Pain Neuroscience Education

Eine jahrelange erfolgreiche Karriere als Profisportler war eigentlich geplant. Die Voraussetzungen waren gegeben, der erste Profivertrag mit 18 Jahren unterschrieben. Die Medien jubeln, die Familie ist stolz, der Weg geebnet, um in den größten Stadien zu spielen. Die kleinen Schmerzepisoden im Rücken konnte man ja durch Spritzen und Physiotherapie kontrollieren. Dachte man…

Sie wurden aber über die Zeit immer stärker und zwangen zu immer längeren Pausen. Man fand klinisch und in der Bildgebung nichts Auffälliges. Die ersten Medien fingen irgendwann an, den Sportler in Frage zu stellen. Er spielte wegen der Schmerzen nur noch selten, die Konkurrenz auf seiner Position war nicht verletzt. Der Rücken tat immer häufiger weh, immer großflächiger, bei immer mehr Bewegungen, die eigentlich damit nichts zu tun haben konnten. Der Schmerz gewann, der Sportler beendete seine Karriere mit 25 Jahren, unauffällig und ohne Abschiedsspiel. So oder ähnlich ergeht es immer wieder Sportlern, egal, ob Profi oder Amateur. Schmerzen zwingen zur Beendigung der Karriere, eines Traumes oder einer Leidenschaft. 

Was ist eigentlich Schmerz?

Schmerz ist ein komplexes und um­fassendes Geschehen, welches von jeher Gegenstand wissenschaftlicher Forschung ist und sich als eigenständige Forschungsdisziplin etabliert hat. Im Laufe der Geschichte haben sich die Denkansätze zum Schmerzverständnis grundlegend geändert, wodurch sich Möglichkeiten ergeben, dieses Wissen in das Patientenmanagement effektiv zu integrieren. Das erste dokumentierte Schmerzmodell wurde von Descartes Mitte des 17. Jahrhunderts beschrieben. Dieses Modell geht von einer strikten Trennung von Körper und Geist aus und sieht einen direkten Zusammenhang zwischen Gewebeschaden und Schmerzintensität, d. h. mehr Schaden führt auch zu mehr Schmerzen („Glockenstrang“). Das Nervensystem fungiert hier als eine reine Leitungsbahn, ein auftretender Schmerz ist ausschließlich peripher-input-basiert („Bottom-up“). Denkt man diesen Ansatz allerdings konsequent weiter, so würde beispielsweise bei chronischen Schmerzen keine Gewebsheilung eintreten und die Wundheilung dauerhaft nicht abgeschlossen sein. Obwohl dieses Schmerzmodell nicht mehr zeitgemäß ist, wird es bis heute noch von einigen Medizinern und Therapeuten als Erklärungsmodell propagiert. Die Gate-Control-Theorie von Melzack und Wall beschreibt eine Schmerzmodulation auf spinaler Ebene mit einer zusätz­lichen zentralnervösen Kontrolle [1]. Es kommt auf spinaler Ebene durch Interneurone wie auch durch absteigende Bahnen zu einer Modifizierung der aufsteigenden Aktionspotentiale ins zentrale Nervensystem. Somit stellt das Nervensystem keine reine Leitungsbahn mehr dar, sondern trägt zur Regulation entstandenen Informationen bei. Ein ausgelöster peripherer Reiz kann entsprechend verstärkt, aber auch inhibiert werden. Trotz der Möglichkeit einer zusätzlichen Regulation durch absteigende Nervenbahnen bleiben psychische Komponenten weitgehend unberücksichtigt. Die Neuromatrix-Theorie von Melzack besagt, dass Schmerz eine multidimensionale Erfahrung ist, die durch charakteristische Neurosignatur-Muster von Nervenimpulsen hervorgerufen wird, welche von einem neuronalen Netzwerk im Gehirn erzeugt werden [2]. Diese Theorie integriert neben sensorischen Einflüssen auch weitere affektive und kognitive Faktoren und eröffnet dadurch eine viel komplexere Sichtweise auf das Phänomen Schmerz (Abb. 1). 

Die aktuelle Definition des Begriffes Schmerz durch die International Association for the Study of Pain (IASP) fasst diesen gut zusammen: „Schmerz ist eine unangenehme sensorische und emotionale Erfahrung, die mit tatsächlichem oder drohendem Gewebeschaden verbunden ist, oder dieser ähnelt” [3]. Zusätzlich zu dieser Definition nennt die IASP weitere zu beachtende Punkte: 

• Schmerz ist immer eine persönliche Erfahrung, die individuell von biologischen, psychologischen
  und sozialen Faktoren beeinflusst wird.
• Schmerz und Nozizeption sind unterschiedlich, Schmerz kann nicht allein aus der Sensorik abgeleitet werden.
• Der Mensch eignet sich durch individuelle Lebenserfahrungen ein Schmerzkonzept an.
• Die persönliche Schmerzerfahrung eines Menschen sollte respektiert werden.
• Obwohl Schmerz normalerweise eine adaptive Bedeutung hat, kann er negative Auswirkungen auf körperliche Funktionen sowie das soziale und
  psychische Wohlbefinden haben.
• Eine verbale Beschreibung ist nur eine von mehreren Verhaltensweisen, um Schmerz auszudrücken;
  die Unfähigkeit diesbezüglich zu kommunizieren bedeutet nicht, dass ein Mensch keine Schmerzen hat.

Pain Neuroscience Education (PNE)

Pain Neuroscience Education ist kein moderner „Hype“, sondern wird schon seit Jahrzehnten im Patientenmanagement eingesetzt. Neben dem Begriff PNE werden andere Begrifflichkeiten wie „Explain Pain“, „Pain Education“, „Neurophysiology Education“ oder „Therapeutic Neuroscience Education“ synonym genutzt. Das Ziel von PNE ist es, das Verständnis der Betroffenen darüber zu verändern, was Schmerz eigentlich ist, welche Funktion er hat und welche biologischen Prozesse ihm vermutlich zugrunde liegen. Es soll das Verständnis von Schmerz als ein Indikator für Gewebeschaden oder -krankheit hin zu einem Indikator für die Notwendigkeit eines Schutzes von Körperge­webe vermittelt werden. Im Gegensatz zu den traditionellen Schmerzmodellen (siehe oben), zielt PNE auf die Anwendung des biopsychosozialen Modells ab. Da PNE häufig im Zusammenhang mit chronischen Schmerzen genutzt wird, stellt sich die Frage, ab wann Schmerzen eigentlich als chronisch angesehen werden können. In wissenschaftlichen Studien werden häufig Zeiträume von drei oder auch sechs Monaten Schmerzdauer genannt, damit eine Chronifizierung vorliegt. Diese Festlegung auf einen bestimmten Zeitpunkt muss man kritisch sehen, da der Körper nach Überschreiten eines zeitlichen Grenzwertes nicht automatisch chronisch ist. Die Chronifizierung von Schmerz ist ein langsam ablaufender Prozess, bei dem ein klarer Zeitpunkt niemals genannt werden kann. Es bietet sich eher an, Schmerz im Zusammenhang mit der physiologischen Wundheilung regelmäßig zu beurteilen, um bei Abweichungen vom normalen Heilungsverlauf entsprechend reagieren zu können (Abb. 2). 

Die Bedeutung umfassender Assessments

Häufig eingesetzte Assessments zur Beurteilung von Schmerzen sind typischerweise die Numeric Rating Scale (NRS) oder Visual Analog Scale (VAS), ggf. noch in Kombination mit einer Körpertabelle, auf der die Schmerzlokalisation inkl. Schmerzqualität eingetragen wird. Gerade aber bei Patienten mit einer beginnenden oder schon vorhandenen Chronifizierung lassen sich aus diesen Informationen nur bedingt zuverlässige Rückschlüsse auf die Ursache der Problematik ableiten, geschweige denn ein effektives Patientenmanagement planen. Wenn man die aktuellen Schmerzmodelle heranzieht, wird deutlich, dass neben den bereits genannten Messinstrumenten, die ausschließlich die sensorische Dimension des Schmerzes erfassen, weitere Assessments eingesetzt werden müssen, um auch kognitive und affektive Einflussfaktoren auf das Schmerz­geschehen zu messen. Erst durch diese umfassende Schmerzanamnese kann ein effektives Patientenmanagement initiiert werden. Als geeignete Assessments zur Erfassung kognitiver und affektiver Einflussfaktoren eignen sich vor allem Fragebögen. Die Erfassung der Lebensqualität bietet beispielsweise die Möglichkeit, mehrdimensionale Faktoren zum Schmerzgeschehen zu erheben. Das am häufigsten eingesetzte Messinstrument zur Lebensqualität stellt der SF-36 (bzw. SF-12 als Kurzform) dar. Es werden verschiedene Dimensionen des Schmerzes abgefragt und beurteilt (körperliche Funktionsfähigkeit, körperliche Rollenfunktion, körperliche Schmerzen, allgemeine Gesundheitswahrnehmung, Vitalität, soziale Rollenfunktion, emotionale Rollen­funktion, psychisches Wohlbefinden). Der Fragebogen ist gut validiert und in mehreren Sprachen übersetzt [6, 7]. Weiter Tools sind z. B. die Beck Depression Inventory (BDI) zur Erfassung einer möglichen depressiven Symptomatik oder die Depressions-Angst-Stress-­Skala (DASS) zum Depressions- und Stressscreening [8, 9]. Um Informationen zum Angst-Vermeidungsverhalten zu bekommen, wurden verschiedene Frage­bögen entwickelt, wie z. B. der Fear Avoidance Belief Questionnaire (FABQ), welcher ein angstbedingtes Vermeidungsverhalten bezüglich physischer Aktivitäten und Arbeit erfasst [10, 11]. Um tiefergehende Information bezüglich der sensorischen Schmerzqualität zu erhalten, bietet sich ggf. die Quantitative Sensorische Testung (QST) an [12]. Vergleicht man die Ergebnisse dieser Assessments mit denen funktioneller Testungen wie beispielsweise der Progressive Isoinertial Lifting Evaluation [13]  oder Teile des Work Hardenings [14], können ggf. bei Patienten Diskrepanzen zwischen der subjektiven Selbstwahrnehmung und den objektiven Testergebnisse der physischen Testungen festgestellt werden und entsprechende Rückschlüsse für das Management gezogen werden [15].

Evidenzen zur Wirksamkeit von PNE

Die Studienlage belegt, dass bei unterschiedlichen chronischen Beschwerdesymptomen eine Kombination von PNE mit anderen Therapiemethoden wie beispielsweise Physiotherapie, Ausdauer­training, Übungstherapie oder Operation gegenüber den jeweiligen Therapiemethoden allein überlegen ist. Es zeigen sich Veränderungen in verschiedenen Parametern wie Schmerzintensität, Katastrophisierung, Beeinträchtigung, Bewegungsangst oder Angst-Vermeidungsverhalten [16 – 23]. Die Anwendung von PNE bei akuten Schmerzen zeigt ebenfalls Veränderungen in verschiedenen Parametern wie Beeinträchtigung, Schmerz­intensität oder Beweglichkeit [24, 25]. Jedoch ist hier die Studienlage nicht so umfassend wie bei chronischen Schmerzen und auch nicht so eindeutig. Interessant ist der Einsatz von PNE im Rahmen präoperativer Patientenversorgung, für die einzelne Studien positiven Effekt beschreiben. So verbesserte sich das Angst-Vermeidungsverhalten, die Beweglichkeit und Schmerzschwelle bei Schulteroperationen durch präoperative PNE-Schulungen [26]. Eine präoperativ durchgeführte PNE in Kombination mit Kniegelenksmobilisation zeigte postoperativ positive Effekte hinsichtlich Katastrophisierung und Bewegungsangst bei Knie-TEP Patienten [21]. Patienten, bei denen eine Knie-TEP geplant war, hatten unmittelbar nach der PNE statistisch signifikante Veränderungen in Bezug auf ihre Bewegungsangst, eine geringere Schmerzempfindlichkeit und positive Veränderungen ihrer Überzeugungen über ihre zukünftige Knieoperation [27]. Diese Ergebnisse müssen allerdings mit Vorsicht betrachtet werden, da die Studienqualität begrenzt ist und es insgesamt zu wenig Evidenz hierzu gibt. Aber sie geben einen Hinweis auf die Möglichkeiten präoperativer PNE.

Fazit

Pain Neuroscience Education ist ein wichtiges Werkzeug im Patientenmanagement. Das lässt sich sowohl aus klinischen Erfahrungen, aber vor allem auch durch die bestehende wissenschaftliche Evidenz ableiten. Der Einsatz ist ohne viel Aufwand möglich und unterstützt Betroffene in ihrem Umgang mit Schmerzen, wodurch deren Selbstkompetenz gestärkt wird und Abhängigkeiten vom Therapeuten und Arzt reduziert werden kann. Voraussetzung seitens der Therapeuten und Ärzte ist lediglich das Wissen über die aktuellen Schmerzmodelle und die Fähigkeit zur empathischen Kommunikation.

Ein klinisches Beispiel: jahrelange Nackenschmerzen

Eine Patientin stellt sich in der Praxis vor und berichtet von jahrelangen Nackenschmerzen primär rechts ohne eine erkennbare spezifische Ursache. Die Bildgebung wies außer altersentsprechenden Veränderungen keine strukturellen Schädigungen auf, die auf einen Zusammenhang mit den Schmerzen hindeuteten (s. Abb. 3, Tab. 1). Die nach der Anamnese erhobene Arbeitshypothese stellte eine überwiegend noziplastischen Schmerzsymptomatik mit neuromuskuloskelettalen Dysfunktion in den Mittelpunkt. Ziel der körperlichen Untersuchung war es zunächst, Informationen zur Komplexität der bestehenden Schmerzen zu erhalten. Dazu wurden neben der körperlichen Untersuchung vor allem Fragebögen eingesetzt (Tab. 2 + 3). Während der körperlichen Untersuchung fielen vor allem eine ausgeprägte Bewegungsangst sowie eine stark ausgeprägte Fokussierung auf ihre Schmerzen auf. 

Sowohl die Ergebnisse der körperlichen Untersuchung wie auch die Auswertung der Fragebögen bestätigten den noziplastischen Charakter der Schmerzsymptomatik. Darauf aufbauend war ein zentraler Aspekt im frühen Patientenmanagement die Wissensvermittlung über Schmerz und die Einflüsse auf das Schmerzgeschehen der Patientin. Ziel war es, ihr möglichst schnell ein Selbstmanagement an die Hand zu geben, damit sie in Lage ist, in schmerzhaften Alltagssituationen eine bessere Schmerzeinordnung vorzunehmen und zu verstehen, dass es weitere Einflussfaktoren gibt, die den Schmerz verstärken, aber auch reduzieren können. Daneben wurde ein pacing-basierendes Ausdauertraining zur Verbesserung der cardiopulmonalen Kapazität und zur Entwicklung eines positiven Bewegungsgefühls initiiert. Zusätzlich ergänzte ein leichtes Krafttraining, physiotherapeutische Behandlungen, Sozialberatung sowie psychologische Gruppengespräche das Therapiemanagement. Die Therapie wurde regelmäßig hinsichtlich des Schmerzverständnisses reflektiert und ggf. ergänzt, bzw. wiederholt. Es wurde ein tägliches Feedback eingeholt, um bei negativen Alltagserfahrungen bei Bedarf gegensteuern zu können. Der Funktionsgewinn wurde in den Mittelpunkt gesetzt und dieses auch der Patientin gegenüber kommuniziert (mehr Funktion trotz Schmerzen). Die Kommunikation mit dieser Patientin gestaltete sich insgesamt schwierig, da sie die Worte des Physiotherapeuten auf die Goldwaage gelegt und sich im Zweifelsfall emotional zurückgezogen hat. Im Laufe der Therapieeinheiten entwickelte sie jedoch ein Verständnis bezüglich ihrer Schmerzmechanismen und war in der Lage, schlechte Alltagssituation selbst zu reflektieren, wodurch sie mehr Selbstkompetenz entwickelt hat. Insgesamt hat die Patientin zum Abschluss ihrer Therapie von einer Reduktion ihrer Schmerzen berichtet bei einer gleichzeitigen Erhöhung ihrer körperlichen Belastungsfähigkeit. Dieses zeigte sich auch in den abschließenden Re-Testungen.

Literatur

[1] Melzack R, Wall PD. Pain Mechanisms: A New Theory: A gate control system modulates sensory input from the skin before it evokes pain perception and response. Science 1965;150:971–9. https://doi.org/10.1126/science.150.3699.971.

[2] Melzack R. Pain and the Neuromatrix in the Brain. J Dent Educ 2001;65:1378–82. https://doi.org/10.1002/j.0022-0337.2001.65.12.tb03497.x.

[3] Raja SN, Carr DB, Cohen M, Finnerup NB, Flor H, Gibson S, et al. The Revised IASP definition of pain: concepts, challenges, and compromises. Pain 2020;161:1976–82. https://doi.org/10.1097/j.pain.0000000000001939.

[4] Butler DS, Moseley LG. Schmerzen verstehen. 3. Aufl. Berlin Heidelberg: Springer; 2016.

[5] Hainline B, Derman W, Vernec A, Budgett R, Deie M, Dvořák J, et al. International Olympic Committee consensus statement on pain management in elite athletes. Br J Sports Med 2017;51:1245–58. https://doi.org/10.1136/bjsports-2017-097884.

[6] Bullinger M. German translation and psychometric testing of the SF-36 Health Survey: preliminary results from the IQOLA Project. International Quality of Life Assessment. Soc Sci Med 1982 1995;41:1359–66. https://doi.org/10.1016/0277-9536(95)00115-n.

[7] Maurischat C, Ehlebracht-König I, Kühn A, Bullinger M. [Structural validity of the Short Form 36 (SF-36) in patients with rheumatic diseases]. Z Rheumatol 2005;64:255–64. https://doi.org/10.1007/s00393-005-0676-x.

[8] Kuehner C, Bürger C, Keller F, Hautzinger M. Reliability and validity of the Revised Beck Depression Inventory (BDI-II): Results from German samples. Nervenarzt 2007;78:651–6.

[9] Nilges P, Essau C. Die Depressions-Angst-Stress-Skalen. Schmerz 2015;29:649–57. https://doi.org/10.1007/s00482-015-0019-z.

[10] Pfingsten M. Fear avoidance beliefs in patients with back pain. Psychometric properties of the German version of the FABQ. Schmerz Berl Ger 2004;18:17–27. https://doi.org/10.1007/s00482-003-0244-8.

[11] Waddell G, Newton M, Henderson I, Somerville D, Main C. A Fear-Avoidance Beliefs Questionnaire (FABQ) and the role of fear-avoidance beliefs in chronic low back pain and disability. Pain 1993;52:157–68. https://doi.org/10.1016/0304-3959(93)90127-B.

[12] Mücke M, Cuhls H, Radbruch L, Baron R, Maier C, Tölle T, et al. Quantitative sensory testing (QST). English version. Schmerz Berl Ger 2021;35:153–60. https://doi.org/10.1007/s00482-015-0093-2.

[13] Mayer TG, Barnes D, Kishino ND, Nichols G, Gatchel RJ, Mayer H, et al. Progressive isoinertial lifting evaluation. I. A standardized protocol and normative database. Spine 1988;13:993–7. https://doi.org/10.1097/00007632-198809000-00005.

[14] Baker P, Goodman G, Ekelman B, Bonder B. The effectiveness of a comprehensive work hardening program as measured by lifting capacity, pain scales, and depression scores. Work 2005;24:21–31.

[15] Waddell G, McCulloch JA, Kummel E, Venner RM. Nonorganic physical signs in low-back pain. Spine 1980;5:117–25. https://doi.org/10.1097/00007632-198003000-00005.

[16] Bodes Pardo G, Lluch Girbés E, Roussel NA, Gallego Izquierdo T, Jiménez Penick V, Pecos Martín D. Pain Neurophysiology Education and Therapeutic Exercise for Patients With Chronic Low Back Pain: A Single-Blind Randomized Controlled Trial. Arch Phys Med Rehabil 2018;99:338–47. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2017.10.016.

[17] Gallagher L, McAuley J, Moseley GL. A randomized-controlled trial of using a book of metaphors to reconceptualize pain and decrease catastrophizing in people with chronic pain. Clin J Pain 2013;29:20–5. https://doi.org/10.1097/AJP.0b013e3182465cf7.

[18] Gorji SM, Mohammadi Nia Samakosh H, Watt P, Henrique Marchetti P, Oliveira R. Pain Neuroscience Education and Motor Control Exercises versus Core Stability Exercises on Pain, Disability, and Balance in Women with Chronic Low Back Pain. Int J Environ Res Public Health 2022;19:2694. https://doi.org/10.3390/ijerph19052694.

[19] Javdaneh N, Saeterbakken AH, Shams A, Barati AH. Pain Neuroscience Education Combined with Therapeutic Exercises Provides Added Benefit in the Treatment of Chronic Neck Pain. Int J Environ Res Public Health 2021;18:8848. https://doi.org/10.3390/ijerph18168848.

[20] Kim K-S, An J, Kim J-O, Lee M-Y, Lee B-H. Effects of Pain Neuroscience Education Combined with Lumbar Stabilization Exercise on Strength and Pain in Patients with Chronic Low Back Pain: Randomized Controlled Trial. J Pers Med 2022;12:303. https://doi.org/10.3390/jpm12020303.

[21] Lluch E, Dueñas L, Falla D, Baert I, Meeus M, Sánchez-Frutos J, et al. Preoperative Pain Neuroscience Education Combined With Knee Joint Mobilization for Knee Osteoarthritis: A Randomized Controlled Trial. Clin J Pain 2018;34:44–52. https://doi.org/10.1097/AJP.0000000000000511.

[22] Moseley GL, Nicholas MK, Hodges PW. A randomized controlled trial of intensive neurophysiology education in chronic low back pain. Clin J Pain 2004;20:324–30. https://doi.org/10.1097/00002508-200409000-00007.

[23] Romm MJ, Ahn S, Fiebert I, Cahalin LP. A Meta-Analysis of Therapeutic Pain Neuroscience Education, Using Dosage and Treatment Format as Moderator Variables. Pain Pract 2021;21:366–80. https://doi.org/10.1111/papr.12962.

[24] Louw A, Farrell K, Choffin B, Foster B, Lunde G, Snodgrass M, et al. Immediate effect of pain neuroscience education for recent onset low back pain: an exploratory single arm trial. J Man Manip Ther 2019a;27:267–76. https://doi.org/10.1080/10669817.2019.1624006.

[25] Traeger AC, Lee H, Hübscher M, Skinner IW, Moseley GL, Nicholas MK, et al. Effect of Intensive Patient Education vs Placebo Patient Education on Outcomes in Patients With Acute Low Back Pain: A Randomized Clinical Trial. JAMA Neurol 2019;76:161–9. https://doi.org/10.1001/jamaneurol.2018.3376.

[26] Louw A, Rico D, Langerwerf L, Maiers N, Diener I, Cox T. Preoperative pain neuroscience education for shoulder surgery: A case series. South Afr J Physiother 2020;76:1417. https://doi.org/10.4102/sajp.v76i1.1417.

[27] Louw A, Zimney K, Reed J, Landers M, Puentedura EJ. Immediate preoperative outcomes of pain neuroscience education for patients undergoing total knee arthroplasty: A case series. Physiother Theory Pract 2019b;35:543–53. https://doi.org/10.1080/09593985.2018.1455120.

Weitere Literatur zu Schmerzmodellen

Sufka K, Price D. Gate Control Theory Reconsidered. Brain Mind 2002;3:277–90. https://doi.org/10.1023/A:1019996809849.

Descartes R. De homine. apud Franciscum Moyardum & Petrum Leffen; 1662.