改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀在人類熱痛研究中的應(yīng)用

黃鵬浩，段光友，英英，張昱昊，郭珊娜，王慶利，張咸偉

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院 麻醉科，湖北 武漢 430030

改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀在人類熱痛研究中的應(yīng)用

黃鵬浩，段光友，英英，張昱昊，郭珊娜，王慶利，張咸偉

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院 麻醉科，湖北 武漢 430030

目的 探討改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀用于人體熱痛測試的可行性。方法 在UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，針對測試部位加設(shè)溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置；納入30位健康受試者采用改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀進(jìn)行熱痛測試。結(jié)果 改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀可用于熱痛測試，并可同時(shí)實(shí)現(xiàn)熱刺激時(shí)間和溫度的測量，測量過程中受試者反映良好，完成1次熱痛測量的平均時(shí)間為16.7 s。結(jié)論 改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀能夠安全、靈敏地應(yīng)用于人類熱痛測試。

熱痛閾值；疼痛；熱輻射刺激儀；溫度監(jiān)測；回避反應(yīng)時(shí)的皮膚溫度；回避反應(yīng)潛伏期

0 前言

熱痛測試是在人類實(shí)驗(yàn)及臨床疼痛檢測的中常用的測試，廣泛應(yīng)用于神經(jīng)病理學(xué)、藥理學(xué)、臨床診斷等[1-2]，通過逐漸增加熱刺激強(qiáng)度或延長刺激時(shí)間來測量受試者的疼痛閾值及耐受水平[3]。本研究選擇的熱痛測量指標(biāo)是疼痛閾值，受試者達(dá)到疼痛閾值后停止熱刺激，避免因疼痛強(qiáng)度持續(xù)升高對其機(jī)體造成傷害[4]。筆者將用于實(shí)驗(yàn)性測痛的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀[5]加以改造，嘗試用于人體熱痛測試，為臨床熱痛測試提供一種安全、簡單實(shí)用的方法。

1 材料與方法

雖然UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀被證實(shí)可以應(yīng)用于人類熱痛測試，但只能測量回避反應(yīng)潛伏期（Withdrawal Latency Time，WLT），通過加測回避反應(yīng)時(shí)的皮膚溫度（Epicutaneous Withdrawal Temperature，EWT），可以同時(shí)獲得WLT和EWT數(shù)據(jù)，達(dá)到更加準(zhǔn)確、客觀的評估熱痛閾值的目的。

1.1 改造過程

在UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良（圖1），在玻璃板上增置了一套測溫裝置，其中K型熱電偶固定在紅外線發(fā)射孔的正上方。

1.2 性能特點(diǎn)

改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀基于Hargreaves熱痛測試原理[6]發(fā)射紅外線熱刺激，一旦受試對象感受到疼痛便會移動(dòng)測試部位以逃避熱刺激，UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀可以靈敏地監(jiān)測到這種行為，然后自動(dòng)停止熱刺激并自動(dòng)記錄從紅外線開始發(fā)射到結(jié)束的時(shí)間即WLT值[7]。

改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀利用K型熱電偶具有線性度好，熱電動(dòng)勢較大，靈敏度高，穩(wěn)定性和均勻性好等特點(diǎn)，將K型熱電偶固定于玻璃板上側(cè)，紅外線發(fā)射孔的正上方通過和刺激部位直接接觸測量溫度（圖2）。

圖1 改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀結(jié)構(gòu)（框架圖）

圖2 改良型UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀

改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀采用數(shù)字接觸式溫度計(jì)（DT-311N，YCT宇擎，臺灣），可實(shí)時(shí)顯示溫度變化（每秒更新4次），并自動(dòng)記錄回避反應(yīng)時(shí)的皮膚溫度[8]，精確度為0.1℃。重復(fù)測試前，需對EWT校0。

1.3 一般資料

共選取30 健康志愿者，其中男性15名，女性15名，年齡為18～25歲，無急性或慢性疼痛史，測試部位無皮膚破損，近期無服用鎮(zhèn)痛藥物（24 h內(nèi)），無皮膚疾病。志愿者理解測試內(nèi)容后簽署知情同意書。本次測試經(jīng)由華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院倫理委員會審核通過。

1.4 使用方法

（1）參數(shù)設(shè)定：紅外線照射強(qiáng)度（IR）設(shè)定為60，刺激時(shí)間上限設(shè)置為20 s（經(jīng)過預(yù)實(shí)驗(yàn)，將UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀參數(shù)設(shè)定為上述數(shù)值）。

（2）測試步驟：①第1次測試的測試部位為左手中指遠(yuǎn)端指腹，K型電偶置于測試部位之下并保持接觸；②測試者記錄基線回避反應(yīng)溫度后啟動(dòng)改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀；③受試者感受到疼痛便撤回手指；④測試者記錄改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀顯示的WLT與測溫儀顯示的EWT數(shù)值；⑤ 清除測溫儀顯示的EWT；⑥ 開始第2次測量，測試部位為右手中指遠(yuǎn)端指腹，具體步驟與第1次測試相同；⑦ 記錄每次熱痛測量完成的時(shí)間。

2 結(jié)果

30名受試者均完成了2次熱痛測試，測試部位僅有短暫的燒灼或刺痛感，沒有出現(xiàn)紅腫或持續(xù)疼痛的表現(xiàn)；對于測試沒有明顯不愉快的感受。測試結(jié)果見表1。

表1 受試者熱痛測試結(jié)果

3 討論

在熱痛測試中，疼痛由熱刺激引起，并與刺激強(qiáng)度（溫度）、刺激持續(xù)時(shí)間呈正相關(guān)；同時(shí)，只要不造成組織損傷，疼痛感覺也會很快消失。因此，本研究選擇了基于Hargreave熱痛測試原理設(shè)計(jì)的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀，其最大的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)疼痛強(qiáng)度達(dá)到閾值時(shí)，受試者做出輕微的撤回動(dòng)作便可停止熱刺激，即具有完成“熱痛無痛測試”（最小的疼痛強(qiáng)度和最短疼痛持續(xù)時(shí)間）的可能，降低造成組織損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

現(xiàn)有的研究顯示，人類疼痛的溫度閾值為43℃左右[9]，造成組織損傷的刺激溫度為50℃左右[10]，即通常情況熱刺激溫度不會造成組織損傷，但存在受試者的EWT接近或高于50 ℃的情況，例如痛覺遲鈍、神經(jīng)功能疾病等，所以本次測試增加了可以實(shí)時(shí)測量溫度的測溫儀，當(dāng)實(shí)測熱刺激溫度接近50 ℃時(shí)，測試者可以及時(shí)停止熱刺激。

在本次測試中，所有受試者均接受并完成了2次熱痛測試，EWT均＜50 ℃，測試部位僅有短暫的燒灼或刺痛感，對于測試沒有明顯不愉快的感受，測試部位沒有出現(xiàn)紅腫或持續(xù)疼痛的表現(xiàn)，即沒有造成組織損傷。同時(shí)，WLT及EWT也可作為熱痛閾值的評估指標(biāo)。另外，每次熱痛測量所需時(shí)間僅為16.7 s，可靈敏的用于熱痛敏感性的測量。

4 結(jié)論

改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀可以用于人類熱痛測試，并降低受試者在熱痛測試中不愉快的感受，有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。

[1]Moont R,Pud D,Sprecher E,et al．Pain inhibits pain mechanisms：Is pain modulation simply due to distraction？[J]PAIN,2010,150（1）：113-120．

[2]賈志榮,王洪霞,石昕,等．定量溫度覺閾值檢查在糖尿病周圍神經(jīng)病診斷中的應(yīng)用[J]．中華神經(jīng)科雜志,2008,41（10）：661-665．

[3]鐘靜玫,張昆林,武紹遠(yuǎn),等．軀體形式障礙患者定量感覺檢查的研究[J]．中國行為醫(yī)學(xué)科學(xué),2008,17（10）：905-907．

[4]Horn C,Blischke Y,Kunz M,et al．Does pain necessarily have an affective component？Negative evidence from blink reflex experiments[J]．Pain Res Manag,2012,17（1）：15-24．

[5]雋立芹,馬正良,顧小萍．Akt抑制劑Ⅳ對瑞芬太尼痛覺過敏的預(yù)防和治療作用[J]．中華臨床醫(yī)師雜志（電子版）,2013（23）：10780-10783．

[6]Hargreaves K,Dubner R,Brown F,et al．A new and sensitive method for measuring thermal nociception in cutaneous hyperalgesia[J]．Pain,1988,32（1）：77-88．

[7]Montagne-Clavel J,O liveras JL．The“plantar test”apparatus（Ugo Basile Biological Apparatus）,a controlled infrared noxious radiant heat stimulus for precise w ithdrawal latency measurement in the rat,as a tool for humans？[J]Somatosens Mot Res,1996,13（3-4）：215-223．

[8]Iannetti GD,Leandri M,Truini A,et al．Adelta nociceptor response to laser stimuli：selective effect of stimulus duration on skin temperature, brain potentials and pain perception[J]．Clin Neurophysiol,2004, 115（11）：2629-2637．

[9]Banik RK,KabadiRA．A m odified Hargreaves’m ethod fo r assessing threshold temperatures for heat nociception[J]．J Neurosci Methods,2013,219（1）：41-51．

[10]白潤濤,盧祖能,余紹祖．神經(jīng)定量感覺測量[J]．臨床神經(jīng)電生理學(xué)雜志,2001（2）：122-124．

An M odified UGO Plantar Test for Human Heat Pain Research

HUANG Peng-hao, DUAN Guang-you,YING Ying, ZHANG Yu-hao,GUO Shan-na, WANG Qing-li, ZHANG Xian-wei
Department of Anesthesiology, Tongji Hospital, Tong ji M edical Co llege, Huazhong University of Science and Technology , Wuhan Hubei 430030, China

Ob jective To explore the feasibility of the modified UGO Plantar Test for human heat pain testing. Methods A real-time temperature monitoring device was added to the UGO Plantar Test. Then 30 healthy subjects were recruited to receive the modified UGO Plantar Test for heat pain testing. Results The modified UGO Plantar Test could be used for heat pain test, and simultaneously for measuring the epicutaneous w ithdrawal temperature and w ithdrawal latency time. The procedure performed well and the average time of the heat pain measuring was 16.7 second. Conclusion The modified UGO Plantar Test could be safely and quickly applied for human heat pain testing and it was acceptable for subjects.

heat pain threshold；pain；thermal radiation stimulus machine；temperature monitor；epicutaneous w ithdrawal temperature；w ithdrawal latency time

R245

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.10.033

1674-1633（2015）10-0110-02

2015-01-06

2015-05-21

本文作者：黃鵬浩，碩士研究生，主要從事麻醉與疼痛的研究。

張咸偉，教授，博士生導(dǎo)師。

通訊作者郵箱：ourpain@163．com