П.В. Кондрашкин (1,2), Д.З. Шибкова (2)
(1) ГБУЗ Челябинская областная клиническая больница, Челябинск, Россия; (2) ФГБОУ ВО Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет, Челябинск, Россия
Контакты: Кондрашкин Петр Владимирович; kpv_mino@mail.ru
Исследование посвящено изучению вариабельности индивидуальной болевой чувствительности. С помощью тензоалгометра изучали воспроизводимость значений индивидуального болевого порога (БП) в паравертебральных точках спины и трапециевидной мышцы у здоровых добровольцев обоего пола в возрасте 19–20 лет на протяжении 2 мес. Было показано, что индивидуальные значения БП в течение этого времени характеризуются значительной вариабельностью, которая, однако, почти в два раза ниже, чем межиндивидуальная вариабельность. Границы стандартного отклонения для единичного измерения БП несколько больше у женщин, чем у мужчин.
DOI: 10.25731/RASP.2018.03.013
Ключевые слова: тензоалгометрия, болевой порог, паравертебральные точки, статистический анализ.
STATISTICAL ANALYSIS OF LONG-TERM REPRODUCIBILITY OF VALUES OF PAIN THRESHOLD IN THE PARAVERTEBRAL POINTS OF HUMAN
P.V. Kondrashkin (1,2), D.Z. Shibkova (2)
(1) Chelyabinsk Regional Clinical Hospital, Chelyabinsk, Russia; (2) South Ural State Humanitarian Pedagogical University, Chelyabinsk, Russia
The study is devoted to the examination of the variability of individual pain sensitivity. The long-term reproducibility of individual pain threshold (PT) using pressure algometer in paravertebral points and trapezius muscles in healthy volunteers of both sexes at the age of 19–20 during 2 months were studied. It was shown that the individual PT values within two months are characterized by considerable variability, which, however, is almost two times lower than the inter-individual variability. The limits of the standard deviation for a single measurement of PT are somewhat greater in women than in men.
DOI: 10.25731/RASP.2018.03.013
Keywords: рressure algometry, pain threshold, paravertebral points, and statistical analysis.
Contact: P.V. Kondrashkin; kpv_mino@mail.ru
Данные количественной оценки индивидуального болевого порога (БП) с помощью метода тензоалгометрии [1] используются для изучения различных аспектов болевых синдромов [2–5], а также при контроле реабилитационных мероприятий в динамике [6]. Особый интерес в этой связи представляют паравертебральные точки, которые являются триггерными при различных отклонениях в состоянии позвоночно-двигательных сегментов. Длительность реабилитационных мероприятий может составлять недели и месяцы, поэтому важно знать, насколько в норме устойчив показатель БП. Как было показано нами ранее [6, 7], значения БП в параветребральных точках и трапециевидной мышце зависят от состояния позвоночно-двигательных сегментов, меняются под воздействиемрефлекторно-сегментарного массажа, а также зависят от наличия стресс-факторов. Цель исследования – статистически охарактеризовать долгосрочную воспроизводимость значений болевого порога в паравертебальных точках у одних и тех же лиц в течение двух месяцев.
Материалы и методы исследования.
Изучение БП проводили на базе лаборатории «Адаптации биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» ЮжноУральского государственного гуманитарно-педагогического университета. В исследовании участвовали 16 студентов-добровольцев обоего пола (9 женщин, 7 мужчин) в возрасте 19–20 лет, 1–2-й групп здоровья. Все испытуемые дали письменное согласие на проведение исследования и были ознакомленыс его содержанием.Передначаломобследованияпроводилось стандартное измерение антропометрических характеристик (длина и масса тела, индекс массы тела). Исследования проводили в период с февраля по апрель 2017 г., все манипуляции проводились в первой половине дня.
Измерение болевой чувствительности проводилось с помощью тензоалгометра Wagner FPXtm (USA) в единицах кг/см2 одним исследователем. Индивидуальный болевой порог (БП) определяли стандартно, как минимальное давление прибора, которое пациент воспринимал как болезненное. БП определяли в парных (левая, правая) паравертебральных точках: на уровне второго-третьего поясничного позвонка (LII-LIII), девятого-десятого грудного позвонка (DIX-DX), на уровне седьмого шейного и первого грудного СVII-DI ; а также парно на трапециевидной мышце в верхней части (m. Trapezius, долее точка Tr). БП определяли во всех 8 выбранных точках у каждого испытуемого однократно 1 раз в 1–2 нед в течение 2-х мес, каждый испытуемый был обследован 3–5 раз.
Статистическую обработку результатов проводили с помощью лицензионных программ Microsoft Excel и SignaPlot-11 на персональном компьютере. В качестве среднегрупповых значений БП использовали среднее геометрическое значение, поскольку ранее было показано, что значения БП в группах испытуемых распределены логнормально [6]. Статистическую значимость различий БП определяли с помощью t-критерия Стьюдента для логарифмов значений БП при p<0,05. Для оценки вариабельности использовали регрессионный и дисперсионный анализы [8], а также базирующиеся на них подходы к анализу повторных измерений с оценкой кластерных средних и остатков [9]. Более подробно статистический анализ повторных измерений описан ниже в разделе результаты.
Серия исследований по изучению вариабельности индивидуальной болевой чувствительности была одобрена на заседании кафедры анатомии и физиологии человека и животных ЧГПУ, включая этическую сторону исследований (протокол № 4 от 11.12.2014 г.), продолжение исследований было одобрено этическим комитетом ФГБОУ ВПО «ЮУрГГПУ» (протокол № 1 от 15 июня 2016 г.).
Результаты и обсуждение.
В табл. 1 представлены характеристики обследованной группы. Как видно, индекс массы тела у мужчин и женщин соответствовал норме.
На рис. 1 представлены средние геометрические значения БП для мужчин и женщин. Как видно, у мужчин БП выше, чем у женщин, однако значимые различия были обнаружены только для точек Tr и СVII-DI (трапециевидная мышца, шейный отдел). Для женщин значения БП в выбранных точках хорошо согласуются с ранее найденными величинами для здоровых лиц того же возраста [7].
Регрессионный анализ не выявил зависимости индивидуальных значений БП от даты измерения. На рис. 2 представлены примеры индивидуальных измерений БП; как видно, угол наклона линии регрессии (коэффициент регрессии) был близок к нулю и статистически не значим.
При анализе долгосрочной воспроизводимости изучали натуральные логарифмы измеренных значений БП (ln(БП)=xi ). Набор измерений каждого человека рассматривали как 8 отдельных кластеров (одна точка – один кластер, j), всего 128 кластеров для 16 испытуемых, общее число измерений 448 (по 224 измерения для женщин и мужчин). Внутри каждого кластера определяли остатки (rij), как разность между кластерным средним (Xj ) и единичным измерением (xi ). Рис. 3 иллюстрирует распределения остатков (rij) для мужчин и женщин. Распределения симметричны и описываются нормальным законом (тест Шапиро-Уилка). Согласно F-критерию, дисперсия в группе мужчин была ниже, чем у женщин (F-test; p=0,008).
Регрессионный анализ не выявил связи между кластерными средними и остатками: для различных паравертебральных точек коэффициент регрессии варьировал от 0,02 до 0,03 при p>0,85. Согласно F-критерию, внутри однородных по полу групп дисперсии остатков по разным точкам не различались, поэтому все остатки были объединены для дальнейшего анализа в 2 группы в соответствие с полом.
Распределение остатков характеризует дисперсию индивидуальных значений хi относительно кластерных средних Хj. Стандартное отклонение (σr) вычисляли стандартно по формуле (1):
где:
n=число остатков (n=224 для мужчин и 224 для женщин);
xi – Xj = rij величина остатка, то есть разность между кластерным средним кластера j и индивидуальным измерением i из этого кластера.
Было обнаружено, что для женщин σr=0,17, для мужчин =0,14. Таким образом, в течение двух месяцев значения xi отклонялись на величину ±σr от среднего значения Хj , характерного для конкретного человека. Если имеется единичное измерение БП, то с вероятностью 95% усредненное («истинное») значение ln(БП) попадет в интервал ln(БПind)±1,96∙σr. После потенцирования получаем, что границы стандартного отклонения для единичного измерения БП (кг/см2) в выбранных точках спины определяются следующим образом:
для мужчин
для женщин
Границы 95% доверительного интервала:
для мужчин
для женщин
Для объединенных по полу данных границы стандартного отклонения индивидуального измерения БП можно найти по формуле: [( ) ÷ 1,17 ind ( ind × 1,17)]. То есть верхняя граница будет выше измеренной величины примерно на 17%, нижняя – ниже примерно на 14%.
Полученные нами значения σr=0,17 для женщин примерно в два раза ниже, чем величины стандартного отклонения, характеризующие межиндивидуальную вариабельность БП в группе здоровых девушек (σ=0,36) [7]. У этих девушек БП измеряли однократно в тех же точках спины, что и в данном исследовании. Применение описанных выше простых вычислений показывают, что при измерении среднегрупповых значений БП (геометрических средних БПgeomean) в конкретной паравертебральной точке, 95% измерений попадет в интервал [( ) ÷ 2,0 geomean ( geomean× 2, 0)], то есть границы 95% доверительного интервала будут отличаться в два раза от среднегрупповой величины.
Следует отметить, что вариабельность БП в различных точках тела может различаться. Паравертебральные точки в этом плане должны соответствовать точкам с наибольшей вариабельностью значений. Болевая чувствительность в этих точках связана с ноцицепторами, расположенными на разной глубине, в постуральных мышцах и фасциях, находящихся в постоянном напряжении различной интенсивности. Именно поэтому БП в параветребральных точках меняется в процессе рефлекторно-сегментарного массажа [6], и в целом несколько ниже справа, то есть на стороне ведущей руки [7]. Задачей будущих исследований является определение вариабельности индивидуального БП в других точках тела, не связанных с постуральными мышцами.
Выводы
- Впервые оценена долгосрочная воспроизводимость (2 месяца) значений БП у мужчин и женщин в паравертебральных точках и трапециевидной мышце, представляющих практический интерес при оценке эффективности реабилитационных мероприятий.
- Индивидуальные значения БП в течение двух месяцев характеризуется значительной вариабельностью, которая, однако, почти в два раза ниже, чем межиндивидуальная вариабельность.
- Границы стандартного отклонения для единичного измерения болевого порога несколько больше у женщин, чем у мужчин. В среднем границы определяются как
. В качестве грубой оценки при практическом применении может быть использована величина отклонения около 17%.
Литература
|
1. Василенко А.М. Тензоалгометрия. Доступно по:
http://www.painstudy.ru/matls/review/tenzo.htm / Ссылка
активна на 28.03.2016. 2. Binderup A.T., Arendt-Nielsen L., Madeleine P. Pressure pain sensitivity maps of the neck-shoulder and the low back regions in men and women. BMC Musculoskelet Disord. 2010. 11: 234. doi: 10.1186/1471-2474-11-234. PMID: 20939890. 3. Aboodarda S.J., Spence A.J., Button D.C. Pain pressure threshold of a muscle tender spot increases following local and non-local rolling massage. BMC Musculoskelet Disord. 2015; 16:265. PMID: 26416265; PMCID: PMC4587678; DOI: 10.1186/s12891-015-0729-5. 4. Schenk P., Laeubli T., Klipstein A. Validity of pressure pain thresholds in female workers with and without recurrent low back pain. Eur Spine J. 2007; 16(2): 267–275. PMID: 16680447; PMCID: PMC2200678; DOI: 10.1007/ s00586-006-0124-x. 5. Melia M., Schmidt M., Geissler B., et al. Measuring mechanical pain: the refinement and standardization of pressure pain threshold measurements. Behav Res Methods. 2015; 47(1): 216–227. PMID: 24570335; DOI: 10.3758/s13428- 014-0453-3. 6. Кондрашкин П.В., Давыдова Е.В., Шибкова Д.З. Изменение индивидуального болевого порога в паравертебральных точках в процессе реабилитации у лиц с отклонениями состояния позвоночно-двигательных сегментов. Российский журнал боли. 2017; 2(53): 31–38. 7. Кондрашкин П.В., Шибкова Д.З., Толстых Е.И. Характеристика нормальных значений болевого порога у девушек в области спины, полученных методом тензоалгометрии в различных условиях. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры 2017; 1: 26–31. doi: 10.17116/ kurort201794126-31. 8. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. М.: Физматлит, 2006. 9. Kozheurov V.P., Zalyapin V.I., Shagina N.B., et al. Evaluation of uncertainties in 90Sr-body-burdens obtained by whole-body count: application of Bayes’ rule to derive detection limits by analysis of a posteriori data. Appl Radiat Isot. 2002; 57(4): 525–35. PMID: 12361332. |
REFERENCES 1. Vasilenko A.M. [Pressure algometry]: http://www. painstudy.ru/matls/review/tenzo.htm / Link is active on 28.03.2016. 2. Binderup A.T., Arendt-Nielsen L., Madeleine P. Pressure pain sensitivity maps of the neck-shoulder and the low back regions in men and women. BMC Musculoskelet Disord. 2010. 11: 234. doi: 10.1186/1471-2474-11-234. PMID: 20939890. 3. Aboodarda S.J., Spence A.J., Button D.C. Pain pressure threshold of a muscle tender spot increases following local and non-local rolling massage. BMC Musculoskelet Disord. 2015; 16: 265. PMID: 26416265; PMCID: PMC4587678; DOI: 10.1186/s12891-015-0729-5. 4. Schenk P., Laeubli T., Klipstein A. Validity of pressure pain thresholds in female workers with and without recurrent low back pain. Eur Spine J. 2007; 16(2): 267–275. PMID: 16680447; PMCID: PMC2200678; DOI: 10.1007/ s00586-006-0124-x. 5. Melia M., Schmidt M., Geissler B., et al. Measuring mechanical pain: the refinement and standardization of pressure pain threshold measurements. Behav Res Methods. 2015; 47(1): 216–227. PMID: 24570335; DOI: 10.3758/s13428- 014-0453-3. 6. Kondrashkin P.V., Davydova E.V., Shibkova D.Z. [Changes in individual pain threshold in the paravertebral points during the rehabilitation of persons with abnormalities in spinal motion segments]. Rossijskij zhurnal boli [Russian Journal of Pain]. 2017; 2(53): 31–38 p. (In Russ.). 7. Kondrashkin P.V., Shibkova D.Z., Tolstyh E.I. [Characteristic of the normal values of the pain threshold values in the dorsal region of the young women obtained by the pressure algometry method under different condition]. Vopr Kurortol Fizioter Lech Fiz Kult [Questions of balneology, physiotherapy and therapeutic physical training] 2017; 1: 26–31. doi: 10.17116/kurort201794126-31. (In Russ.). 8. Kobzar’ A.I. [Applied Mathematical Statistics] Prikladnaja matematicheskaja statistika. Moscow: Fizmatlit, 2006. (In Russ.). 9. Kozheurov V.P., Zalyapin V.I., Shagina N.B., et al. Evaluation of uncertainties in 90Sr-body-burdens obtained by whole-body count: application of Bayes’ rule to derive detection limits by analysis of a posteriori data. Appl Radiat Isot. 2002; 57(4): 525–35. PMID: 12361332. |