VR-basierte EF-Rehabilitation für pädiatrisches SHT

Schädel-Hirn-Trauma (TBI) ist mit schätzungsweise 700.000 Fällen pro Jahr eine der Hauptursachen für erworbene Behinderungen bei Kindern in den USA, die bei 75 % der Kinder mit Traumata auftreten und für 70 % der Todesfälle aufgrund von Kindheitstraumata verantwortlich sind. TBIs im Kindesalter führen häufig zu einer erheblichen Beeinträchtigung der kognitiven Funktionen, insbesondere der zentralen Exekutivfunktionen (EFs) aufgrund der Anfälligkeit der Frontallappen, insbesondere nach einem mittelschweren bis schweren SHT. Core EF setzt sich aus drei Fähigkeiten zusammen: Hemmungskontrolle, Arbeitsgedächtnis und kognitive Flexibilität, deren Beeinträchtigung mit beeinträchtigten täglichen EF-Fähigkeiten, erhöhten Aufmerksamkeitsproblemen und geringerer Lebensqualität (QoL) verbunden ist. Die CDC berichtete dem Kongress im Jahr 2015, dass die kognitive Rehabilitation nach TBI der ungedeckte Gesundheitsversorgungsbedarf Nr. 1 für Kinder mit TBI ist. Es fehlen jedoch evidenzbasierte EF-Rehabilitationsprogramme. Obwohl die Forschung gezeigt hat, dass eine Kombination verschiedener kognitiver Interventionen die EF von Kindern verbessern kann, wird die klinische Anpassung und Implementierung solcher Interventionen in der Rehabilitation durch begrenzte Erschwinglichkeit, Zugänglichkeit, Adhärenz und Generalisierbarkeit behindert. Virtual Reality (VR) bietet aus drei Gründen eine aufregende alternative Strategie für die EF-Rehabilitation von TBI im Kindesalter. Erstens hat VR die Flexibilität, verschiedene EF-Trainingsaktivitäten in einer virtuellen Umgebung innerhalb eines begrenzten physischen Raums anzubieten. Zweitens kann VR über Internet-/mobile Plattformen bereitgestellt werden, sodass Kinder nach Bedarf zu Hause am Training nach der Entlassung teilnehmen können. Drittens kann VR im Gegensatz zu herkömmlichen computergestützten Trainingsprogrammen immersive Erfahrungen in drei Dimensionen bieten. Dies kann die Einhaltung des Trainings erhöhen und eine stärkere Übertragung erlernter EF-Fähigkeiten auf ungeschulte Aufgaben im Alltag fördern. Bisher wurden keine strengen randomisierten klinischen Studien (RCTs) durchgeführt, um die Sicherheit und Wirksamkeit der VR-basierten EF-Rehabilitation für TBI im Kindesalter zu belegen.

Das übergeordnete Ziel dieses Pilotprojekts ist die Bewertung der Machbarkeit, Sicherheit und vorläufigen Wirksamkeit eines neuartigen VR-basierten interaktiven kognitiven Trainingsprogramms (VICT) für die EF-Rehabilitation bei Kindern im Alter von 7 bis 17 Jahren mit kompliziertem leichtem bis schwerem SHT. Das VICT-Programm ist ein integratives Hardware- und Software-VR-System, das die drei Kern-EFs in einer herausfordernden animierten Mission trainiert. Unter Verwendung einer kleinen Parallelgruppen-RCT konzentriert sich die Studie auf die Verfeinerung klinisch angemessener VR-Forschungsparadigmata in pädiatrischen Rehabilitationsumgebungen und den Erhalt von Machbarkeits-, Sicherheits- und vorläufigen Wirksamkeitsdaten zur Verbesserung der EF bei Kindern. Nach Abschluss der vorliegenden Pilotstudie werden die Forscher das in dieser Phase erworbene Wissen und die Fähigkeiten nutzen, um eine umfassende Längsschnitt-RCT mit parallelen Gruppen durchzuführen, um die Wirksamkeit des VICT-Programms formell zu bewerten.

Insbesondere wird in dieser Studie eine kleine Parallelgruppen-RCT durchgeführt. Ziel der Forscher ist es, 20-30 Kinder mit kompliziertem leichten bis schweren SHT zu rekrutieren und jeden Teilnehmer nach dem Zufallsprinzip entweder einer Interventionsgruppe (VICT) oder einer Kontrollgruppe (vergleichbares VR-Spiel ohne EF-Training) zuzuweisen. Vorläufige Wirksamkeitsergebnisse werden vor und nach der Intervention sowie bei einem Folgebesuch bis zu sechs Monate nach der Bewertung nach der Intervention bewertet.

Ziel 1. Verfeinerung klinisch angemessener Paradigmen für die VR-Kinder-SHT-Rehabilitationsforschung.

Ziel 2. Untersuchung der Machbarkeit, Sicherheit und vorläufigen Wirksamkeit des VICT-Programms. Die Durchführbarkeit und Sicherheit des VICT-Programms wird sowohl durch quantitative Maßnahmen (unerwünschte Ereignisse, Simulatorkrankheit und Ermüdbarkeit) als auch durch ein halbstrukturiertes Interview mit Kindern, Familien und Ärzten zu wahrgenommenen Vorteilen und Herausforderungen untersucht. Es werden vorläufige Wirksamkeitsdaten zu Kern-EF, täglicher EF, Aufmerksamkeitsproblemen und gesundheitsbezogener QoL für beide Gruppen erhoben. Diese Daten werden dann auf konservative Weise verwendet, um die Effektgröße dieser neuartigen Intervention abzuschätzen und die erforderliche Stichprobengröße für zukünftige RCTs zu berechnen.