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Werkzeug, das Schmerzen objektiv objektiviert
Ein diagnostisches Werkzeug, das eine objektive physiologische Einschätzung darüber liefert, ob jemand Schmerzen hat, anstatt sich auf selbstberichtete Maßnahmen zu verlassen, wird von Forschern der medizinischen Fakultät der Stanford University in Palo Alto, Kalifornien, entwickelt. Mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) -Scanscans mit fortschrittlichen Computeralgorithmen prognostizierten sie 81% der Zeit bei gesunden Probanden genau thermische Schmerzen, so eine Studie, die in der Online-Ausgabe vom 13. September veröffentlicht wurde Plus eins.
Sie wiesen jedoch darauf hin, dass dies nur ein Anfang war, und es sind nun weitere Studien erforderlich, um herauszufinden, ob ihre Methoden mit verschiedenen Arten von Schmerzen, wie chronischen Schmerzen, funktionieren. Auch, ob es möglich ist, mit einem akzeptablen Maß an Genauigkeit zwischen emotionalen Zuständen wie Angst und Depression und Schmerz zu unterscheiden.
Schmerz ist subjektiver Natur, und es ist nicht unangemessen anzunehmen, dass eine Suche nach einer objektiven Messung nahezu unmöglich ist. Das Bedürfnis nach einem wird jedoch fast überall anerkannt.
Senior-Forscher Dr. Sean Mackey, Professor für Anästhesie und Leiter der Abteilung für Schmerztherapie an der Schule, sagte der Presse:
"Die Leute haben sehr lange nach einem Schmerzdetektor gesucht."
"Wir verlassen uns auf die Patienten-Selbstberichterstattung für Schmerzen, und das bleibt der Goldstandard", fügte er hinzu und erklärte, dass auch er als Arzt, der Patienten mit chronischen Schmerzen behandelt, auf ihre Selbstberichterstattung angewiesen ist.
Aber, sagte er, fragen viele Patienten, besonders die sehr jungen und die sehr alten, die es schwer finden, ihren Schmerz zu artikulieren, wäre es nicht toll, wenn es ein Werkzeug gäbe, das Schmerzen messen könnte?
Ein Bericht des Institute of Medicine (IOM) vom Juni 2011 berichtet von einem Gremium, das Mackey als Mitglied einschätzte, dass mehr als 100 Millionen Amerikaner an chronischen Schmerzen leiden. Dies ist mit rund 600 Milliarden Dollar pro Jahr an Kosten für medizinische Versorgung und Produktivitätsverlust verbunden.
Sie fanden auch kulturelle Voreingenommenheit gegen Menschen, die chronische Schmerzen haben: Sie werden als schwach angesehen und oft als Lügen über ihren Schmerz wahrgenommen. Dies erschwert die Durchführung der Behandlung, sagte das IOM-Gremium.
Hank Greely, ein Professor für Rechtswissenschaften in Stanford und Experte für rechtliche, ethische und soziale Fragen rund um die Biowissenschaften, sagte, dass diese Voreingenommenheit auch im juristischen Bereich existiert, wo Hunderttausende von Klagen jährlich auf der Existenz von Schmerz beruhen.
"Ein robuster, genauer Weg, um festzustellen, ob jemand Schmerzen hat oder nicht, wäre ein Glücksfall für das Rechtssystem", sagte Greely, der an der aktuellen Studie nicht beteiligt war.
Nach der Teilnahme an einer von Greeny organisierten Veranstaltung der Stanford Law School 2009, bei der Neurowissenschaftler und Rechtsgelehrte diskutierten, wie das Neuroimaging von Schmerz im Rechtssystem eingesetzt und missbraucht werden könnte, beschlossen Mackey und zwei Assistenten seines Labors, sich zu erkundigen objektive Schmerzmessung war möglich.
Mackey sagte, dass er skeptisch sei, aber seine zwei jungen Laborassistenten dachten, dass Fortschritte in der Bildgebungsmethode bedeuteten, dass sie eine gute Chance hatten, sich etwas einfallen zu lassen. Sie sagten: "Wir denken, wir können das. Wir würden es gerne versuchen", sagte Mackey.
Einer der Assistenten war Co-Autor Neil Chatterjee, derzeit MD / PhD Student an der Northwestern University. Er sagte, es sei eine Laune, aber sie dachten: "Vielleicht können wir nicht das perfekte Werkzeug machen, aber hat jemand jemals wirklich versucht, dies auf sehr, sehr grundlegender Ebene zu tun?"
"Es erwies sich als überraschend einfach, dies zu tun", sagte Chatterjee.
Er und der andere Laborassistent, der Erstautor Dr. Justin Brown, jetzt Assistenzprofessor für Biologie am Simpson College, kamen nach dem Symposium in eine Diskussion.
Für den ersten Teil der Studie unterzogen sich 8 Teilnehmer einer Gehirnabtastung, während eine Wärmesonde auf ihre Unterarme aufgebracht wurde, was mäßige Schmerzen verursachte.
Die Forscher zeichneten und interpretierten mit modernen Computeralgorithmen die Gehirnmuster mit und ohne Schmerzen. So konnten sie ein Modell dafür erstellen, wie der Schmerz aussah.
Das Computermodell basierte auf einem Algorithmus, der im Jahr 1995 erfunden wurde und eine lineare Support Vector Machine (SVM) genannt wurde. Die Forscher hatten die Idee, dass sie dies unter Verwendung einer Gruppe von Teilnehmern kalibrieren könnten, und sie dann verwenden würden, um Schmerzen in einer anderen neuen Gruppe von Teilnehmern genau zu klassifizieren.
Also der zweite Teil der Studie war weitere 16 Teilnehmer unterzogen das gleiche Verfahren wie die ersten 8, aber dieses Mal die Forscher fragte den "trainierten" Computer, um ihnen zu sagen, ob die neuen Teilnehmer thermische Schmerzen hatten. Es ist 81% der Zeit gelungen.
"... es ist erstaunlich gut gelaufen", sagte Chatterjee, "ich war definitiv überrascht."
Er und seine Co-Autoren beschreiben ihr Experiment:
"Unter Verwendung von acht Individuen trainierten wir eine lineare SVM, um diese Stimuli unter Verwendung von Ganzhirn-Aktivitätsmustern zu unterscheiden. Wir bewerteten die Leistung dieses trainierten SVM-Modells durch Testen an 16 Individuen, deren Daten nicht für Training verwendet wurden. Die Ganzhirn-SVM war 81% genau bei der Unterscheidung zwischen schmerzhaften und nicht schmerzhaften Reizen (p
Sie folgern, dass:
"Unsere Ergebnisse zeigen, dass fMRI mit SVM-Lernen Schmerzen beurteilen kann, ohne dass eine Kommunikation von der Testperson erforderlich ist."
In ihrem Artikel beschreiben sie auch "Aufgaben, die abgeschlossen werden sollten, um diesen Ansatz für den Einsatz in klinischen Umgebungen voranzutreiben".
Mackey sagte:
"Wir hoffen, dass wir diese Technologie für eine bessere Erkennung und bessere Behandlung von chronischen Schmerzen einsetzen können."
Und er wies darauf hin:
"Eine wichtige Sache, die man sich merken sollte, ist, dass dieser Ansatz den thermischen Schmerz in einem kontrollierten Laborumfeld objektiv gemessen hat."
"Wir sollten darauf achten, diese Ergebnisse nicht zu extrapolieren, um zu sagen, dass wir Schmerzen unter allen Umständen messen und erkennen können", warnte er.
Mittel aus den National Institutes of Health und dem Chris Redlich Pain Research Fund halfen, die Studie zu bezahlen.
Geschrieben von Catharine Paddock
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