一种新型疼痛评估系统的建立方法_2

文档序号:8503404阅读:来源:国知局
br>[0029]对大鼠生理信号的分析处理包括:
[0030]对大鼠大脑不同区域不同频段的脑电信号、相同区域不同频段脑电信号、不同区域相同频段脑电信号进行比较,对脑电信号进行时域、频域、功率谱等分析,获取在整个实验过程不同实验阶段大鼠脑电信号不同频段的各种特征;对整个实验过程不同实验阶段大鼠心电信号的P波、P-R间期、QRS波群、R-R间期、S-T段、T波、Q-T间期、U波进行分析,获取大鼠的心电信号特征;
[0031]对整个实验过程不同实验阶段,大鼠的血压幅值和变化速率及心率的变化进行分析,获取大鼠血压、心率的特征参数;
[0032]然后,由于大鼠的脑电信号、心电信号、血压、心率是在实验过程同时采集、记录的,本步骤还要分析记录的大鼠各种生理信号之间的相关性,将得到各生理信号的相关性作为一种特征。
[0033]其中,所述步骤S4中不等量大鼠镇痛药分为三种处理方式不给任何镇痛处理;生理盐水处理;镇痛药物处理。
[0034]其中,所述步骤S4的给药方式为灌胃和腹腔注射中的一种或两种的结合。
[0035]本发明具有以下有益效果:
[0036]通过对大鼠的研宄,建立基础的疼痛评价体系;根据人体实验,完善适用于人体的评价体系。此评价体系有别于现阶段通过问询式的疼痛评价机制,更高效,合理。最终,根据建立的评价体系,设计基于疼痛评价体系的自动给药系统,通过大量的临床测试和系统的完善,使系统达到疼痛程度评估准确和稳定的状态后,可以应用于临床对于疼痛程度的评估和自动给药。
【附图说明】
[0037]图1为本发明实施例一种新型疼痛评估系统的建立方法的整体流程图。
[0038]图2为本发明实施中大鼠实验过程的流程图。
【具体实施方式】
[0039]为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0040]本实验以大鼠作为实验对象,在实验过程中,实验要严格按照国际疼痛学会(IASP)关于应用清醒动物进行疼痛实验研宄纲要的要求来实施和完成。每个塑料饲养盒放3?6只大鼠,饲养及实验室温度为22?26摄氏度;为保持大鼠昼夜生物节律,实验室每日早晨8:00?20:00开灯,20:00?次日8:00熄灯,大鼠疼痛实验均在9:00?18:30时间段进行。
[0041]为了更为全面的客观的获得疼痛对大鼠生理信号的改变特征,首先,为了避免不同的疼痛对大鼠生理信号变化的影响,本实验把实验大鼠随机分成三组:
[0042]1.未经任何处理的大鼠组;
[0043]2.—侧外周皮下致炎痛型大鼠组;
[0044]3.一侧外周神经损伤痛型大鼠。
[0045]其次,为了避免不同刺激方式产生的疼痛对大鼠生理信号变化的影响,本实验对以上每组大鼠分别进行三种刺激痛处理:
[0046]1.不做任何痛刺激;
[0047]2.热刺激产生痛;
[0048]3.机械刺激产生痛。
[0049]再次,为了对照镇痛药物对疼痛镇痛后大鼠生理信号变化,本实验对上一实验步骤的大鼠进行三种镇痛处理:
[0050]1.不给任何镇痛处理;
[0051]2.生理盐水处理;
[0052]3.镇痛药物处理。
[0053]最后,为了避免给药部位对镇痛后大鼠生理信号变化的影响,本实验采用两种不同的给药方式:
[0054]1.灌胃;
[0055]2.腹腔注射。
[0056]以上为实验的整个流程,然而在做实验的同时,对大鼠生理信号的记录是必须的,本实验对三组大鼠在整个实验过程中各种生理信号(脑电信号、心电信号、血压等)进行记录,最后得到整个实验过程大鼠的生理信号。实验流图如图2所示。
[0057]二、数据处理分析及疼痛程度评估自动给药系统建立
[0058]本实验采集的大鼠的生理信号包括大鼠的脑电信号、心电信号、血压和心率,并且把这些信号的采集过程分为三个阶段:
[0059]1.实验前阶段,在展开实验前对每组大鼠进行生理信号的采集、记录,为分析正常情况下(即没有痛感)大鼠生理信号的特征;
[0060]2.痛刺激后采集、记录大鼠的生理信号,分析疼痛状态下大鼠生理信号的特征,并与大鼠正常状态下生理信号特征相比较;
[0061]3.采集、记录给予大鼠镇痛药(不等量)后多个时间段的大鼠生理信号,分析此阶段大鼠生理信号特征,并且比较不同给药量大鼠生理信号变化的差异,再与前两个阶段大鼠生理信号相比较。
[0062]为了得到大鼠生理信号的更为全面的特征,本实验应对大鼠生理信号的分析处理包括:
[0063]1.对大鼠大脑不同区域不同频段的脑电信号、相同区域不同频段脑电信号、不同区域相同频段脑电信号进行比较,对脑电信号进行时域、频域、功率谱等分析,获取在整个实验过程不同实验阶段大鼠脑电信号不同频段的各种特征;
[0064]2.对整个实验过程不同实验阶段大鼠心电信号的P波、P-R间期、QRS波群、R-R间期、S-T段、T波、Q-T间期、U波进行分析,获取大鼠的心电信号特征;
[0065]3.对整个实验过程不同实验阶段,大鼠的血压幅值和变化速率及心率的变化进行分析,获取大鼠血压、心率的特征参数;
[0066]然后,由于大鼠的脑电信号、心电信号、血压、心率是在实验过程同时采集、记录的,本步骤还要分析记录的大鼠各种生理信号之间的相关性,得到各生理信号的相关性作为一种特征。
[0067]最后,经过对大鼠各种生理信号的分析,得到能作为评估疼痛程度的大鼠生理信号,我们要再根据分析所获取得大鼠生理信号的这些特征,选取合适的算法,最终得到疼痛程度的准确评估,并根据疼痛的不同程度选择合适的给药参数,建立疼痛评估自动给药系统。技术路线图如图1所示。
[0068]三、临床数据采集分析及系统完善
[0069]虽然在上述的实验室实验阶段,我们可以再大鼠身上模拟各种疼痛和不同程度的疼痛,但是,我们最终的目的是研宄人体的疼痛及疼痛程度,由于不同种属之间存在着差异,而且,由于是在人体上去模拟疼痛,我们不可能把对大鼠疼痛研宄的步骤全部搬到人体来研宄,这就使得来自大鼠疼痛实验研宄的结果进一步应用于人体受到局限。因此,本方案这个阶段就是探索人体实验性疼痛方法,以便使得前阶段的研宄结果可以应用到对人体疼痛程度的评估。
[0070]实验性疼痛研宄的主要方法主要是通过疼痛刺激激活不同的伤害性感受器和特异性疼痛途径和机制,诱发来自不同的组织疼痛。理想状态下,实验性疼痛刺激应包括以下的特性:
[0071]1.研宄者在临床或实验中易于使用。
[0072]2.是可以被个体识别的疼痛,服用止痛药后疼痛强度减轻。
[0073]3.疼痛与刺激成正比关系。
[0074]4.强度可以在从阈下到最大可承受水平之间变化。
[0075]5.能提供受试者不能辨别的不同级别的强度。
[0076]6.能提供可复制的测量痛阈和最大忍受值的方法。
[0077]7.一旦重复刺激时不引起一连串的反应。
[0078]而在现实中,选择疼痛诱发方法通常是基于可用的特殊设备,而非基于某种特殊疼痛的需要,因此,临床应用应该结合疼痛诱发方法和病人主观评价来评估疼痛。
[0079]现在研宄疼痛诱发的方法有很多种,包括:机械刺激、电刺激(电刺激前臂或牙髓)、热、化学法(皮内和皮下)。虽然上述的任何一种形式都可以用来测量疼痛,但是,电刺激不仅能确定是哪一类神经纤维活动引起的疼痛,能方便观察疼痛的过程,而且和其他伤害性刺激一样,达到一定强度可以引起机体强烈的应激反应,生理信号发生变化,我们可以获取相应的生理信号,来分析疼痛程度。因此,本方案选择电刺激法模拟人体疼痛。
[0080]电刺激法以电流作为致痛的刺激,形式有多种,但为了安全可靠及测试便利,通常采用电子刺激器输出的方波电脉冲,因为方波的波形规则,测量计算方便,并且方波电流的上升和下降速率极高,刺激强度(波幅)在瞬时间内便可以达到最大值或下降至零,另外,电
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