Dynamic mechanical assessment of muscle hyperalgesia in humans: the dynamic algometer

Pain Res Manag. 2015 Jan-Feb;20(1):29-34. doi: 10.1155/2015/595203.

Abstract

Background: Musculoskeletal pain is often associated with a nonhomogeneous distribution of mechanical hyperalgesia. Consequently, new methods able to detect this distribution are needed.

Objective: To develop and test a new method for assessing muscle hyperalgesia with high temporal and spatial resolution that provides complementary information compared with information obtained by traditional static pressure algometry.

Methods: The dynamic pressure algometer was tested bilaterally on the tibialis anterior muscle in 15 healthy subjects and compared with static pressure algometry. The device consisted of a wheel that was rolled over the muscle tissue with a fixed velocity and different predefined forces. The pain threshold force was determined and pain intensity to a fixed-force stimulation was continuously rated on a visual analogue scale while the wheel was rolling over the muscle. The pressure pain sensitivity was evaluated before, during, and after muscle pain and hyperalgesia induced unilaterally by either injection of hypertonic saline (0.5 mL, 6%) into the tibialis anterior or eccentric exercise evoking delayed-onset muscle soreness (DOMS).

Results: The intraclass correlation coefficient was >0.88 for the dynamic thresholds; thus, the method was reliable. Compared with baseline, both techniques detected hyperalgesia at the saline injection site and during DOMS (P<0.05). The dynamic algometer also detected the widespread, patchy distribution of sensitive loci during DOMS, which was difficult to evaluate using static pressure algometry.

Discussion and conclusion: The present study showed that dynamic pressure algometry is a reliable tool for evaluating muscle hyperalgesia (threshold and pain rating) with high temporal and spatial resolution. It can be applied as a simple clinical bed-side test and as a quantitative tool in pharmacological profiling studies.

HISTORIQUE :: La douleur musculosquelettique s’associe souvent à une répartition non homogène de l’hyperalgésie mécanique. Il faut donc mettre au point de nouvelles méthodes pour déceler cette répartition.

OBJECTIF :: Mettre au point et mettre à l’essai une nouvelle méthode pour évaluer l’hyperalgésie musculaire à haute résolution temporelle et spatiale qui fournit de l’information complémentaire par rapport à l’information obtenue par l’algométrie à pression statique classique.

MÉTHODOLOGIE :: L’algomètre à pression dynamique a été mis à l’essai bilatéralement sur le muscle tibial antérieur de 15 sujets en santé et comparé à l’algométrie à pression statique. L’appareil était composé d’une roulette passée sur les tissus musculaires à une vélocité fixe, à diverses forces prédéfinies. La force du seuil de douleur était déterminée et l’intensité de la douleur à une stimulation à force fixe était constamment évaluée sur une échelle analogique visuelle lorsque la roulette était passée sur le muscle. La sensibilité à la douleur de pression était évaluée avant, pendant et après la douleur musculaire et l’hyperalgésie induite unilatéralement soit par l’injection d’un soluté physiologique hypertonique (0,5 mL, 6 %) dans le muscle tibial antérieur, soit par l’exercice excentrique évoquant des douleurs musculaires à apparition tardive (DMAT).

RÉSULTATS :: Le coefficient de corrélation intraclasse était supérieur à 0,88 pour les seuils dynamiques. La méthode était donc fiable. Par rapport aux données de départ, les deux techniques décelaient l’hyperalgésie au foyer d’injection du soluté physiologique et pendant les DMAT (P<0,05). L’algomètre dynamique décelait également la répartition inégale généralisée des loci sensibles pendant les DMAT, difficiles à évaluer à l’aide de l’algométrie à pression statique.

EXPOSÉ ET CONCLUSION :: La présente étude révèle que l’algométrie de la pression dynamique est un outil fiable pour évaluer l’hyperalgésie musculaire (seuil et classement de la douleur) selon une résolution temporelle et spatiale élevée. On peut l’appliquer à un simple test clinique au chevet du patient et l’utiliser comme outil quantitatif dans des études de profilage pharmacologique.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adult
  • Female
  • Humans
  • Hyperalgesia / diagnosis*
  • Male
  • Muscle, Skeletal*
  • Pain Measurement / instrumentation*
  • Pain Threshold
  • Touch
  • Young Adult