改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀在人類(lèi)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(lèi)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(cè)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(duì)測(cè)試部位加設(shè)溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)試。結(jié)果 改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀可用于熱痛測(cè)試，并可同時(shí)實(shí)現(xiàn)熱刺激時(shí)間和溫度的測(cè)量，測(cè)量過(guò)程中受試者反映良好，完成1次熱痛測(cè)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(lèi)熱痛測(cè)試。

熱痛閾值；疼痛；熱輻射刺激儀；溫度監(jiān)測(cè)；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(cè)試是在人類(lèi)實(shí)驗(yàn)及臨床疼痛檢測(cè)的中常用的測(cè)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(guò)逐漸增加熱刺激強(qiáng)度或延長(zhǎng)刺激時(shí)間來(lái)測(cè)量受試者的疼痛閾值及耐受水平[3]。本研究選擇的熱痛測(cè)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(duì)其機(jī)體造成傷害[4]。筆者將用于實(shí)驗(yàn)性測(cè)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(cè)試，為臨床熱痛測(cè)試提供一種安全、簡(jiǎn)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(lèi)熱痛測(cè)試，但只能測(cè)量回避反應(yīng)潛伏期（Withdrawal Latency Time，WLT），通過(guò)加測(cè)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(píng)估熱痛閾值的目的。

1.1 改造過(guò)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(cè)溫裝置，其中K型熱電偶固定在紅外線(xiàn)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(cè)試原理[6]發(fā)射紅外線(xiàn)熱刺激，一旦受試對(duì)象感受到疼痛便會(huì)移動(dòng)測(cè)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(cè)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(xiàn)開(kāi)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(xiàn)性度好，熱電動(dòng)勢(shì)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(xiàn)發(fā)射孔的正上方通過(guò)和刺激部位直接接觸測(cè)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(tái)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(cè)試前，需對(duì)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(wú)急性或慢性疼痛史，測(cè)試部位無(wú)皮膚破損，近期無(wú)服用鎮(zhèn)痛藥物（24 h內(nèi)），無(wú)皮膚疾病。志愿者理解測(cè)試內(nèi)容后簽署知情同意書(shū)。本次測(cè)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(huì)審核通過(guò)。

1.4 使用方法

（1）參數(shù)設(shè)定：紅外線(xiàn)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(guò)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(cè)試步驟：①第1次測(cè)試的測(cè)試部位為左手中指遠(yuǎn)端指腹，K型電偶置于測(cè)試部位之下并保持接觸；②測(cè)試者記錄基線(xiàn)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(cè)試者記錄改良的UGO全自動(dòng)熱輻射刺激儀顯示的WLT與測(cè)溫儀顯示的EWT數(shù)值；⑤ 清除測(cè)溫儀顯示的EWT；⑥ 開(kāi)始第2次測(cè)量，測(cè)試部位為右手中指遠(yuǎn)端指腹，具體步驟與第1次測(cè)試相同；⑦ 記錄每次熱痛測(cè)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(cè)試，測(cè)試部位僅有短暫的燒灼或刺痛感，沒(méi)有出現(xiàn)紅腫或持續(xù)疼痛的表現(xiàn)；對(duì)于測(cè)試沒(méi)有明顯不愉快的感受。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 受試者熱痛測(cè)試結(jié)果

3 討論

在熱痛測(cè)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(jué)也會(huì)很快消失。因此，本研究選擇了基于Hargreave熱痛測(cè)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(wú)痛測(cè)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(lèi)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(huì)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(jué)遲鈍、神經(jīng)功能疾病等，所以本次測(cè)試增加了可以實(shí)時(shí)測(cè)量溫度的測(cè)溫儀，當(dāng)實(shí)測(cè)熱刺激溫度接近50 ℃時(shí)，測(cè)試者可以及時(shí)停止熱刺激。

在本次測(cè)試中，所有受試者均接受并完成了2次熱痛測(cè)試，EWT均＜50 ℃，測(cè)試部位僅有短暫的燒灼或刺痛感，對(duì)于測(cè)試沒(méi)有明顯不愉快的感受，測(cè)試部位沒(méi)有出現(xiàn)紅腫或持續(xù)疼痛的表現(xiàn)，即沒(méi)有造成組織損傷。同時(shí)，WLT及EWT也可作為熱痛閾值的評(píng)估指標(biāo)。另外，每次熱痛測(cè)量所需時(shí)間僅為16.7 s，可靈敏的用于熱痛敏感性的測(cè)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(lèi)熱痛測(cè)試，并降低受試者在熱痛測(cè)試中不愉快的感受，有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。

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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