblom U, Schmidt WG Method for quantitative estimation of thermal tresholds in patients Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry, 1976, 39, 1071-1075, abgerufen am 26.06.2019
  5. Ho A, Dole VP Pain Perception in Drug-Free and in Methadone-Maintained Human Ex-Addicts, Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine, 1979, 162(3), 392–395, abgerufen am 26.06.2019

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