Mixed Reality-baseret system til håndtering af fantomsmerte Fantomsmerte for patienter med amputation af underekstremiteterne (MrMAPP)

De primære mål for dette pilotforskningsprojekt er a) at designe og udvikle et mixed reality-baseret system til håndtering af fantomsmerter og b) at evaluere gennemførligheden og de foreløbige funktionelle resultater af dette system i en prøve af patienter med amputation af underekstremiteterne. Resultater fra denne pilotundersøgelse vil tjene som foreløbige data til at informere om et fuldt udstyret klinisk forsøg for at bestemme effektiviteten og den praktiske implementering af disse resultater i den virkelige verden.

Mål1: Design og udvikle et gennemførligt mixed reality-baseret system til at håndtere fantomsmerter hos patienter med amputation af underekstremiteterne, der kvalificerer sig til igangværende spejlterapi.

Hypotese 1: Forskerne antager, at det mixed reality-baserede system til at håndtere fantomsmerter vil være gennemførligt og godt modtaget af en prøve af patienter med amputation af underekstremiteterne, der har behov for spejlterapi.

Mål 2: Evaluer funktionelle resultater i en prøve af amputerede underekstremiteter (n=10), ved at bruge dette mixed reality-baserede system til at håndtere fantomsmerter.

Hypotese 2: Ved at bruge dette system antager efterforskerne, at patienter, der deltager i det mixed reality-baserede system, vil vise forbedringer i patientrapporterede resultatmål (PRO'er). Efterforskerne antager også, at dette mixed reality-baserede system vil hjælpe med at lindre fantomsmerten baseret på smerteskemaer og visuel analog skala (VAS).

Patienter på 18 år og derover med amputation af underekstremiteterne og klager over fantomsmerter. Fantomsmerte i lemmer er en tilstand, der ofte opleves af patienter med store lemmeramputationer.

Mænd og kvinder over 18 år med amputationer af underekstremiteterne (mere end 3 måneder efter operationen) med fantomsmerter.

-Eksklusionskriterier: ---

• Patienter med amputationer af underekstremiteterne med åbne sår eller aktiv infektion i resterende eller kontralaterale lemmer
• Patienter med anfaldshistorie.
• Patienter med syn (selvrapporteret) eller kognitiv svækkelse (vurderet ved den mini-mentale tilstandsundersøgelse), der forstyrrer evnen til at interagere med, deltage i og overholde et computeriseret rehabiliteringssystem.
• Enhver patient med en hjertehændelse inden for de sidste 6 måneder.
• Enhver patient med et aktivt medicinsk problem for at minimere risikoen for at forværre deres tilstand.
• Bor mere end 60 miles væk fra Dallas VA Medical Center
• Enhver patient med køresyge forårsaget af hovedmonterede skærme (HMD'er) eller et fordybende miljø.
• Enhver patient, der oplever køresyge induceret af HMD'er under terapisessionen, kan også fravælge undersøgelsen.

I denne eksplorative pilotundersøgelse vil en bekvemmelighedsprøve på 10 patienter blive rekrutteret. En prøve på 10 forsøgspersoner er tilstrækkelig og i overensstemmelse med andre pilot-adfærdsinterventionsforsøg på VA, der er blevet afsluttet og offentliggjort.

Dette er et pilotstudie, der har til formål at give foreløbige data, der vil informere et fuldt udstyret forsøg for at bestemme effektiviteten af ​​det nye Mixed Reality-baserede system til at håndtere fantomsmerter. En HIPAA-fritagelse vil blive opnået for at screene patienter med amputation af underekstremiteterne i ambulant PM&R klinikker. Kvalificerede studiekandidater vil enten blive identificeret under et første besøg som ambulant under klinikbesøg hos fysiateren. eller gennemgang af tidligere besøg hos fysiater. De kvalificerede, præ-screenede forsøgspersoner vil gennemgå en grundlæggende evaluering (af rehabiliteringslæge). Efter evalueringen vil patienten blive bedt om at deltage i undersøgelsen eller tilsendt invitationsbrev. Når den kvalificerede patient har givet sit samtykke til at tilmelde sig undersøgelsen med særlig vægt på sikker udførelse af øvelserne uafhængigt derhjemme. Forskerholdet vil give den bærbare computer, kamera og instruere patienten i brugen af ​​det i deres hjem. Patienten vil derefter bruge systemet og udføre de personlige hjemmeøvelser hver dag i en periode på 1 måned (for at evaluere holdbarheden af ​​træningsadfærd). Ved udløbet af denne periode vil systemet blive returneret. Ved indledende klinikbesøg, besøg i uge 1 og 1 måneds besøg, vil patienten udfylde smerteskemaer, funktionelt spørgeskema uden identificerbar PHI. Billederne af patienterne, der udfører øvelserne, vil blive gemt på den krypterede bærbare computer og analyseret på UTD. Også at videoerne på UTD vil blive ødelagt efter 5 år, men en kopi vil blive opbevaret på Dallas VA.

En HIPAA dispensation vil blive opnået for at screene patienter med amputation af underekstremiteterne i ambulatoriet. Kvalificerede studiekandidater vil blive identificeret baseret på besøg som ambulant, efter hospitalsudskrivning vil de kvalificerede, præ-screenede forsøgspersoner gennemgå en grundlæggende evaluering (af rehabiliteringslæge). Efter evalueringen vil patienten blive bedt om at deltage i undersøgelsen personligt eller ved invitation. Når den kvalificerede patient har givet sit samtykke til at tilmelde sig undersøgelsen med særlig vægt på sikker udførelse af øvelserne uafhængigt derhjemme. Forskerholdet vil give den bærbare computer, kamera og instruere patienten i brugen af ​​det i deres hjem. Patienten vil derefter bruge systemet og udføre de personlige hjemmeøvelser hver dag i en periode på 1 måned (for at evaluere holdbarheden af ​​træningsadfærd). Ved udgangen af ​​denne periode vil systemet blive returneret af patienten ved det afsluttende studiebesøg eller kan hentes hjemme hos forsøgspersonen på forsøgspersoners anmodning, hvis det ikke er i stand til at bringe det til afsluttende besøg af forskningsassistent. Indretning af undersøgelsen: Forsøgspersonen vil deltage i en terapisession på 15 minutter om dagen i en varighed på 4 uger. Inden en session påbegyndes, vil emnet blive forsynet med mundtlige instruktioner om det overordnede system og formålet med studiet. De vil blive bedt om at udfylde et spørgeskema, der spørger status for fantomsmerter, fantomlemmerbevægelser, stressniveau osv. Efter at have udfyldt spørgeskemaet får de lov til at bevæge sig i den virtuelle verden for at blive bekendt. Hver session består af tre underafsnit, hvor forsøgspersonen bliver bedt om at spille tre forskellige virtuelle spil. Disse virtuelle spil er designet specielt til amputerede underekstremiteter. Hvert spil er rettet mod bestemte typer muskelbevægelser. Vi fokuserede hovedsageligt på tre typer bevægelser: 1) knæfleksion og -ekstension, 2) ankeldorsalfleksion og planfleksion og 3) tandemkoordineret bilateral underekstremitetsbevægelse. Hvert spil spilles kun i 5 minutter. Efter at have gennemført hver undersession, bliver forsøgspersonen bedt om at udfylde lignende spørgeskema for at registrere effekten.

Systemoversigt: Systemet består af et Microsoft Kinect-kamera, Oculus Rift og et computersystem med tilstrækkelig processorkraft. Microsoft Kinect bruges til at scanne personen og til at skabe tilsvarende 3D-model. Som vist i figur 3 opnås 3D-modellen for fantomlemmet ved at spejle 3D-modellen af ​​det intakte lem. Så emnet vil være i stand til at opfatte både lem i den virtuelle verden. Systemet giver en mixed reality baseret implementering af spejlterapi til håndtering af fantomsmerter.

De vigtigste funktioner i dette system inkluderer:

Ubegrænset bevægelse: Da patienten skal udføre træning i et virtuelt miljø, er bevægelsen ikke begrænset af begrænset plads, som i tilfældet med traditionel spejlboksterapi, hvor brugeren kun kan bevæge sig inden for grænserne af kassedimensionen, Realistisk illusion af fantomlem: Som Mr. .MAPP framework bruger RGB-D kamera til at fange patientens bevægelse intakt lem og spejle den for at skabe illusionen af ​​fantomlemmet. Den opnåede illusion er meget realistisk i stedet for at bruge en forudbygget 3D-model af et lem (se figur 4) ), Patientopmuntring: Brug af et fordybende spilmiljø motiverer og holder patienten engageret, mens han udfører træning. Ved hjælp af virtual reality kan der udvikles forskellige engagerende spil, der hjælper med at fjerne ensformighed i terapisessioner.

Feedback med positiv forstærkning: Da hvert spil er designet til at opmuntre en patient til at udføre en bestemt type træning, motiverer de point, der er optjent i spillet, patienten til at yde bedre. Overvågning af overholdelse og compliance: ved at optage og kommentere terapisessionerne, coachingsoftwaren vil overvåge parametre som antal gentagelser, datoer og tidspunkter for øvelser, samt korrekthed af udførelse af øvelserne. Dette vil tjene som en realtidsdagbog, der anses for at være mere pålidelig end selvrapporteringsdagbøger, der er afhængige af patientens tilbagekaldelse af aktivitet, funktionelle resultatmål: a) Visual Analog Scale for smertemåling (VAS) og b) McGill Pain spørgeskema, c. ) Yderligere spørgsmål, der er sammensat af mobilitet, dagligdagsaktiviteter/instrumentelle aktiviteter i dagligdagen og social deltagelse.

Ved afslutningen af ​​undersøgelsen vil patienten have mulighed for at give feedback og forslag til fremtidig brug af dette system.

Beskrivende metoder vil blive brugt til at karakterisere prøvepopulationen. Pre-post t-tests eller tilsvarende vil blive brugt til at sammenligne resultater efter en uge og 1 måned. I betragtning af pilotkarakteren af ​​denne foreslåede undersøgelse, vil inferentielle statistikker (og rapportering af statistisk signifikans) ikke blive brugt. Gennemførlighedsresultater vil være beskrivende, herunder beregning af procentdelen af ​​personer, der er tilmeldt undersøgelsen versus de berettigede, og procentdelen af ​​personer, der forbliver i undersøgelsen i måned 1. Mål 1 og 2 vil hjælpe med at etablere interventionsacceptabilitet og gennemførlighed. Billederne af patienterne vil blive gemt på den krypterede bærbare computer og analyseret på UTD. Også, at videoerne på UTD vil blive ødelagt efter 5 år, men en kopi vil blive opbevaret på Dallas VA.

Ved at bruge ugentlig telefonsupport og online ad-hoc supportfunktioner i det foreslåede system, vil data om uønskede hændelser blive indhentet, og yderligere intervention vil blive iværksat efter behov for eventuelle sikkerhedsproblemer, der måtte opstå i løbet af denne pilotundersøgelse.