TENS (80HZ-, 2HZ-, FM-, burst and random mode) Icncreases the pressure pain treshold in a Tibia Model

- Dr. med. Alexander Kosarev
P. Kroeling , S. Gottschild, A. Kosarev and R. Pfeiffer
Abstract
We investigated some TENS effects in an experimental model, based on advanced pressure pain threshold (PPT) measurement. 15 healthy persons received in randomized order TENS (30 min) with different mode characteristics: 80 Hz, 2 Hz, burst, frequency modulation (FM), random modulation and sham control. All forms of TENS increased the PPT significantly, while peak values were different: 80 Hz: +21,7%; FM: +18,3%; 2 Hz: +17,0%; burst: +13,9%; random: +12,3%; The contralateral side showed nearly the same effects at 80 Hz (+19,1%) as ipsilateral stimulation. A bilateral retroauricular stimulation was about half effective (+11,1%) compared to the local tibial TENS stimulation.
Introduction
Though TENS has been widely accepted for the treatment of nearly all forms of chronic pain within the last 20 years, there are many open questions concerning e.g. frequencies, waveforms, electrode positions, intensities and time factors . Convin-cing experimental models are rare, and most results of different authors are hardly comparable. We intended to investigate some TENS effects in one model, based on advanced pressure pain threshold (PPT) measurement.
Material and Methods
A self developed, automatic pressure pain device applicates a linear increasing pressure stimulus of 1 kp/s to the middle of the right tibia, started at signal and stopped by the test person at the first pain sensation (fig.1) . Measure-ments were repeated 5 times (median chosen as true value) every 5 minutes. Electrodes were positi-oned 5 cm proximal and distal of the tibial measurement point. 15 healthy persons received TENS (system TENStem, schwa-medico) within a 30 min period (individual amplitude; order: “strong, but comfortable”) with randomized applicated, different modes:
TENS hebt die Druckschmerzschwelle in Abhängigkeit von elektrischen und topischen Parametern
P. Kröling, S. Gottschild
Institut für Medizinische Balneologie und Klintatologie der Ludwig-Maximilians-Universität München
Kurzfassung: Ziel dieser Arbeit war es primär, den Einfluss verschiedener TENS-Stromformen auf eine experimentell erzeugte Druckschmerzschwelle (DSS) zu ermitteln. Weiterhin sollte ein Einblick gewonnen werden, inwiefern neben lokalen (segmentaten) auch extrasegmerital applizierte Reizströme analgetische Effekte aufweisen. 15 gesunde Probanden (acht welbl., mittleres Alter 38,9 Jahre) erhielten In randomisierter Reihenfolge jeweils acht TENS-Anwendungen einschließlich Plazebo. Zur Bestimmung der DSS wurde eine probandengesteuerte Versuchsanordnung eingesetzt, die einen konstanten Kraftanstieg von 1 kg/s gewährleistet Die DSS-Bestimmung erfolgte alle 5 min. In der Mitte der rechten Tibiafläche vor (10 min). während (30 min) und nach (20 min) der Behandlung. Zur lokalsegmentalen Elektrostimulatlon wurden 5 cm proximal und distal vom Messort zwei 5 x 5 cm große Selbstklebeelektroden angebracht. Folgende Stromformen wurden appliziert TENS 80 Hz. TENS 2 H4 Burst-Mode 80/2 Hz. Frequenzmodulation (2-128 Hz/10 s) und Stochastik (1 - 150 Hz). Weiterhin wurden exemplarisch zwei extrasegmentale Stimulationsformen untersucht Die Elektrodenposition erfolgte jeweils beidseits retroaurikulär (1kanalig) bzw. an den Ohrläppchen (2kanalig) mit 80 Hz. Zur Kontrolle erfolgte eine Scheinbehandlung mit einem inaktivierten TENS-Gerät bei segmentaler Elektrodenposition unter sonst gleichen Bedingungen. Die TENS-Anwendungen führten während der StimulatIon zu signifikanten Anhebungen der DSS gegenüber Ausgangswert und Kontrollkurve. Dabei war die segmentale Anwendung von TENS 80 Hz mit einem Maximum von + 1.09 kp (+21.7%) tendenziell überlegen. Es folgten Frequenzmodulation: + 0,84 kp (+ 18.7 %); TENS 2 Kz: + 0.75 kp (+ 17 %): BurstMode: + 0,63 kp (+ 13,9 %) und Stochastik: + 0,55 kp (+ 12,3 %). Die extrasegmentalen Anwendungen von TENS 80 Hz waren ebenfalls signifikant. Jedoch deutlich schwächer wirksam als die segmentale Stimulation: TENS 8O Hz retroartikulär +O,55kp (+11.1%); TENS IIOHz Ohrläppchen: +O,38kp (+7.6%). Die Kontrollkurve zeigte lediglich Schwankungen Im Bereich von -0,14 bis +O.09kp (±2-3%) ohne erkennbaren Trend. Schlussfolgerungen: 1. Analgetische Effekte von TENS sind mit Hilfe des Modells in Ihrer Stärke und zeitlichen Struktur quantifizierbar und vergleichbar. 2. Klassische TENS-Ströme mit Frequenzen um 80 Rz (kontinuierlich) scheinen analgetisch effektiver als andere Stromformen zu sein. 3. Auch weit vom Schmerzort entfernte, extrasegmentale Stimulationen führen noch zu einer nachweislichen, wenn auch geringen Anhebung der Schmerzschwelle. Möglicherweise werden durch Stimulationen im hochsensiblen Ohrbereich supraspinale Hemmungsmechanismen aktiviert. Dies könnte klinisch vor allem bei Schmerzsyndromen von Interesse sein, die sich nicht lokal bzw. segmental zuordnen lassen. 4. Wenngleich eine direkte Übertragbarkeit der Ergebnisse auf Idinische Wirkungen nicht gegeben ist können sie doch zur Odentierung für klinische Anwendungen und Studien dienen.
Wirkungen von TENS, PENS, Elektroakupunktur und manueller Akupunktur auf die prätibiale Druckschmerzschwelle
Aus dem Institut für Medizinische Balneologie und Klimatologie der Ludwig-Maximilians-Universität München
Kommissarischer Leiter: Prof. Dr. Dr. Dipl.-Phys. J. KLEINSCHMIDT
Dissertation zum Erwerb des Doktorgrades der Medizin an der Medizinischen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität zu München
Vorgelegt von Alexander Kosarev aus St. Petersburg – 1999




