PJ-008200 Metingen op gezonde vrijwilligers om een nociceptie-index te ontwikkelen

Pijn wordt door de International Association for the Study of Pain gedefinieerd
als "een onaangename zintuiglijke en emotionele ervaring die verband houdt met
feitelijke of potentiële weefselschade, of wordt beschreven in termen van
dergelijke schade". Nociceptie is "het neurale proces van het coderen van
schadelijke stimuli".

Nociceptie tijdens een operatie kan leiden tot een chirurgisch geïnduceerde
neuropathische pijn (SNPP). SNPP komt naar schatting voor bij 10-50% van de
patiënten. Om SNPP te voorkomen, zou een peri-operatieve strategie kunnen zijn
de nociceptie continu te blokkeren. Hiervoor is een objectieve maatstaf voor
nociceptie noodzakelijk.
In de klinische praktijk is het zelden mogelijk om de activering van de
nociceptieve paden volledig te blokkeren. Wanneer spinale of regionale
anesthesie niet mogelijk is, wordt een van de opioïde geneesmiddelen toegediend
om de nociceptieve signalen tegen te gaan. Momenteel is het erg moeilijk voor
clinici om te beoordelen of en of de opioïddosis voldoende is. Dit is een
probleem omdat zowel inadequate als te hoge doses nadelige gevolgen hebben. Bij
adequate doses worden opioïden geassocieerd met sympathische activering en
hemodynamische instabiliteit (tachycardie en hypertensie), en mogelijk een
verhoogd risico op SNPP. Anderzijds worden overmatige doses in verband gebracht
met bijwerkingen zoals bradycardie en hypotensie, postoperatieve misselijkheid
en braken, algemene jeuk en obstipatie. Bovendien kunnen overmatige doses in
verband worden gebracht met opioïdtolerantie en opioïd-geïnduceerde
hyperalgesie, wat kan leiden tot een verhoogd postoperatief opioïd gebruik en
mogelijk een hogere incidentie van SNPP.

Nociceptiemeting en -beheer is een kwaliteitsindicator voor ziekenhuizen.
Monitoring van nociceptie in de OK zou kunnen resulteren in verbeterde
patiëntveiligheid, betere OK-doorvoer en betere resultaten voor de patient.

In de huidige klinische praktijk vertrouwen anesthesiologen primair op
veranderingen in hartslag (HR) en arteriële bloeddruk (ABP) als maat voor de
balans tussen nociceptie en anti-nociceptie (d.w.z. de dosis analgetica)
tijdens chirurgie. Bij deze benadering kunnen echter enkele nociceptieve
reacties worden gemist.

Er is behoefte aan een continue, objectieve nociceptie-index, vooral voor
verdoofde bewusteloze patiënten die hun pijnniveau niet kunnen uitdrukken. Er
is een toenemend aantal nieuwe nociceptie- / pijn- / stressindices op de markt
die een combinatie van vitale functies, galvanische huidgeleiding of
hersensignalen gebruiken of een combinatie van verschillende parameters
gebruiken. Geen van deze technologieën is momenteel echter beter dan BP en HR
bij het voorspellen van nociceptieve respons en er is zeker ruimte voor
verbetering. In onze huidige studie willen we een nieuwe combinatie van
parameters gebruiken om een **unieke nociceptie-index te ontwerpen.

Hartslagvariabiliteit (HRV) is een veel gebruikte maat voor veranderingen in de
activiteit van het sympathische en parasympathische autonome zenuwstelsel. HRV
wordt al jaren in verband gebracht met nociceptieve stimuli. Meer recente
studies hebben de potentiële waarde van HRV bij nociceptiemeting onderbouwd.

Een andere fysiologische reactie op nociceptieve gebeurtenissen is een
verhoging van de bloeddruk. Dit is aangetoond voor tonische nociceptieve
stimuli, evenals voor korte nociceptieve stimuli.

Photoplethysmography(PPG) meet lokale veranderingen in het bloedvolume, b.v.
binnen handbereik. De voorbewerking door een patiëntmonitor verwijdert een deel
van de informatie in een PPG-golfvorm, daarom hebben we een opnamemethode
gekozen die dit vermijdt. De PPG-golfvorm bestaat uit een DC-component (d.w.z.
laagfrequente variaties) en een AC-component (hogere frequentievariaties). De
AC-component is relevant gebleken voor het meten van nociceptie. Uit de
PPG-golfvorm kunnen verschillende parameters worden afgeleid, zoals amplitude,
oppervlakte onder de curve en stijgende helling.

Galvanic Skin Response is een maat die wordt gebruikt om stress te meten, en is
ook in verband gebracht met nociceptie; hetzij op zichzelf, in combinatie met
hartslag, of in de multiparameter NoL (nociception level) index.

Nociceptie kan in de hersenen worden gemeten door middel van
elektro-encefalografie (EEG). Opgewekte potentialen (EP) kunnen worden
waargenomen in het EEG-signaal na nociceptieve stimuli. Het is bekend dat
pieken in de EP correleren met stimulatiekracht en subjectieve ervaring. De
latentie van de pieken in de EP wordt beïnvloed door de tijd om het signaal te
geleiden tussen de stimulatieplaats (de kuit van het been) en het deel van de
hersenen. Het vergelijken van de aankomsttijd van de pieken van de EP's van de
verschillende proefpersonen wordt beïnvloed door deze afstand en
geleidingssnelheid. Bij een gemiddelde geleidingssnelheid van rond de 10 m / s
(Adelta-vezels en spinothalamicus) kan dit ~ 5ms per 5 cm verschillen. De
pieken waar wij in zijn geinteresseerd bevinden zich in het tijdsbestek van 150
ms - 400 ms met meerdere duidelijke pieken. Bij het vergelijken van de EP-piek
latentie en amplitude in groepsanalyse is het belangrijk om rekening te kunnen
houden met lengte(categorisch).

Gezichtsuitdrukkingen zijn ook bestudeerd als een maat voor nociceptie, hoewel
er rekening moet worden gehouden met interpersoonlijke verschillen in
expressiviteit. Een voorbeeld van een implementatie van gezichtsherkenning voor
pijndetectie is de PainChek-app. Deze wordt momenteel vooral gebruikt bij
patiënten met dementie.

Met onze huidige studie kunnen we al deze parameters combineren in een unieke
dataset die zal worden gebruikt om een **nieuwe nociceptie-index te ontwerpen.

Omdat al deze parameters nooit zijn gecombineerd voor het meten van nociceptie,
zal onze huidige studie dienen als een pilotstudie. Om ervoor te zorgen dat we
een zeer goed gecontroleerde conditie hebben voor het verkrijgen van de
gegevens, zullen we ons onderzoek uitvoeren op gezonde vrijwilligers. Er is een
onderzoekspopulatie nodig die evenwichtig is in leeftijdsgroepen en geslacht,
omdat bekend is dat deze factoren de nociceptieve respons beïnvloeden.

Bij het bestuderen van nociceptie bij gezonde proefpersonen krijgen de
proefpersonen nociceptieve prikkels. Er zijn verschillende methoden om dit
soort stimuli toe te passen, die goed worden beschreven in de literatuur.
Nociceptie kan worden geïnduceerd door fasische of tonische nociceptieve
stimuli. Fasische nociceptieve stimuli zijn korte stimuli waarvan de
stimulatiekracht goed beheersbaar is, wat de mogelijkheid biedt om
verschillende stimulusniveaus toe te dienen (pijnlijk of niet-pijnlijk).
Tonische stimulus is een aanhoudende nociceptieve stimulus.

Door meer dan één type stimulus toe te passen, kan een nauwkeurigere weergave
van nociceptie worden verkregen. Elektrische stimulatie activeert de
nociceptieve zenuwvezels die de receptoren direct overstijgen, en heeft het
voordeel van korte en snelle pulsen waardoor het geschikt is voor het
bestuderen van opgewekte potentialen in het EEG. Thermische stimulatiepulsen
zijn minder direct, maar omzeilen de receptoren niet zoals de elektrische
stimulatie doet. Zowel elektrische als thermische zijn fasische stimuli die de
mogelijkheid bieden om op verschillende stimulatieniveaus te stimuleren,
waardoor het mogelijk wordt om de index te testen op zowel niet-pijnlijke als
pijnlijke niveaus. Voor een meer geleidelijke nociceptieve stimulus is de
koudwatertest (ice water bucket test) een beproefde tonische stimulatiemethode.
Naast de relatie tussen de gemeten parameters en stimulatiemodaliteiten en
stimulussterktes is ook de relatie tussen deze en de subjectieve score van
belang. Subjectieve pijnbeleving kan worden gemeten door middel van de
zogenaamde Numeric Rating Scale (NRS). Dit is een schaal van 0 tot 10 waarbij 0
geen gevoel betekent en 10 het pijntolerantieniveau.

Een objectieve maatstaf voor nociceptie die tijdens een operatie moet worden
gebruikt, mag zijn waarde niet verliezen wanneer analgesie wordt gebruikt. Een
veelgebruikt pijnstiller tijdens operaties is remifentanil. Remifentanil wordt
ook in de literatuur gebruikt om de waarde van een nociceptie meting tijdens
het gebruik van analgesie te beoordelen. Het toevoegen van remifentanil aan ons
protocol geeft een eerste, belangrijk inzicht in de waarde van de nieuwe
nociceptie-index tijdens operaties.

Het primaire doel van deze studie is om het effect te meten van nociceptieve
stimuli op kenmerken die zijn afgeleid van ECG-, ABP-, PPG-, EEG- en
gezichtsvideo-opnames, om te worden gebruikt om een nociceptie-index te
ontwerpen. De nociceptie-index zou goed moeten correleren met de sterkte van de
nociceptieve stimulus en de subjectieve NRS-score.

De secundaire doelstellingen zijn:
- Analyse van het effect van remifentanil op de correlatie tussen de index van
nociceptie en de stimulussterkten en gerelateerde subjectieve NRS-scores
(remifentanil is standaard in de chirurgische zorg, werkt snel en wordt vaak
gebruikt in andere onderzoeken die nociceptie onderzoeken).
- Evalueer de prestaties van binnen Philips Research eerder ontwikkelde
algoritmen op basis van vitale functies (d.w.z. HRV, BP).
- Benchmark de index van nociceptie met indices op de markt zoals ANI
(Analgesia Nociception Index).
- Evalueer de prestaties van het PainChek-algoritme voor gezichtsuitdrukkingen
voor pijndetectie

Deze klinisch studie is opgezet als een observationele pilotstudie, omdat er
een unieke dataset moet worden verkregen om een nociceptie-index te ontwerpen.

De risico's van deelname aan dit onderzoek worden als aanvaardbaar
(verwaarloosbaar) ingeschat.

De nadelen van deelname aan het onderzoek kunnen zijn
- de ontwikkeling van mogelijke bijwerkingen;
- Mogelijke ongemakken door de metingen in de studie.
- tijdbesteding van ongeveer 5 uur;

Er is geen direct voordeel voor de deelnemende aan de studie door de gezonde
vrijwilliger