Urologische Biofeedback-Spielsoftware

HINTERGRUND UND BEDEUTUNG

Medizinisch und biologisch:

LUTD ist ein häufiges Problem bei Kindern, das zu Einnässen tagsüber und nachts, häufigem und dringendem Wasserlassen und Harnwegsinfektionen führen kann. Bei einer Untergruppe von Kindern ist LUTD das Ergebnis einer Fehlkoordination zwischen Beckenboden- und Bauchmuskulatur. Diese Kinder neigen dazu, ihre Beckenmuskeln beim Wasserlassen eher anzuspannen als zu entspannen. Diese abnormale Kontraktion führt zu Blasenveränderungen, die zu Inkontinenz führen können. In den meisten Fällen kann das Verständnis, wie man den Beckenboden und die Bauchmuskeln anspannt und entspannt, dazu beitragen, die LUTD-Symptome zu lindern. Das Erkennen und Erlernen der Nutzung des Beckenbodens ohne Aktivierung der Bauchmuskulatur ist einer der stärksten Einflussfaktoren auf die Blasenfunktion.

Das aktuelle LUTD-Programm an der Einrichtung des Prüfers umfasst eine vollständige Anamnese und körperliche Untersuchung, gefolgt von einer umfassenden Ausbildung. Wenn sich die Patienten nicht bessern, werden sie einer zusätzlichen Untersuchung mit einer Nierenbeckenultraschalluntersuchung und einer gleichzeitigen Uroflowmetrie- und Elektromyographie (EMG)-Studie unterzogen. Basierend auf dieser Bewertung erhält ein Prozentsatz der Patienten anschließend eine Biofeedback-Behandlung. Biofeedback wird in der Regel Patienten empfohlen, die beim Wasserlassen den Beckenboden und die Bauchmuskulatur nicht richtig nutzen. Die Biofeedback-Behandlung umfasst Weiterbildung, Standard-Biofeedback und Biofeedback-Computerspiele. Beim Standard-Biofeedback werden Patienten durch ein Display, das die EMG-Aktivität der Bauch- und Beckenbodenmuskulatur anzeigt, auf die Aktivität ihrer Bauch- und Beckenbodenmuskulatur aufmerksam gemacht. Bei den Biofeedback-Computerspielen steuern Patienten verschiedene Spiele mit ihrer Beckenboden- und Bauchmuskulatur. Bei beiden Methoden lernt der Patient, die Beckenbodenmuskulatur zu lokalisieren und beim Wasserlassen zu isolieren. Biofeedback stellt nur einen möglichen Behandlungsplan für Kinder mit LUTD dar. Die Patienten werden vor Beginn des Biofeedback-Teils des LUTD-Programms auf ihre Kompatibilität mit dieser Behandlung untersucht.

Mehrere Studien wurden von McKenna und Kollegen durchgeführt, um die Wirksamkeit der Biofeedback-Spiele bei der Behandlung von LUTD-Symptomen zu bewerten. An den Studien nahmen 41 bzw. 160 Kinder unterschiedlichen Alters teil, das durchschnittlich 7,2 bzw. 8,5 Jahre alt war. Die Spiele funktionierten durch die Erfassung von Rückmeldungen, die eine Beugung des Beckenbodens und eine Entspannung der Bauchmuskulatur darstellten. Alle Kinder in den Studien nahmen pro Sitzung an etwa einer Stunde Behandlung teil, die etwa 20 Minuten beaufsichtigte Spielzeit umfasste. Die Erfolgsquote von 84 % bzw. 87 % in jedem Versuch zeigte, dass die Methode der Verwendung von Biofeedback in Kombination mit Videospielen eine praktikable Option für die Behandlung von LUTD bei Kindern ist.

Motivation:

Die Einrichtung des Prüfarztes hat mit der Verwendung von Biofeedback-Spielen Erfolg gehabt, um Patienten darin zu schulen, ihre Beckenboden- und Bauchmuskeln richtig zu nutzen. Biofeedback ist weniger invasiv als herkömmliche Behandlungsmethoden und verursacht für den Patienten keinen potenziellen Schaden. Das DOS-basierte Biofeedback-Spielsystem, das derzeit an unserer Einrichtung verwendet wird, ist insofern einzigartig, als es die Interaktion von Beckenboden UND Bauchmuskeln zur Steuerung von Videospielen durch EMG-Signale beinhaltet. Das System wurde speziell für unser LUTD-Programm entwickelt und ist nicht auf dem Markt erhältlich. Das aktuelle Biofeedback-Spielsystem wurde jedoch seit fast 20 Jahren nicht mehr aktualisiert und ist veraltet. Es erfordert einen Controller, der nicht mehr auf dem Markt erhältlich ist, nicht zuverlässig startet und leicht überhitzt. Damit diese Behandlungsmethode den Kindern unserer Einrichtung weiterhin zur Verfügung steht, sind aktualisierte Soft- und Hardware unerlässlich.

Studenten des UW-Programms für Biomedizintechnik haben ein aktualisiertes Biofeedback-System entwickelt, um das aktuelle System zu ersetzen. Das System nutzt EMG-Hardware, die bereits von der FDA zugelassen wurde, gepaart mit aktualisierter, von den Studenten erstellter Software. Das Gerät befindet sich noch in der Testphase, es ist jedoch eine frühzeitige Konsultation der Nutzerschaft erforderlich, um den Bedarf zu ermitteln und Anforderungen zu entwickeln. Benutzer sind auch für analytische Arbeiten und Tests während der gesamten Produktentwicklung von entscheidender Bedeutung. Die Forscher planen, die Software schließlich zu vermarkten. Feldtests und Rückmeldungen an die Hersteller sind äußerst wünschenswert.

SPEZIFISCHE ZIELE/STUDIENZIELE

Ziele:

1. Bewerten Sie die Fähigkeit des Arztes, EMG-Werte zu lesen, die während der Patienteninteraktion mit der Software aufgezeichnet wurden.
2. Bewerten Sie die Akzeptanz der neuen Software durch das Pflegepersonal, einschließlich der Benutzerfreundlichkeit der Bedienung und Einrichtung.
3. Bewerten Sie die Akzeptanz/Zufriedenheit des Patienten mit den neuen Videospielen, die Teil des Softwarepakets sind.

Ergebnisse:

Drei Messgrößen werden verwendet, um die Benutzerfreundlichkeit der Videospielsoftware zu bestimmen: 1) medizinischer Wert für den Arzt, 2) Benutzerfreundlichkeit durch das Pflegepersonal und 3) Patientenaufnahme/-zufriedenheit. Jede dieser Kennzahlen wird anhand rollenspezifischer Bewertungsformulare gemessen.

Das Ziel besteht darin, dass Ärzte und Patienten die Benutzerfreundlichkeit mit 50 % oder mehr bewerten und dass Pflegekräfte die Benutzerfreundlichkeit mit 85 % oder mehr bewerten (System Usability Score).

Da beim Biofeedback eine gut erforschte EMG-Technologie zum Einsatz kommt, hängt der Erfolg des Systems zu einem großen Teil von der Patientenzufriedenheit ab. Daher zielen die ersten beiden Ziele darauf ab, die Benutzerfreundlichkeit bei der Systemeinrichtung und Datenpräsentation zu zeigen, und unser letztes Ziel wird die Benutzerfreundlichkeit entsprechend der Patienteneinbindung zeigen.

FORSCHUNGSDESIGN UND -METHODEN

Studienpopulation: An einer Fokusgruppensitzung werden der an dieser Studie beteiligte Arzt, ein Projektberater und am Projekt beteiligte Mitarbeiter sowie drei zufällige Personen außerhalb des Projekts (insgesamt 7) beteiligt sein. Diese Personen geben Feedback zur Software, das zur Verbesserung der Software verwendet wird. An dieser Studie werden auch Patienten beteiligt sein, die derzeit im UW LUTD-Programm unter der Aufsicht von Dr. Patrick McKenna behandelt werden. Ziel der Forscher ist es, 30 dieser Patienten zu rekrutieren, die das Patienten-Feedback-Formular ausfüllen. Darüber hinaus werden die an Biofeedback beteiligten Krankenschwestern (insgesamt 3) zusätzlich zum Ausfüllen des Feedback-Formulars für Krankenschwestern qualitative und quantitative Daten bereitstellen und der an Biofeedback beteiligte Arzt (insgesamt 1) wird das Feedback-Formular für Ärzte ausfüllen.

Fokusgruppe (Cognitive-Walk Through): Um die Entwicklung der endgültigen Software zu unterstützen, die in der folgenden formellen Schulung verwendet werden soll, wird eine Reihe informeller Peer-Fokusgruppensitzungen abgehalten. An diesen Sitzungen werden Dr. Patrick McKenna, Christian Sauder, Joyce Jackson, Amit J. Nimunkar und drei zufällige Personen außerhalb des Projekts teilnehmen. Während der Sitzung wird jeder Teilnehmer gebeten, frei durch die Schulungssuite und die Spielumgebung zu navigieren. Während dieser Aktivität haben sie die Möglichkeit, Kommentare zur Software abzugeben und auf Folgefragen des Ermittlers zu antworten. Diese Fragen und/oder Kommentare werden von einem der Ermittler aufgezeichnet und als Leitfaden für den Entwicklungsprozess verwendet.

Schulungssitzung für Krankenschwestern: Nach der Fokusgruppensitzung absolvieren die Krankenschwestern eine Schulungssitzung, in der qualitative und quantitative Daten zur Software gesammelt werden. Die Pflegekraft wird gebeten, „laut zu denken“, während sie ein skizziertes Szenario abarbeitet. Bewerter werden ermutigt, ihre Schwierigkeiten mit dem System zu äußern und Änderungen am Interface-Design und an den Funktionalitäten zu empfehlen. Am Ende der „Think Aloud“-Sitzung wird ein unstrukturiertes Interview geführt, in dem der Benutzer nach seinem Gesamteindruck von der Software und seinen Verbesserungsvorschlägen gefragt wird. Die Sitzung zum lauten Denken und das unstrukturierte Interview werden von Mitgliedern des Studienteams aufgezeichnet und transkribiert. Jede Krankenschwester wird außerdem gebeten, die System Usability Scale (SUS) auszufüllen.

Biofeedback: Nach Vorlage der entsprechenden Einwilligungs-/Zustimmungsformulare können Patienten mit Biofeedback-Sitzungen mit dem neuen System beginnen. Die Patienten werden 3 wöchentlichen Sitzungen von jeweils 1 Stunde Dauer unterzogen. Bei jeder Sitzung erhalten die Patienten EMG-Oberflächenelektrodenpflaster (Kendall, 1050NPSM Neonatal-Elektroden – vorverdrahtet, kleines Tuch), die an der 3- und 9-Uhr-Position am Perineum angebracht werden, um die elektrische Aktivität der Beckenbodenmuskelgruppe zu messen. Ein zusätzliches Oberflächenelektrodenpflaster wird auf dem Rectus abdominus angebracht, um die Aktivität der Bauchmuskulatur zu messen. Alle interaktiven Biofeedback-Tests werden von Krankenschwestern des American Family Children's Hospital durchgeführt, die Erfahrung mit Standard-Biofeedback-Techniken haben.

Endbenutzer-Bewertungsformulare: Nachdem der Patient alle Biofeedback-Sitzungen abgeschlossen hat, füllt er/sie ein Feedback-Formular über seine Zufriedenheit mit den Spielen aus. Der Arzt füllt ein Feedback-Formular aus, in dem der medizinische Wert des Geräts beurteilt wird, und das Pflegepersonal füllt ein Feedback-Formular aus, in dem die Benutzerfreundlichkeit des Geräts beurteilt wird.