Körperliche und psychosoziale Schmerzursachen trennen

Starke Schmerzen haben oft k?rperliche Ursachen. Allerdings k?nnen emotionale, psychologische und soziale Faktoren beeinflussen, wie wir Schmerzen wahrnehmen und auf sie reagieren. ?Schmerz setzt sich meist aus einer physischen und einer psychosozialen Komponente zusammen?, erkl?rt Noemi Gozzi, Doktorandin an der ETH Z¨¹rich.

?rztinnen und ?rzte versuchen dies in ihren Therapieempfehlungen bestm?glich zu ber¨¹cksichtigen. Bislang war es jedoch schwierig, die beiden Komponenten klar voneinander zu trennen. Medizinerinnen und Mediziner bestimmen den Schmerz und seine Intensit?t mit relativ einfachen Ans?tzen anhand der subjektiven Beschreibungen der Patienten und Patientinnen. Dies f¨¹hrt oft dazu, dass sie unspezifische Therapien verschreiben. Opioidhaltige Schmerzmittel werden nach wie vor h?ufig eingesetzt, trotz aller Nachteile: den unerw¨¹nschten Nebenwirkungen, der langfristig nachlassenden Wirkung und der Gefahr, medikamentenabh?ngig zu werden ¨C oder wegen ?berdosierung gar zu sterben.

Individueller behandeln

Die Gruppe von Stanisa Raspopovic, der Gozzi angeh?rt, hat in den vergangenen Jahren zusammen mit Forschenden der Universit?tsklinik Balgrist in Z¨¹rich einen Ansatz entwickelt, um die physischen und psychosozialen Komponenten des Schmerzes klar zu unterscheiden und zu quantifizieren. Sie ver?ffentlichen ihre neue Methode in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift externe Seite Med. Raspopovic war bis vor kurzem Professor f¨¹r Neuroingenieurwissenschaften an der ETH Z¨¹rich.

?Unser neuer Ansatz soll helfen, den Schmerz von Patienten individueller zu erfassen und damit k¨¹nftig auch personalisierter behandeln zu k?nnen?, sagt Raspopovic. Ist der Schmerz vor allem k?rperlich bedingt, d¨¹rften sich ?rztinnen und ?rzte bei der Behandlung vor allem auf die k?rperliche Ebene konzentrieren, unter anderem mit Medikamenten oder Physiotherapie. Spielen hingegen psychosoziale Faktoren bei der Schmerzerfahrung eine grosse Rolle, k?nnte es angezeigt sein, die Wahrnehmung von Schmerz mit psychologischer oder psychotherapeutischer Unterst¨¹tzung positiv zu ver?ndern.

Grosser Datensatz

Um die neue Methode zu entwickeln, werteten die Forschenden die Daten von 118 Freiwilligen aus ¨C darunter Menschen mit chronischen Schmerzen sowie gesunde Kontrollpersonen. Die Wissenschaftler:innen befragten die Studienteilnehmenden ausf¨¹hrlich zu ihrem Schmerzempfinden und zu allf?lligen psychosozialen Symptomen wie Depression, Angst und Ersch?pfung sowie dazu, wie oft sie so starke Schmerzen haben, dass sie nicht zur Arbeit gehen k?nnen. Dar¨¹ber hinaus erfassten die Forschenden, wie gut sich die Teilnehmenden von Schmerz ablenken k?nnen beziehungsweise wie stark sie Schmerz ins Gr¨¹beln bringt, sie hilflos macht und sie den Schmerz ¨¹berh?hen.

Um das Schmerzempfinden der Proband:innen miteinander zu vergleichen, nutzten die Forschenden standardisierte Messungen der Empfindungen bei spontanem Schmerz. Die Forschenden behandelten die Teilnehmenden mit kleinfl?chigen, ungef?hrlichen, aber schmerzhaften Hitzepulsen auf der Haut. Um dabei die k?rperliche Reaktion auf den Schmerz zu erfassen, massen die Forschenden die Hirnaktivit?t der Studienteilnehmenden mittels Elektroenzephalogramm (EEG) sowie die elektrische Leitf?higkeit der Haut. Letztere ist ein Hinweis auf die Schweissbildung und wird verwendet, um Stress, Schmerz und emotionale Erregung zu messen. In den umfangreichen Datensatz flossen schliesslich die Diagnosen der Studienteilnehmenden ein, welche die Forschenden der Universit?tsklinik Balgrist erstellten.

Mit maschinellem Lernen zur Pr?zisionsmedizin

Maschinelles Lernen half den Forschenden, die grosse Datenmenge auszuwerten, die beiden Schmerzkomponenten klar zu unterscheiden und f¨¹r jede einen neuen Index zu entwickeln. Der Index f¨¹r die k?rperliche Komponente des Schmerzes zeigt an, wie stark der Schmerz durch k?rperliche Prozesse verursacht wird. Jener f¨¹r die psychosoziale Komponente gibt an, wie stark emotionale und psychische Faktoren den Schmerz verst?rken. Schliesslich validierten die Wissenschaflter:innen diese beiden Faktoren anhand der umfangreichen Messdaten der Studienteilnehmenden.

Die neue Methode mit ihrer Kombination aus Messung von K?rpersignalen und Selbstauskunft, ihrer computergest¨¹tzten Auswertung und den beiden Indizes als Ergebnis sollen die behandelnden ?rztinnen und ?rzte unterst¨¹tzen. ?Die Methode erlaubt es, den Schmerzzustand einer bestimmten Person genau zu charakterisieren, um besser entscheiden zu k?nnen, welche Art von gezielter Behandlung n?tig ist?, sagt Gozzi.

Die Forschenden der ETH Z¨¹rich und der Universit?tsklinik Balgrist f¨¹hren dieses Projekt zusammen mit der von der Suva gef¨¹hrten Clinique romande de r¨¦adaptation in Sitten und der Abteilung f¨¹r R¨¹ckenmarksverletzungen eines Spitals in Pietra Ligure, Italien, weiter: In einer Langzeitstudie untersuchen sie die klinische Relevanz der neuen Methode.