Urologisk biofeedback spilsoftware

BAGGRUND OG BETYDNING

Medicinsk og biologisk:

LUTD er et almindeligt problem hos børn, der kan resultere i befugtning i løbet af dagen og natten, hyppig og presserende vandladning og urinvejsinfektioner. Hos en undergruppe af børn er LUTD resultatet af ukoordination mellem bækkenbunds- og mavemuskler. Disse børn har en tendens til at trække deres bækkenmuskler sammen i stedet for at slappe af dem under tømning. Denne unormale sammentrækning resulterer i blæreforandringer, der kan resultere i inkontinens. I de fleste tilfælde kan forståelsen af, hvordan man trækker sig sammen og slapper af bækkenbunden og mavemusklerne hjælpe med at reducere LUTD-symptomer. At identificere og lære at udnytte bækkenbunden uden aktivering af mavemuskel er en af ​​de mest kraftfulde effektorer af blærefunktion.

Det nuværende LUTD-program på efterforskerens institution inkluderer en fuld historie og fysisk eksamen efterfulgt af omfattende uddannelse. Hvis patienterne ikke forbedres, gennemgår de yderligere evaluering med en nyrebækken-ultralyd og samtidig uroflowmetri og elektromyografi (EMG) undersøgelse. Baseret på denne evaluering fortsætter en procentdel af patienterne med biofeedback-behandling. Biofeedback anbefales typisk til patienter, der ikke bruger bækkenbunden og mavemusklerne korrekt under tømning. Biofeedback-behandlingen involverer videreuddannelse, standard biofeedback og biofeedback computerspil. I standard biofeedback bliver patienterne gjort opmærksomme på deres mave- og bækkenbundsmuskelaktivitet ved et display, der viser mave- og bækkenbundsmusklernes EMG-aktivitet. I biofeedback-computerspillene styrer patienter en række forskellige spil med deres bækkenbund og mavemuskler. Begge metoder lærer patienten, hvordan man lokaliserer bækkenbundsmusklerne og isolerer dem under tømning. Biofeedback repræsenterer kun én mulig behandlingsplan for børn med LUTD. Patienter analyseres før de går ind i biofeedback-delen af ​​LUTD-programmet for kompatibilitet med denne behandling.

Adskillige undersøgelser blev udført af McKenna og kolleger for at vurdere effektiviteten af ​​biofeedback-spillene til behandling af LUTD-symptomer. Forsøgene involverede 41 og 160 børn i varierende aldre, der i gennemsnit var henholdsvis 7,2 og 8,5 år. Spillene fungerede ved at tilegne sig feedback, der repræsenterede en fleksion af bækkenbunden og afslapning af mavemusklen. Alle børnene i forsøgene deltog i cirka en times behandling pr. session, der involverede omkring 20 minutters overvåget spilletid. Succesraten på 84% og 87% i hvert forsøg viste, at metoden til at bruge biofeedback parret med videospillene er en levedygtig mulighed for behandling af LUTD hos børn.

Motivering:

Efterforskerens institution har fundet succes med at bruge biofeedback-spil til at træne patienter i, hvordan de korrekt bruger deres bækkenbund og mavemuskler. Biofeedback er mindre invasiv end traditionelle behandlingsmetoder og skaber ingen potentiel skade på patienterne. Det DOS-baserede biofeedback-spilsystem, der i øjeblikket anvendes på vores institution, er unikt ved, at det involverer interaktion mellem bækkenbund OG mavemuskler for at kontrollere videospil gennem EMG-signaler. Systemet blev skabt specifikt til vores LUTD-program og er ikke tilgængeligt på markedet. Det nuværende biofeedback-spilsystem er dog ikke blevet opdateret i næsten 20 år og er blevet forældet. Det kræver en controller, der ikke længere er tilgængelig på markedet, ikke starter pålideligt og let overophedes. Opdateret software og hardware er afgørende for at holde denne behandlingsmetode tilgængelig for børnene på vores institution.

Studerende fra UW Biomedical Engineering-programmet oprettede et opdateret biofeedback-system til at erstatte det nuværende system. Systemet anvender EMG-hardware, der allerede er FDA-godkendt parret med opdateret software skabt af de studerende. Enheden er stadig i testfasen, men tidlig konsultation med brugerpopulationen er nødvendig for at vurdere behov og udvikle krav. Brugere er også kritiske for analytisk arbejde og test gennem hele produktudviklingen. Efterforskerne planlægger i sidste ende at markedsføre softwaren, og felttestning og feedback til producenterne er yderst ønskelige.

SPECIFIKKE MÅL/STUDIEMÅL

Mål:

1. Evaluer lægens evne til at læse EMG-værdier registreret under patientens interaktion med softwaren.
2. Evaluer sygeplejerskens modtagelse af den nye software, herunder anvendelighed af betjening og opsætning.
3. Evaluer patientens modtagelse/tilfredshed med de nye videospil, der er en del af softwarepakken.

Resultater:

Tre målinger vil blive brugt til at bestemme anvendeligheden af ​​videospilsoftwaren: 1) medicinsk værdi for lægen, 2) sygeplejerskens brugervenlighed og 3) patientmodtagelse/tilfredshed. Hver af disse målinger vil blive målt ved hjælp af evalueringsskemaer, der er specifikke for rollen.

Målet er, at læger og patienter skal vurdere usability til 50 % eller højere, og at sygeplejersker skal vurdere usability til 85 eller højere (System Usability Score).

Fordi biofeedback bruger velforstået EMG-teknologi, er meget af systemets succes relateret til patienttilfredshed. Derfor søger de to første mål at vise brugervenlighed i systemopsætning og datapræsentation, og vores endelige mål vil vise brugervenlighed i henhold til patientengagement.

FORSKNINGSDESIGN OG METODER

Undersøgelsespopulation: En fokusgruppesession vil involvere den læge, der er involveret i denne undersøgelse, en rådgiver for projektet og personale involveret i projektet samt tre tilfældige personer uden for projektet (7 i alt). Disse personer vil give feedback på den software, der vil blive brugt til at forbedre softwaren. Denne undersøgelse vil også involvere patienter, der i øjeblikket behandles i UW LUTD-programmet under opsyn af Dr. Patrick McKenna. Efterforskerne sigter mod at rekruttere 30 af disse patienter, som vil udfylde Patient Feedback Form. Derudover vil sygeplejerskerne (3 i alt), der er involveret i biofeedback, levere kvalitative og kvantitative data ud over at udfylde sygeplejerskefeedbackformularen, og lægen (1 i alt) involveret i biofeedback vil udfylde lægefeedbackformularen.

Fokusgruppe (Cognitive-Walk Through): For at hjælpe med udviklingen af ​​den endelige software, der skal bruges i den formelle træning nedenfor, vil der blive afholdt et sæt uformelle peer-fokusgruppesessioner. Disse sessioner vil bestå af Dr. Patrick McKenna, Christian Sauder, Joyce Jackson, Amit J. Nimunkar og tre tilfældige personer udenfor projektet. Under sessionen vil hver deltager blive bedt om frit at navigere gennem træningspakken og spilmiljøet. Under denne aktivitet vil de få lov til at kommentere softwaren og svare på opfølgende spørgsmål fra efterforskeren. Disse spørgsmål og/eller kommentarer vil blive registreret af en af ​​efterforskerne og brugt til at guide udviklingsprocessen.

Sygeplejerskeuddannelsessession: Efter fokusgruppesessionen vil sygeplejersker gennemgå en træningssession, hvor kvalitative og kvantitative data om softwaren vil blive indsamlet. Sygeplejersken vil blive bedt om at "tænke højt", mens den udfylder et skitseret scenarie. Evaluatorer vil blive opfordret til at give udtryk for deres problemer med systemet og anbefale ændringer af grænsefladedesignet og funktionaliteterne. I slutningen af ​​tænk højt-sessionen vil der blive gennemført et ustruktureret interview, hvor brugeren vil blive spurgt om deres helhedsindtryk af softwaren og deres forslag til forbedring af den. Tænk højt-sessionen og det ustrukturerede interview vil blive optaget og transskriberet af medlemmer af undersøgelsesteamet. Hver sygeplejerske vil også blive bedt om at udfylde System Usability Scale (SUS).

Biofeedback: Efter levering af passende samtykke-/samtykkeformularer kan patienter begynde biofeedback-sessioner med det nye system. Patienterne vil gennemgå 3 ugentlige sessioner af hver 1 time. Ved hver session vil patienterne have EMG-overfladeelektrodeplastre (Kendall, 1050NPSM Neonatal Electrodes-Prewired, Small Cloth) placeret i positionerne kl. 3 og kl. 9 på perineum for at måle den elektriske aktivitet af bækkenbundsmuskelgruppen. Et ekstra overfladeelektrodeplaster vil blive placeret på rectus abdominus for at måle abdominal muskelaktivitet. Al interaktiv biofeedback-testning vil blive udført af American Family Children's Hospital-sygeplejersker, der har erfaring med standard biofeedback-teknikker.

Slutbrugervurderingsformularer: Når patienten har gennemført alle biofeedback-sessionerne, udfylder han/hun en feedbackformular om deres tilfredshed med spillene. Lægen udfylder et feedbackskema, der vurderer udstyrets medicinske værdi, og sygeplejerskerne udfylder et feedbackskema, der vurderer udstyrets brugervenlighed.