Schmerzen objektiv nachweisen – welche Aussagekraft Blutwerte, Biomarker und andere Tests haben

Viele Schmerzpatienten wünschen sich einen objektiven Nachweis ihrer Beschwerden – beispielsweise durch einen auffälligen Blutwert, eine Bildgebung oder einen anderen messbaren Befund. Dieser Wunsch ist nachvollziehbar, insbesondere wenn bisherige Untersuchungen keine eindeutige Ursache ergeben haben oder die Schmerzen von anderen infrage gestellt werden.

Nach aktuellem wissenschaftlichem Stand existiert jedoch kein klinisch validierter Test, der das Vorhandensein oder die Intensität von Schmerzen bei einem einzelnen Menschen direkt und zuverlässig objektiv messen kann. Schmerz ist eine persönliche Wahrnehmung; bei kommunikationsfähigen Patienten bleibt die Selbstauskunft deshalb der Referenzstandard der Schmerzbeurteilung [1]. Objektive Untersuchungen können dagegen zugrunde liegende Erkrankungen, Gewebeschäden, Entzündungen oder Funktionsstörungen des Nervensystems nachweisen und damit die diagnostische Einordnung unterstützen.

Definition von Schmerzen "objektiv nachgewiesen“

Bei der diagnostischen Bewertung müssen drei unterschiedliche Ebenen getrennt werden:

  • Nachweis einer möglichen Schmerzursache: Beispielsweise Entzündung, Fraktur, Tumorerkrankung, Ischämie, Gelenkerkrankung oder Nervenläsion
  • Nachweis eines schmerzrelevanten Mechanismus: Beispielsweise Schädigung kleiner Nervenfasern, somatosensorischer Funktionsverlust oder mechanische beziehungsweise thermische Überempfindlichkeit
  • Erfassung des individuellen Schmerzerlebens: Schmerzintensität, Schmerzqualität, Beeinträchtigung, emotionales Erleben und Auswirkungen auf den Alltag

Die ersten beiden Ebenen können teilweise objektiviert werden. Die dritte Ebene lässt sich nur durch Angaben des Patienten oder – bei fehlender Kommunikationsfähigkeit – durch eine strukturierte klinische Fremdbeobachtung erfassen.

Ein auffälliger Befund beweist daher nicht automatisch, dass er die angegebenen Schmerzen vollständig erklärt. Umgekehrt schließt ein unauffälliger Befund weder das Vorliegen von Schmerzen noch eine relevante Störung der Schmerzverarbeitung aus. Leitlinien empfehlen deshalb eine umfassende, personenzentrierte und biopsychosoziale Beurteilung anstelle der alleinigen Orientierung an technischen Untersuchungsergebnissen [2].

Routinelabor in der Schmerzdiagnostik

Das Routinelabor untersucht mögliche Ursachen, nicht den Schmerz selbst

Blutuntersuchungen können Hinweise auf Erkrankungen liefern, die mit Schmerzen verbunden sein können. Abhängig von Anamnese und klinischem Befund kommen beispielsweise Untersuchungen auf folgende Veränderungen infrage:

  • Entzündungsaktivität
  • Infektionen
  • Anämie
  • Muskel- oder Organschäden
  • Metabolische oder endokrinologische Störungen
  • Autoimmunerkrankungen
  • Vitamin- oder Spurenelementdefizite
  • Nebenwirkungen oder Komplikationen einer medikamentösen Behandlung

Diese Werte beantworten jedoch eine spezifische medizinische Fragestellung. Sie messen weder die subjektive Schmerzintensität noch die schmerzbedingte Beeinträchtigung.

Ein erhöhtes C-reaktives Protein oder eine beschleunigte Blutsenkung kann beispielsweise einen entzündlichen Prozess unterstützen. Die Werte sind jedoch nicht schmerzspezifisch und können auch bei Infektionen, malignen Erkrankungen, Adipositas oder anderen entzündlichen Zuständen verändert sein. Normale Entzündungswerte schließen zudem weder degenerative Schmerzen noch neuropathische oder noziplastische Schmerzen aus.

Entzündungsmarker als mögliche Schmerzbiomarker

In der Forschung werden vor allem folgende Entzündungsmediatoren untersucht:

  • C-reaktives Protein
  • Interleukin-1β
  • Interleukin-6
  • Interleukin-8
  • Tumornekrosefaktor-α
  • Interleukin-10
  • Brain-derived neurotrophic factor

Eine systematische Übersichtsarbeit zu unspezifischen akuten und chronischen Rückenschmerzen fand in mehreren Studien erhöhte Konzentrationen von CRP, Interleukin-6 und Tumornekrosefaktor-α sowie niedrigere Interleukin-10-Konzentrationen. Die Evidenz reichte jedoch nicht aus, um diese Veränderungen zuverlässig mit der individuellen Schmerzstärke oder dem zeitlichen Aktivitätsverlauf der Rückenschmerzen zu verknüpfen [3].

Auch für neuropathische Schmerzen sind die Ergebnisse inkonsistent. In einer Metaanalyse von Patienten mit schmerzhaften Neuropathien unterschieden sich CRP, Interleukin-6 und Tumornekrosefaktor-α nicht signifikant zwischen Patienten mit und ohne neuropathische Schmerzen. Heterogene Erkrankungen, kleine Stichproben, unterschiedliche Messzeitpunkte und mögliche Publikationsverzerrungen schränkten die Aussagekraft zusätzlich ein [4].

Entzündungsmarker können daher pathophysiologische Zusammenhänge sichtbar machen. Für den individuellen Nachweis oder die Quantifizierung von Schmerzen sind sie gegenwärtig nicht geeignet.

Neue molekulare Biomarker: Vielversprechend, aber nicht klinisch validiert

Neben klassischen Entzündungswerten werden zahlreiche weitere Biomarkerkategorien untersucht:

  • Proteomische Proteinmuster
  • Metaboliten
  • Mikro-RNA
  • Epigenetische Veränderungen
  • Genetische Varianten
  • Neurotransmitter und Neuropeptide
  • Stress- und Hormonparameter
  • Marker der Glia- und Immunaktivierung

Einzelne Studien berichten über Unterschiede zwischen Schmerzpatienten und gesunden Kontrollpersonen. Solche Gruppenunterschiede sind jedoch nicht automatisch für die Diagnostik eines einzelnen Patienten geeignet.

Eine aktuelle Umbrella-Review wertete 49 systematische Übersichtsarbeiten und Metaanalysen zu neurophysiologischen, radiologischen und molekularen Schmerzbiomarkern aus. Die meisten eingeschlossenen Übersichtsarbeiten besaßen eine niedrige oder kritisch niedrige methodische Qualität. Kein einzelner Biomarker hatte eine ausreichende prospektive Validierung für die routinemäßige klinische Diagnostik chronischer Schmerzen erreicht [5].

Besonders problematisch sind:

  • Fehlende Schmerz- und Erkrankungsspezifität
  • Beeinflussung durch Alter, Geschlecht, Tageszeit und Begleiterkrankungen
  • Einflüsse von Stress, Schlaf, Bewegung, Ernährung und Medikation
  • Unterschiedliche Probengewinnung und Labormethoden
  • Kleine und selektierte Studienpopulationen
  • Fehlende externe Validierung
  • Unzureichende Grenzwerte für einzelne Patienten

Multimodale Biomarkerprofile aus mehreren biologischen, klinischen und psychologischen Parametern könnten zukünftig aussagekräftiger sein als einzelne Laborwerte. Gegenwärtig sind solche Testsysteme jedoch vorwiegend Forschungsinstrumente.

Bildgebung: Strukturelle Ursache ja, Schmerzstärke nein

Röntgen, Computertomographie und Magnetresonanztomographie

Konventionelle bildgebende Verfahren können strukturelle Veränderungen sichtbar machen, beispielsweise:

  • Frakturen
  • Entzündliche Veränderungen
  • Tumoren
  • Bandscheibenvorfälle
  • Spinalkanalstenosen (SKS)
  • Arthrose
  • Weichteil- oder Organveränderungen
  • Läsionen des zentralen Nervensystems

Die Bildgebung weist damit eine mögliche Ursache oder Begleiterkrankung nach. Sie stellt jedoch den Schmerz selbst nicht dar.

Zwischen strukturellem Befund, Schmerzintensität und funktioneller Beeinträchtigung besteht häufig keine lineare Beziehung. Eine ausgeprägte anatomische Veränderung kann mit geringen Beschwerden verbunden sein, während starke Schmerzen bei diskreten oder fehlenden strukturellen Veränderungen auftreten können. Entscheidend ist deshalb, ob Lokalisation, zeitlicher Verlauf und klinische Symptomatik plausibel mit dem Bildbefund übereinstimmen.

Bildgebung sollte nicht allein zur „Bestätigung“ von Schmerzen durchgeführt werden. Sie ist indiziert, wenn sich aus Anamnese, Untersuchung oder Warnzeichen eine konkrete diagnostische oder therapeutische Konsequenz ergibt [2].

Funktionelle Magnetresonanztomographie

Die funktionelle Magnetresonanztomographie untersucht Änderungen der regionalen Hirndurchblutung und funktionellen Vernetzung. Forschungsarbeiten haben neuronale Aktivitätsmuster identifiziert, die mit akuten Schmerzreizen, chronischen Schmerzsyndromen oder individueller Schmerzempfindlichkeit assoziiert sind.

Diese Muster sind jedoch nicht ausschließlich schmerzspezifisch. Sie werden unter anderem durch Aufmerksamkeit, Erwartung, Angst, Emotionen, Lernen, Medikamente und Begleiterkrankungen beeinflusst. Zudem unterscheiden sich Auswertungsalgorithmen, Geräte, Studienpopulationen und experimentelle Schmerzreize erheblich.

Neuroimaging-basierte Schmerzsignaturen sind daher derzeit weder für die routinemäßige individuelle Schmerzdiagnostik noch für gutachterliche Aussagen über die Glaubhaftigkeit oder genaue Intensität von Schmerzen ausreichend validiert [5,6].

Elektrophysiologische Untersuchungen und EEG

Elektroneurographie und Elektromyographie

Elektroneurographie und Elektromyographie können Funktionsstörungen peripherer Nerven, Nervenwurzeln und Muskeln objektivieren. Sie sind insbesondere für Erkrankungen der größeren myelinisierten Nervenfasern relevant.

Ein pathologischer elektrophysiologischer Befund kann eine Läsion des somatosensorischen Nervensystems unterstützen und damit zur Diagnose neuropathischer Schmerzen beitragen. Der Befund beweist jedoch nicht, dass eine Nervenläsion schmerzhaft ist. Neuropathien können sowohl mit als auch ohne Schmerzen verlaufen.

Ein unauffälliger Befund schließt außerdem eine Schädigung kleiner Nervenfasern nicht aus, da konventionelle Nervenleitgeschwindigkeitsmessungen vorwiegend größere Nervenfasern erfassen.

Elektroenzephalographie

EEG-basierte Biomarker werden als kostengünstigere Alternative zur funktionellen Bildgebung erforscht. Untersucht werden unter anderem Veränderungen der Alpha-, Theta-, Beta- und Gammaaktivität sowie funktionelle Netzwerkparameter.

Eine systematische Übersichtsarbeit zu Ruhe-EEG und Magnetenzephalographie bei chronischen Schmerzen fand zwar wiederkehrende Kandidaten, insbesondere Veränderungen der Alphaaktivität. Die Befunde waren jedoch heterogen, und klare Zusammenhänge mit der klinischen Schmerzintensität fehlten. In zahlreichen Studien bestand zudem ein erhöhtes Verzerrungsrisiko [7].

EEG-Untersuchungen können somit neurophysiologische Veränderungen zeigen, stellen aber bislang keinen klinisch validierten Schmerznachweis dar.

Neuropathische Schmerzen: Tests, die objektivierbare Hinweise liefern können

Die Diagnose neuropathischer Schmerzen erfordert Hinweise auf eine Läsion oder Erkrankung des somatosensorischen Nervensystems sowie eine dazu passende Schmerzverteilung und klinische Symptomatik.

Die gemeinsame Leitlinie der European Academy of Neurology, der European Pain Federation und der Neuropathic Pain Special Interest Group empfiehlt für ausgewählte Fragestellungen unter anderem:

  • Hautbiopsie zur Bestimmung der intraepidermalen Nervenfaserdichte
  • Quantitativ-sensorische Testung
  • Nozizeptive evozierte Potenziale
  • Spezifische neurophysiologische Reflexuntersuchungen
  • Gegebenenfalls korneale konfokale Mikroskopie

Für die Hautbiopsie wurde eine starke Empfehlung ausgesprochen. Für quantitativ-sensorische Tests und nozizeptive evozierte Potenziale besteht eine schwächere Empfehlung, da Sensitivität, Spezifität und Standardisierung von der jeweiligen Fragestellung abhängen [8].

Hautbiopsie

Eine reduzierte intraepidermale Nervenfaserdichte kann eine Small-Fiber-Neuropathie objektivieren. Sie weist damit eine morphologische Schädigung kleiner Nervenfasern nach.

Die Hautbiopsie beantwortet jedoch nicht:

  • Ob die Schädigung Schmerzen verursacht
  • Wie stark die Schmerzen sind
  • Ob zusätzliche nozizeptive oder noziplastische Mechanismen bestehen
  • Wie stark der Patient im Alltag beeinträchtigt ist

Auch bei nachgewiesener Small-Fiber-Neuropathie bleibt die klinische Korrelation unverzichtbar.

Quantitativ-sensorische Testung

Bei der quantitativ-sensorischen Testung werden Wahrnehmungs- und Schmerzschwellen gegenüber standardisierten thermischen oder mechanischen Reizen bestimmt. Erfasst werden unter anderem:

  • Kälte- und Wärmewahrnehmung
  • Kälte- und Hitzeschmerzschwellen
  • Druckschmerzschwellen
  • Mechanische Überempfindlichkeit
  • Zeitliche Summation von Schmerz
  • Konditionierte Schmerzmodulation

Die Untersuchung kann somatosensorische Funktionsverluste, Hyperalgesie oder Allodynie standardisiert darstellen und zur mechanistischen Phänotypisierung beitragen [9].

QST ist jedoch ein psychophysisches Verfahren: Das Messergebnis hängt von der aktiven Rückmeldung, Aufmerksamkeit, Instruktion und Kooperation des Patienten ab. Es ist deshalb nicht mit einer rein objektiven Labor- oder Gewebemessung gleichzusetzen.

Eine systematische Übersichtsarbeit fand für zeitliche Summation und konditionierte Schmerzmodulation gewisse prognostische Zusammenhänge mit chronischen postoperativen Schmerzen und dem Ansprechen auf Analgetika. Aufgrund stark unterschiedlicher Testprotokolle ist die individuelle Vorhersagekraft jedoch begrenzt [10].

Herzfrequenz, Blutdruck, Pupillen und Schwitzen

Akute nozizeptive Reize können Reaktionen des autonomen Nervensystems auslösen, beispielsweise:

  • Tachykardie
  • Blutdruckanstieg
  • Beschleunigte Atmung
  • Schwitzen
  • Pupillenerweiterung
  • Veränderungen der Herzfrequenzvariabilität
  • Veränderung der Hautleitfähigkeit

Diese Reaktionen sind nicht schmerzspezifisch. Sie können ebenso durch Angst, Aufregung, Medikamente, Fieber, Hypovolämie, Hypoxie oder andere Belastungen hervorgerufen werden. Bei chronischen Schmerzen können autonome Reaktionen außerdem fehlen oder durch Anpassungsprozesse abgeschwächt sein.

Eine aktuelle Übersichtsarbeit aus der Intensivmedizin fand keine oder nur schwache Zusammenhänge zwischen Vitalparametern und Selbstangaben beziehungsweise validierten Verhaltensskalen. Herzfrequenz und Blutdruck sollten daher nicht als eigenständige Schmerzindikatoren verwendet werden [11].

Auch apparative Nociception-Monitore erfassen primär autonome Reaktionen auf potenziell schädigende Reize. Sie messen nicht unmittelbar das bewusste Schmerzerleben.

Schmerzskalen: Subjektiv, aber klinisch valide

Numerische Ratingskalen, visuelle Analogskalen und verbale Ratingskalen sind keine objektiven Tests. Sie ermöglichen jedoch eine standardisierte Erfassung des subjektiven Schmerzerlebens.

Ihr klinischer Wert liegt vor allem in:

  • Der Verlaufskontrolle innerhalb eines Patienten
  • Der Bewertung von Therapieeffekten
  • Der Erfassung von Belastungs- und Ruheschmerzen
  • Der Dokumentation von Schmerzspitzen
  • Der gemeinsamen Therapieplanung

Ein Wert von 7 auf einer numerischen Ratingskala ist nicht als biologisch messbare Größe zwischen verschiedenen Menschen vergleichbar. Für denselben Patienten kann eine Veränderung von 7 auf 4 jedoch klinisch sehr bedeutsam sein.

Neben der Schmerzintensität sollten weitere Dimensionen erfasst werden:

  • Schmerzqualität
  • Schmerzverteilung
  • Zeitlicher Verlauf
  • Schlaf
  • Mobilität
  • Alltagsfunktion
  • Arbeitsfähigkeit
  • Emotionale Belastung
  • Soziale Teilhabe
  • Erreichen individueller Therapieziele

Schmerzbeurteilung bei nicht kommunikationsfähigen Patienten

Bei Menschen, die Schmerzen nicht zuverlässig selbst angeben können, beispielsweise bei fortgeschrittener Demenz, Bewusstseinsstörungen, schwerer intellektueller Beeinträchtigung oder invasiver Beatmung, müssen Schmerzen indirekt eingeschätzt werden.

Empfohlen wird eine hierarchische Beurteilung, die unter anderem berücksichtigt:

  • Mögliche schmerzhafte Erkrankungen oder Eingriffe
  • Beobachtbares Verhalten
  • Mimik und Lautäußerungen
  • Abwehrbewegungen und Schonhaltung
  • Veränderungen von Aktivität oder Interaktion
  • Angaben von Angehörigen oder Betreuungspersonen
  • Reaktion auf einen zeitlich begrenzten analgetischen Therapieversuch

Auch validierte Beobachtungsskalen weisen Schmerzen nicht unmittelbar nach. Sie erhöhen jedoch die Zuverlässigkeit der klinischen Einschätzung und reduzieren das Risiko, Schmerzen zu übersehen. Die aktuellen ASPMN-Empfehlungen betonen ausdrücklich, dass auch für nicht kommunikationsfähige Patienten kein valides und zuverlässiges objektives Einzelmaß verfügbar ist [1].

Definition eines unauffälligen Befundes

Ein unauffälliger Labor-, Bildgebungs- oder neurophysiologischer Befund bedeutet zunächst nur, dass mit dem verwendeten Verfahren keine entsprechende Veränderung nachgewiesen wurde.

Er bedeutet nicht automatisch:

  • Dass keine Schmerzen bestehen
  • Dass der Patient seine Beschwerden übertreibt
  • Dass die Ursache ausschließlich psychisch ist
  • Dass keine Funktionsstörung der Schmerzverarbeitung vorliegt
  • Dass weitere Diagnostik grundsätzlich unnötig ist

Insbesondere bei chronischen primären oder noziplastischen Schmerzen kann die Veränderung der nozizeptiven Verarbeitung selbst klinisch relevant sein, ohne dass eine einzelne strukturelle Läsion oder ein spezifischer Blutwert nachweisbar ist. Die NICE-Leitlinie weist darauf hin, dass chronische primäre und chronische sekundäre Schmerzen nebeneinander bestehen können und eine Diagnose bei verändertem kklinischenBild erneut geprüft werden sollte [2].

Was bedeutet ein auffälliger Befund?

Auch ein auffälliger Test muss im klinischen Kontext interpretiert werden. Entscheidend sind folgende Fragen:

  • Passt der Befund anatomisch zur Schmerzlokalisation?
  • Passt er zeitlich zum Beginn und Verlauf der Beschwerden?
  • Erklärt er die Schmerzqualität?
  • Bestehen passende klinische Zeichen?
  • Ist die Veränderung ausreichend ausgeprägt, um die Beschwerden plausibel zu erklären?
  • Gibt es alternative oder zusätzliche Schmerzmechanismen?
  • Hat der Befund eine therapeutische Konsequenz?

Ein radiologischer Verschleißbefund, eine reduzierte Nervenfaserdichte oder ein erhöhter Entzündungswert kann diagnostisch bedeutsam sein. Keiner dieser Befunde gibt jedoch allein an, wie stark ein Mensch leidet oder wie sehr sein Alltag beeinträchtigt ist.

Praktische Empfehlungen für die Schmerzdiagnostik

Untersuchungen sollten eine konkrete Frage beantworten

Vor jeder Labor- oder apparativen Untersuchung sollte geklärt werden:

  • Welche Erkrankung soll bestätigt oder ausgeschlossen werden?
  • Wie wahrscheinlich ist diese Erkrankung aufgrund der klinischen Befunde?
  • Würde ein positives Ergebnis die Behandlung verändern?
  • Würde ein negatives Ergebnis die Diagnose tatsächlich ausschließen?
  • Welche Risiken bestehen durch Zufallsbefunde oder Überdiagnostik?

Ein unspezifisches „Schmerzlabor“ oder ein allgemeiner technischer „Schmerztest“ existiert nicht.

Die Diagnostik sollte multimodal erfolgen

Eine belastbare Schmerzdiagnostik kombiniert:

  • Anamnese
  • Körperliche und neurologische Untersuchung
  • Schmerzzeichnung und standardisierte Fragebögen
  • Funktions- und Aktivitätsbeurteilung
  • Gezielte Laboruntersuchungen
  • Indikationsgerechte Bildgebung
  • Gegebenenfalls spezialisierte neurophysiologische oder neuropathologische Tests
  • Erfassung psychischer und sozialer Einflussfaktoren
  • Verlaufsbeobachtung und Therapieansprechen

Psychologische und soziale Faktoren sind dabei keine Gegenargumente gegen die Realität von Schmerzen. Sie gehören zu den Faktoren, die Schmerzintensität, Chronifizierung, Bewältigung und funktionelle Folgen beeinflussen können.

Fazit

Schmerzen lassen sich derzeit nicht durch einen einzelnen Blutwert, Biomarker, Scan oder anderen technischen Test direkt und zuverlässig nachweisen oder quantifizieren. Objektive Untersuchungen können jedoch zugrunde liegende Erkrankungen, Gewebeschäden und Funktionsstörungen des Nervensystems dokumentieren und damit wichtige Hinweise auf Schmerzursachen oder Schmerzmechanismen liefern.

Normale Untersuchungsergebnisse widerlegen Schmerzen nicht. Auffällige Befunde beweisen umgekehrt weder deren Intensität noch automatisch einen kausalen Zusammenhang. Entscheidend bleibt die strukturierte Zusammenführung von Selbstauskunft, klinischer Untersuchung, Funktionsbeeinträchtigung und gezielt ausgewählten Zusatzuntersuchungen.

Literatur

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