生物医学工程与医疗设备杂志
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验证用于功能磁共振成像疼痛研究的新型有害压力装置

玛丽莎·迪马齐奥、迈克尔·斯宾拉德、玛丽亚·汉库、埃莉诺·格林德、杰米·张、朱莉娅·斯莱尔、伊利亚娜·汉库、埃里克·菲弗兰、迈克尔·吉洛格利、朱莉娅·普鲁斯克和朱莉·G·皮利齐斯

背景：由于缺乏非金属可靠、可重复的机械刺激，大多数关于疼痛感知的功能磁共振成像研究都利用热刺激。我们探索了 2 种潜在的 MR 兼容机械设备，并​​验证了一种可引起 fMRI 变化的机械设备。

目的：在健康队列和慢性疼痛队列中验证有害机械刺激 MR 兼容设备。进一步确保与压力设备相比，该设备引起功能磁共振成像的变化。

方法：两名健康对照者在存在/不存在机械伤害性刺激的情况下使用不同的设备进行功能磁共振成像扫描。开发了一种在功能磁共振成像上产生最强烈反应的刺激范例。该装置的可重复性在 10 名慢性疼痛患者和年龄/性别匹配的健康对照中得到证实。使用双样本 t 检验对队列之间的患者人口统计数据（包括年龄、性别和数字评定量表 (NRS) 分数）进行比较。通过重复测量方差分析评估再现性。

结果：两种设备在 15 秒开启、30 秒关闭的情况下，都会在功能磁共振成像上诱导初级体感皮层 (SI) 激活。影响甲床的装置会引起持续的不适，并随后得到验证。具体来说，15.7 ± 0.05 psi 的平均压力引起的不适感在重复试验中保持一致 (p=0.74)。此外，在健康对照中，施加的压力与对照中的 NRS 评分之间存在显着相关性（p<0.01）。在慢性疼痛患者中，15.3 ± 0.10 psi 的平均压力在单次试验中会带来不适。该压力与健康对照中发现的压力没有差异 (p=0.26)。

结论：我们开发并验证了一种新型压力装置，该装置与 MRI 兼容并提高了准确性。与文献中的现有设备相比，我们已经证明了其可重复性更高，并在功能磁共振成像试点研究中记录了可行性。未来的工作将集中于展示其在慢性疼痛患者的功能磁共振成像研究中的应用。