Wirksamkeit der virtuellen Realität bei der Schmerzreduktion bei orthopädischen pädiatrischen Patienten

EINFÜHRUNG

Pädiatrische Patienten sind Eingriffen ausgesetzt, die zu Schmerzen und Ängsten führen können. Die International Association Study of Pain 2011 definiert Schmerz als eine unangenehme sensorische und emotionale Erfahrung, die mit einer tatsächlichen oder potenziellen Gewebeschädigung verbunden ist. Es wurden pharmakologische Interventionen eingesetzt, die Folgen dieser Therapie, insbesondere Opioide, sind jedoch besorgniserregend. Ablenkungstechniken wurden in letzter Zeit eingeführt, es gibt jedoch eine beträchtliche Bandbreite dieser Techniken, wie unter anderem Atmung, Musik und Spieltherapie.

Einige Studien weisen darauf hin, dass die Vorlieben und das Temperament des Kindes die Therapieergebnisse optimieren können. Es hat sich gezeigt, dass nicht-pharmakologische Analgetika den Patienten insgesamt zugute kommen. In der Literatur wird berichtet, dass das Ansehen von Videos, Biofeedback, mentale Bilder und Hypnose analgetische Wirkungen haben. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass kognitive Verhaltensstrategien, insbesondere Ablenkung, die Schmerzberichte bei bis zu 85 % der Patienten reduzieren. Die neueste aufkommende Technik ist die virtuelle Realität.

Virtuelle Realität erzeugt die Illusion, dass der Benutzer in eine andere Umgebung eintaucht. Durch die Okulare wird eine dreidimensionale Welt gesehen, und der Benutzer kann auf verschiedene Arten mit der Welt interagieren: Durch Bewegen von Kopf und Hals kann man sich in der Umgebung umschauen, und mit einem Handauslöser kann man auf Objekte in der Umgebung schießen. Da es sich hier um eine interaktivere Umgebung handelt, die mehr Aufmerksamkeit erregt als durch einfache Ablenkungen, gilt VR als vorteilhafter als einfache Ablenkungstechniken. Darüber hinaus verhindert die Verwendung eines Head-Mounted-Displays (HMD) die visuelle Wahrnehmung der realen Welt und verringert so die Gefahr einer Ablenkung. Frühere Anwendungen der Ablenkung zeigen, dass Kinder der Ablenkung nur für 2/3 des Eingriffs Aufmerksamkeit schenken, die virtuelle Realität jedoch die Ablenkung durch die visuellen Reize des Eingriffs verhindert.

In dieser Studie werden die Forscher versuchen, den Nutzen der Verwendung von Virtual-Reality-Ablenkungstechniken mit einem am Kopf montierten Display in orthopädischen Standardkonsultationen zu ermitteln, die mit Schmerzen verbunden sind. Die Literaturübersicht zeigt, dass diese Studie mit Ausnahme von Verbrennungen noch nie durchgeführt wurde. Darüber hinaus wurde die Herzfrequenzüberwachung bisher nicht in die Analyse der Schmerzreduktion einbezogen. Die Forscher werden die Schmerzreduktion anhand von Patientenfeedback und Schmerzskalen, aber auch anhand der Herzfrequenzüberwachung vor, während des Eingriffs und nach dem Eingriff beurteilen. In dieser Studie ist das einzige Verfahren die Entfernung des Gipsverbandes.

ZIELSETZUNG

Ziel ist es, prospektiv festzustellen, ob pädiatrische Patienten, die sich orthopädischen Eingriffen unterziehen, vom Einsatz der virtuellen Realität zur Schmerzbehandlung profitieren können.

SPEZIFISCHE ZIELE

Ermittlung etwaiger Vorteile des Einsatzes virtueller Realität zur Schmerzbehandlung in der pädiatrischen Bevölkerung mittels Patientenfeedback und Herzfrequenzüberwachung während der orthopädischen Versorgung. Auf diese Weise können wir feststellen, ob die virtuelle Realität zum Standard der Schmerzbehandlung bei Kindern und Jugendlichen werden sollte.

BEGRÜNDUNG UND BEDEUTUNG Es wurde berichtet, dass postoperative Schmerzen schwer zu behandeln sind und möglicherweise die Ergebnisse bei Kindern einschränken können. Die medikamentöse Behandlung ist für manche Patienten nicht ideal und unverträglich. Im Jahr 2009 ergab eine Studie mit 182 Kindern in der Abteilung für Verbrennungen und Orthopädie des Royal Children's Hospital in Brisbane, Australien, dass multimodale Ablenkungsgeräte (MMD) Schmerzen und Ängste deutlich reduzierten und künftige Schmerzen bei Eingriffen reduzierten. Multimodale Geräte sind interaktive Geräte, die das Kind auf einen Eingriff vorbereiten und mit entwicklungsgerechten Ablenkungsgeschichten und Spielen die Schmerzen lindern. Virtuelle Realität bietet eine alternative Methode mit hohem Nutzen.

In einer Fallstudie zur postoperativen zweimal täglichen Physiotherapie unter Verwendung einer subjektiven Schmerzskala wurde festgestellt, dass die Schmerzen im Vergleich zu den Kontrollpatienten um 41,2 % reduziert wurden. Studien, die sich mit der intravenösen Platzierung mit VR bei Kindern befassen, legen nahe, dass Kinder, Eltern und Krankenschwestern zufrieden sind. In dieser Studie wurde vorgeschlagen, affektiven Schmerz, Angstzustände, allgemeine Zufriedenheit und Schmerzintensität zu analysieren. Eine Literaturrecherche aus den Jahren 2008–2013 ergab außerdem, dass Ablenkungstechniken eine einfache und effiziente nicht-pharmakologische Strategie zur Linderung akuter Schmerzen wären und in pädiatrischen Pflegeeinrichtungen umgesetzt werden sollten. Es wurde vorgeschlagen, den Einsatz der damals aufkommenden virtuellen Realität weiter zu untersuchen.

Virtual-Reality-Ablenkung wurde auch bei der Chemotherapie, bei der Versorgung von Brandwunden und beim Zugang zu intravenösen Ports bei pädiatrischen Patienten eingesetzt, um Schmerzen und Angst vor invasiven medizinischen Eingriffen zu reduzieren, um Jugendlichen mit Zerebralparese dabei zu helfen, Physiotherapie zu ertragen, und um präoperative Ängste zu reduzieren. Eine weitere Studie zu VR während der routinemäßigen Blutentnahme ergab, dass VR bei der Linderung von Schmerzen und Angstzuständen wirksamer war als die Standardbehandlung. Sie kamen zu dem Schluss, dass VR die Fähigkeit besitzt, als präventive Intervention zu fungieren und die Erfahrung der Blutentnahme in einen potenziell schmerzfreien routinemäßigen medizinischen Eingriff zu verwandeln, insbesondere bei Patienten mit großer Angst. VR hat das Potenzial, sowohl die Ergebnisse für Kinder als auch die Belastung ihrer Betreuer zu verringern.

Es wird angenommen, dass unkontrollierte Schmerzen schwerwiegende psychologische und physiologische Folgen haben, einschließlich eines erhöhten Morbiditäts- und sogar Mortalitätsrisikos bei Kindern. Jüngste Schätzungen haben ergeben, dass rund 27 % der Kinder im Krankenhaus unter mäßigen bis starken Schmerzen leiden; Bei Teenagern und Kleinkindern sind die Werte mit 38 % bzw. 32 % höher. Pädiatrische Patienten mit unbehandelten Schmerzen sind anfälliger für die Entwicklung von Sensibilisierung, Hyperalgesie, chronischen Schmerzen und Allodynie. Zu den langfristigen Auswirkungen können Veränderungen in den Schaltkreisen gehören, die sich auf die Schmerzverarbeitung in der Zukunft auswirken und zu einer verminderten Empfindlichkeit oder Überempfindlichkeit gegenüber schmerzhaften Reizen führen.

METHODEN/VERFAHREN

Bei Patienten, bei denen ein Gipsverband, ein perkutaner Knochenstift oder ein Gipsverband entfernt werden soll, wird die Herzfrequenz mithilfe eines Pulsoximeters überwacht und nach dem Eingriff wird eine Rückmeldung gegeben. Patienten werden ausgewählt, wenn sie zwischen 5 und 18 Jahre alt sind, keine signifikanten Komorbiditäten haben und sich keinem dringenden Eingriff unterziehen. Ungefähr 100 Patienten werden in die Studie aufgenommen, mit jeweils 50 Teilnehmern in zwei Gruppen. Bei den beiden Gruppen handelt es sich um die Interventionsgruppe – diejenigen mit dem VR-Headset – und eine Kontrollgruppe – diejenigen ohne VR-Headset. Die Gruppen werden randomisiert und es werden demografische Daten wie Alter und Geschlecht erhoben. Patienten, die sich für die Studie qualifizieren, erhalten während des Besuchs die Einwilligung eines Mitglieds des Studienteams.

Die beiden Gruppen werden über die GraphPad-Software über https://www.graphpad.com/quickcalcs/randomize2/ randomisiert. Die Website weist jeweils 50 Probanden nach dem Zufallsprinzip zwei Gruppen zu, also insgesamt 100 Probanden. Die Ergebnisse werden in eine sichere Computerdatenbank kopiert, um den Überblick über die zugewiesenen Gruppen zu behalten. Den Patienten wird eine Studiennummer von 001 bis 100 zugewiesen, entsprechend der chronologischen Reihenfolge, in der sie ihre Einwilligung erteilt haben. Von dort aus gleichen die Forscher die Studiennummer des Patienten mit den Ergebnissen von GraphPad ab und bestimmen die Gruppenzuordnung des Patienten.

Eingeschriebene Patienten werden im Ochsner Medical Center in New Orleans, Louisiana, untergebracht. Dem Patienten entstehen keine Kosten und es erfolgt keine Kürzung der Patientenversorgung. Wenn der Patient zur Behandlung seiner Schmerzen aufgenommen werden muss, wird er in die stationäre Abteilung aufgenommen und vom Team betreut. Die Patienten werden vor, während und nach der Entfernung des Gipsverbandes einer Herzfrequenzüberwachung unterzogen. Alle erfassten Patientendaten werden anonymisiert und in einer gesicherten Datenbank gespeichert.

Wir werden unsere Daten mit T-Tests mit zweiseitigen und ungleichen Varianzen bei zwei Stichproben als Parametern analysieren.

PROTOKOLL

An dieser Studie werden Patienten im pädiatrischen orthopädischen Bereich des Ochsner Medical Center in New Orleans, Louisiana, beteiligt sein. Hierbei handelt es sich um eine prospektive, aufeinanderfolgende Fallserie zur Bewertung der Schwere und Verringerung der Schmerzen in der pädiatrischen Bevölkerung.

Die Randomisierung der Studiengruppen erfolgt vor jeder Patientenrekrutierung. Es wird zwei Studiengruppen mit jeweils etwa 50 Probanden geben. Teilnehmer der Gruppe „A“ werden während ihres Eingriffs mit dem VR-Headset ausgestattet. Teilnehmer der Gruppe „B“ erhalten kein VR-Headset und fungieren als Kontrollgruppe. Vor der Aufnahme in diese Studie werden alle Patienten ordnungsgemäß über die Anforderungen, Risiken, Vorteile und andere relevante Informationen der Studie informiert und geben ihr Einverständnis.

Die Patienten werden den Standard der Pflege erfahren und etwaige Anomalien oder Belastungen werden behandelt. Wenn die Patienten zur Schmerzbehandlung aufgenommen werden müssen, werden sie im Ochsner Medical Center aufgenommen. Die Patienten werden weiterhin im Hinblick auf die größtmögliche Patientenversorgung überwacht. Die voraussichtliche Teilnehmerzahl der Studie liegt bei etwa 100 Patienten.

Alle Faktoren zwischen den Gruppen werden so ähnlich wie möglich gehalten und alle Änderungen werden formell dokumentiert. Den Patienten werden Folgeanweisungen gegeben, die dem Pflegestandard für die Gipsentfernung entsprechen. Unser Ziel ist es herauszufinden, ob virtuelle Realität im Hinblick auf orthopädische Eingriffe zum Versorgungsstandard in der pädiatrischen Bevölkerung werden sollte.