Pain-related cognitive and affective variables as predictors for postoperative pain: construct validation and first implementation

Abstract

Theoretischer Hintergrund: Mit der vorliegenden Arbeit soll ein Beitrag zur Aufklärung der Vorhersagekraft psychologischer Variablen für den Schmerzoutcome nach einem chirurgischen Eingriff geleistet werden. Im Zentrum des Forschungsinteresses stehen dabei als potentielle Prädiktoren die Variablen Schmerzhypervigilanz, Schmerzangst und Schmerzkatastrophisieren. Auf Basis von Probanden- und Patientendaten wird ermittelt, (a) inwieweit sich die theoretisch angenommenen und mehrfach in der Literatur berichteten hohen Korrelationen zwischen diesen Variablen bei gesunden, schmerzfreien Personen replizieren lassen; (b) inwieweit erhöhte Ausprägungen in diesen Variablen durch gesteigerten affektiven und somatischen Disstress, erhöhte experimentelle Schmerzempfindlichkeit und reduzierte Cortisolreaktivität erklärbar sind; (c) wie gut sich bei Patienten der mittel- und langfristige Schmerzoutcome nach einem chirurgischen Eingriff mittels dieser Variablen vorhersagen lassen. Methode: Im Rahmen eines Überblicksartikels wird zunächst der aktuelle Forschungsstand zur Vorhersagekraft psychologischer und psychophysiologischer Variablen für akute, persistierende und chronische postoperative Schmerzen vorgestellt. Mit Hilfe faktoren- und pfadanalytischer Auswertungen von an gesunden Probanden gewonnenen Daten wird ein hypothetisches Modell der Zusammenhänge von Schmerzangst, -hypervigilanz und -katastrophisieren untereinander sowie mit bestimmten anderen Variablen überprüft. In einer prospektiven Längsschnittuntersuchung wird schließlich die Vorhersagekraft präoperativ erfasster Schmerzhypervigilanz, -angst und -katastrophisieren für den mittel- und langfristigen Schmerzoutcome nach chirurgischer Trichterbrustkorrektur ermittelt. Dabei werden als weitere potentielle Prädiktorbereiche der affektive und somatische Disstress der Patienten (z.B. Depression), ihre experimentelle Schmerzempfindlichkeit (z.B. Hitzeschmerzschwelle) sowie die Cortisolreaktivität (z.B. Morgencortisol) erfasst. Für die Auswertung werden zunächst anhand der Ausprägungen in den Outcomemaßen (postoperative subjektive Schmerzintensität sowie schmerzbedingte Beeinträchtigung) jeweils zwei Outcomegruppen gebildet (hohe versus niedrige Ausprägung im Outcomemaß). Anschließend werden Gruppenunterschiede in den Ausprägungen der präoperativ erhobenen Prädiktorvariablen innerhalb der verschiedenen Outcomegruppen anhand von Effektstärkemaßen ermittelt. Ergebnisse und Diskussion: Die Überblicksarbeit liefert als zentrales Ergebnis, dass spezifische schmerzbezogene Erwartungen, Angst, Neurotizismus sowie bestimmte Parameter der Schmerzsensibilität häufig in signifikantem Zusammenhang mit dem postoperativen Akutschmerz stehen, Depression scheint ein Prädiktor für chronische postoperative Schmerzen zu sein. Im Rahmen der eigenen Untersuchungen können die in zahlreichen Forschungsarbeiten berichteten hohen Korrelationen der (per Fragebogen erfassten) Konstrukte Schmerzangst, -hypervigilanz und -katastrophisieren repliziert werden. Allerdings ist kein Zusammenhang mit automatischen schmerzbezogenen Aufmerksamkeitsprozessen (per computerisierten Aufmerksamkeitstest erhoben) nachweisbar. Die Ergebnisse der pfadanalytischen Auswertung belegen die Hypothese, dass hohe Werte in affektivem und somatischem Disstress (vor allem Depression) eine hohe Ausprägung in schmerzbezogener Angst / Hypervigilanz / Katastrophisieren wahrscheinlicher machen. Der in der Fachliteratur häufig angenommene enge Zusammenhang zwischen Schmerzhypervigilanz und experimenteller Schmerzempfindlichkeit ist nicht replizierbar. In der Auswertung der Patientendaten weist die Variable Schmerzhypervigilanz die höchste Vorhersagekraft für den postoperativen Schmerzoutcome auf: Diejenigen Patienten, die präoperativ im spezifischen Aufmerksamkeitstest die Tendenz zum schmerzbezogenen Aufmerksamkeitsbias zeigen, weisen ein geringeres Schmerzrisiko nach OP auf. Eine situationsabhängige (hyper)vigilante Reaktion angesichts einer objektiv bedrohlichen Situation (z.B. einer bevorstehenden OP) ermöglicht vermutlich die rechtzeitige Aktivierung von Copingstrategien (z.B. Schonverhalten bei Akutschmerzen), wodurch sich das Risiko einer Schmerzchronifizierung verringert. Eine generell übersteigerte Aufmerksamkeit für jegliche Schmerzereignisse (laut Fragenbogenselbstbeschreibung) scheint dagegen mit einem erhöhten Risiko für die Entwicklung chronischer Schmerzen einherzugehen. Die Vorhersagekraft der Variablen Schmerzangst und -katastrophisieren erweist sich in der vorliegenden Patientenstichprobe als gering, diejenige der übrigen erhobenen potentiellen Prädiktoren schwankt stark je nach postoperativem Erhebungszeitpunkt der Outcomemaße, was eine abschließende Beurteilung der Rolle dieser Variablen zum jetzigen Zeitpunkt unmöglich macht.Theoretical Background: The present work aims at contributing to clarify the power of psychological variables as predictors of postoperative pain outcome. It investigates in particular the variables pain hypervigilance, pain-related anxiety, and pain catastrophizing as potential predictors. Based on data obtained from healthy subjects and patients, it is investigated (a) to what extent the high correlations between the constructs - as theoretically assumed and repeatedly reported in scientific literature - can be reproduced in healthy pain free subjects; (b) to what extent increased values of these variables can be explained by increased affective and somatic distress, increased experimental pain sensitivity and reduced cortisol reactivity; (c) how well these variables can predict medium and long term pain outcome in patients after a surgical intervention. Methods: A review article summarizes the current state of research regarding the predictive power of psychological and psychophysiological variables for acute, persistent, and chronic postoperative pain. To validate a hypothesized model regarding the relationships of pain-related anxiety, pain hypervigilance and pain catastrophizing with one another and with specific other variables, data obtained from healthy subjects are analyzed using factor analysis and path analysis. Finally a prospective longitudinal study is conducted to assume predictive power of preoperative assessed pain hypervigilance, pain-related anxiety and pain catastrophizing for the medium and long term pain outcome after surgical correction of funnel chest. Affective and somatic distress (e.g. depression), experimental pain sensitivity (e.g. heat pain threshold) and cortisol reactivity (e.g. morning cortisol) are assessed in patients as further potential predictors. For data analysis, patients were firstly classified into two outcome groups according to the values (low versus high value) of outcome variables (postoperative individual pain intensity and pain-related disability). Secondly, group differences in the values of the preoperative assessed predictor variables within the different outcome groups are investigated using effect size measures. Results and Discussion: The review article’s main result is, that specific pain-related expectations, anxiety, neuroticism, and specific parameters of pain sensitivity often significantly correlate with postoperative acute pain. Depression seems to be a predictor of chronic postoperative pain. On the basis of the sented investigations presented, the high correlations between the constructs pain-related anxiety, pain hypervigilance and pain catastrophizing (assessed by questionnaire), repeatedly reported in research papers, could be replicated. However, no correlation with pain-related automatic attentional processes (assessed by using a computerized attention test) can be demonstrated. The results of path analysis confirm the hypothesis that high levels of affective and somatic distress (mainly depression) make high levels of pain-related anxiety / hypervigilance / catastrophizing more likely. In scientific literature, a close relationship between experimental pain sensitivity and pain hypervigilance is often assumed; this result could not be replicated. Analyzed patient data show pain hypervigilance having the highest predictive value for postoperative pain outcome: Those patients who before surgery demonstrate the tendency of pain-related attentional bias (measured by a specific attention test), show a lower risk of pain after surgery. A (hyper-) vigilant reaction to an objectively threatening situation (e.g. an impending surgery) probably allows to activate coping strategies (e.g. protective behavior in acute pain), which reduces the risk of developing chronic pain. In contrast, a generally exaggerated attention to any sort of pain events (according to the self-description by questionnaire) seems to be associated with an increased risk of developing chronic pain. Within this sample the predictive power of the variables pain-related anxiety and pain catastrophizing proves to be small; the predictive power of the rest of the assessed potential predictors widely varies depending on the time of post-operative assessment of the outcome measures, making a final appraisal of the role of these variables impossible at this stage