Pain-related evoked potentials: A comparative study between electrical stimulation using a concentric planar electrode and laser stimulation using a CO2 laser

SummaryObjectiveTo compare the pain-related evoked potentials (PREPs) obtained by superficial electrical stimulation using a concentric planar electrode to those obtained by CO2 laser stimulation.MethodsIn 12 healthy subjects, PREPs, sympathetic skin reflexes (SSRs), motor reaction times (mRTs), and the conduction velocity (CV) of the recruited nerve fibres were assessed in response to electrical and laser stimulation.ResultsIn response to superficial electrical stimulation, PREP latencies and mRTs were shorter, while PREP amplitude tended to be increased. By contrast, SSR amplitudes and latencies and estimated CVs of the stimulated nerve fibres did not differ between electrical and laser stimulation. Fifteen minutes after PREP recordings, the residual pain intensity and the degree of unpleasantness were higher for laser stimulation than for electrical stimulation. In addition, CO2 laser stimuli induced dyschromic spots on the skin. For these reasons, all subjects declared that they would prefer superficial electrical stimulation rather than CO2 laser stimulation if they had to perform PREPs again.ConclusionsThe estimated CVs of the recruited nerve fibres and the localized pinprick sensation felt by the subjects suggest that small-diameter fibres in the A-delta range, conveying “first-pain” information, were stimulated in response to superficial electrical stimulation as for laser stimulation. Superficial electrical stimulation using a concentric planar electrode could be a valuable alternative to laser stimulation for assessing PREPs in the practice of clinical neurophysiology.

RésuméObjectifComparer les potentiels évoqués nociceptifs obtenus par stimulation électrique superficielle avec une électrode plane concentrique à ceux obtenus par stimulation laser CO2.MéthodesChez 12 sujets sains, les potentiels évoqués nociceptifs, les réponses cutanés sympathiques, les temps de réaction moteurs et la vitesse de conduction des fibres nerveuses recrutées ont été évalués en réponse à des stimulations électriques ou laser.RésultatsPar rapport aux stimulations laser, les stimulations électriques superficielles ont évoqué des potentiels nociceptifs d’amplitude augmentée et de latence réduite, tandis que les temps de réaction moteurs étaient également raccourcis. En revanche, les paramètres des réponses cutanés sympathiques (amplitude et latence) et la vitesse de conduction des fibres recrutées ne variaient pas en fonction du type de stimulation. Quinze minutes après les enregistrements, l’intensité de la douleur résiduelle et le degré de désagrément étaient plus élevés pour la stimulation laser CO2 que pour la stimulation électrique. En outre, il existait des lésions cutanées superficielles visibles après stimulation au laser CO2 et non après stimulation électrique. Pour ces raisons, tous les sujets ont déclaré qu’ils préféreraient une stimulation électrique superficielle plutôt qu’une stimulation par laser CO2 s’ils avaient à refaire ce type d’examen.ConclusionsL’estimation de la vitesse de conduction des fibres nerveuses recrutées et la sensation de piqûre localisée ressentie par les sujets suggèrent que les fibres de petit diamètre de type A-delta qui transmettent la douleur primaire, ont été stimulées en réponse aux stimulations électriques superficielles comme aux stimulations laser. La stimulation électrique superficielle au moyen d’une électrode plane concentrique pourrait être une alternative intéressante à la stimulation laser pour produire des potentiels évoqués nociceptifs en pratique neurophysiologique clinique.