Gamifying Hand Therapy: Development of a Mixed Reality Rhythm Game to Reduce Pain and Improve Motivation
2026. július 27. frissítette: Yushi Wang, Western University
The hand is one of the most functional and frequently injured parts of the body. Without proper recovery, patients can face significant impairments performing everyday tasks. Hand therapy is the cornerstone of hand rehabilitation, but the painful, repetitive, and monotonous nature of prescribed exercises leads to poor patient motivation and adherence, ultimately compromising long-term recovery outcomes.
New technologies such as virtual reality (VR) and augmented reality (AR) have emerged as interactive and engaging modalities for rehabilitation, and can even reduce pain by distracting patients during exercises. However, mixed reality (MR), which is a new modality combining VR and AR has not been well studied for its ability to reduce pain in hand rehabilitation. Therefore, we developed HoloRehab, a mixed reality video game for hand rehabilitation, built for the Microsoft HoloLens 2 headset. This device allow users to see and interact with realistic 3D holograms projected into their physical environment.
This pilot study will evaluate whether using HoloRehab can reduce discomfort and improve the exercise experience compared to traditional self-guided hand therapy exercises. After development of a prototyped game, we will run a pilot study involving 20 healthy participants assigned to either the mixed reality intervention or a traditional exercise group. Outcomes will include measures of discomfort, fatigue, and user experience.
Findings from this study will inform further development of the HoloRehab system.
A tanulmány áttekintése
Állapot
Befejezve
Körülmények
Beavatkozás / kezelés
Tanulmány típusa
Beavatkozó
Beiratkozás (Tényleges)
20
Fázis
- Nem alkalmazható
Kapcsolatok és helyek
Ez a rész a vizsgálatot végzők elérhetőségeit, valamint a vizsgálat lefolytatásának helyére vonatkozó információkat tartalmazza.
Tanulmányi helyek
-
-
Ontario
-
London, Ontario, Kanada, N6A 3K7
- University of Western Ontario
-
-
Részvételi kritériumok
A kutatók olyan embereket keresnek, akik megfelelnek egy bizonyos leírásnak, az úgynevezett jogosultsági kritériumoknak. Néhány példa ezekre a kritériumokra a személy általános egészségi állapota vagy a korábbi kezelések.
Jogosultsági kritériumok
Tanulmányozható életkorok
- Felnőtt
- Idősebb felnőtt
Egészséges önkénteseket fogad
Igen
Leírás
Inclusion Criteria:
- Adult (≥18 years old) medical students at Western University
- English-speaking
- No existing hand pathology
- Able and willing to provide informed consent
Exclusion Criteria:
- Musculoskeletal conditions
- Neurological conditions
- Chronic pain conditions
- Previous hand surgeries
- Function-altering hand injuries
- History of motion sickness
- History of seizures or epilepsy
- Cold sensitivity or cold intolerance
- Current use of analgesic medications (e.g., NSAIDs, acetaminophen, opioids)
Tanulási terv
Ez a rész a vizsgálati terv részleteit tartalmazza, beleértve a vizsgálat megtervezését és a vizsgálat mérését.
Hogyan készül a tanulmány?
Tervezési részletek
- Elsődleges cél: Kezelés
- Kiosztás: Véletlenszerűsített
- Beavatkozó modell: Párhuzamos hozzárendelés
- Maszkolás: Nincs (Open Label)
Fegyverek és beavatkozások
Résztvevő csoport / kar |
Beavatkozás / kezelés |
|---|---|
|
Aktív összehasonlító: Traditional Rehabilitation
Participants in the traditional rehabilitation group perform self-guided finger range of motion exercises according to a provided guide, without any gaming component.
|
Participants submerge their dominant hand in a cold-water bath while performing hand exercises with their non-dominant hand.
Más nevek:
Participants perform hand exercises against finger extension resistance bands attached to the non-dominant hand.
Más nevek:
|
|
Kísérleti: HoloRehab Gaming Rehablitation
Participants in the HoloRehab Gaming Rehabilitation group perform the same finger range of motion exercises compared to traditional rehabilitation group, but through the medium of an extended reality rhythm video game with Microsoft HoloLens 3.
|
Participants submerge their dominant hand in a cold-water bath while performing hand exercises with their non-dominant hand.
Más nevek:
Participants perform hand exercises against finger extension resistance bands attached to the non-dominant hand.
Más nevek:
|
Mit mér a tanulmány?
Elsődleges eredményintézkedések
Eredménymérő |
Intézkedés leírása |
Időkeret |
|---|---|---|
|
Time to cold water withdrawal
Időkeret: Assessed continuously during the cold pressor test, from hand immersion until voluntary withdrawal or a maximum of 15 minutes.
|
The duration (seconds) that participants keep their hand submerged in a cold water bath before voluntarily withdrawing due to discomfort.
|
Assessed continuously during the cold pressor test, from hand immersion until voluntary withdrawal or a maximum of 15 minutes.
|
|
Time to fatigue failure
Időkeret: Assessed continuously during resisted hand exercise, from exercise initiation until voluntary cessation due to fatigue or a maximum of 15 minutes.
|
The duration (seconds) that participants continue performing hand exercises against resistance bands before voluntarily stopping due to fatigue.
|
Assessed continuously during resisted hand exercise, from exercise initiation until voluntary cessation due to fatigue or a maximum of 15 minutes.
|
|
Discomfort Rating After Cold Water Withdraw
Időkeret: Assessed immediately following completion of the cold pressor test (within 1 minute of hand withdrawal).
|
Participant-reported level of hand discomfort immediately following the cold pressor test, measured on a 1-10 numerical rating scale.
|
Assessed immediately following completion of the cold pressor test (within 1 minute of hand withdrawal).
|
|
Discomfort Rating After Resisted Exercise
Időkeret: Assessed immediately following completion of the resisted exercise task (within 1 minute of exercise cessation).
|
Participant-reported level of hand discomfort immediately following resisted hand exercises, measured on a 1-10 numerical rating scale.
|
Assessed immediately following completion of the resisted exercise task (within 1 minute of exercise cessation).
|
Másodlagos eredményintézkedések
Eredménymérő |
Intézkedés leírása |
Időkeret |
|---|---|---|
|
User experience
Időkeret: Assessed once immediately following completion of all study procedures during the single study visit (approximately 45 minutes after intervention initiation).
|
Participant-reported overall satisfaction, usability, comfort, enjoyment, and perceived effectiveness of the assigned exercise modality, assessed using a post-intervention questionnaire consisting of Likert-scale items.
For participants in the intervention arm, this includes experience with the HoloRehab game and the HoloLens 2 headset.
|
Assessed once immediately following completion of all study procedures during the single study visit (approximately 45 minutes after intervention initiation).
|
Együttműködők és nyomozók
Itt találhatja meg a tanulmányban érintett személyeket és szervezeteket.
Szponzor
Publikációk és hasznos linkek
A vizsgálattal kapcsolatos információk beviteléért felelős személy önkéntesen bocsátja rendelkezésre ezeket a kiadványokat. Ezek bármiről szólhatnak, ami a tanulmányhoz kapcsolódik.
Általános kiadványok
- Wolf S, Hardy JD. STUDIES ON PAIN. OBSERVATIONS ON PAIN DUE TO LOCAL COOLING AND ON FACTORS INVOLVED IN THE "COLD PRESSOR" EFFECT. J Clin Invest. 1941 Sep;20(5):521-33. doi: 10.1172/JCI101245. No abstract available.
- Mott J, Bucolo S, Cuttle L, Mill J, Hilder M, Miller K, Kimble RM. The efficacy of an augmented virtual reality system to alleviate pain in children undergoing burns dressing changes: a randomised controlled trial. Burns. 2008 Sep;34(6):803-8. doi: 10.1016/j.burns.2007.10.010. Epub 2008 Mar 5.
- Ali RR, Selim AO, Abdel Ghafar MA, Abdelraouf OR, Ali OI. Virtual reality as a pain distractor during physical rehabilitation in pediatric burns. Burns. 2022 Mar;48(2):303-308. doi: 10.1016/j.burns.2021.04.031. Epub 2021 May 5.
- Neiman NR, Falkson SR, Rodriguez ST, Wang EY, Hemphill SF, Khoury ME, Kist MN, Jackson CD, Caruso TJ. Quantifying virtual reality pain modulation in healthy volunteers: A randomized, crossover study. J Clin Anesth. 2022 Sep;80:110876. doi: 10.1016/j.jclinane.2022.110876. Epub 2022 May 4.
- Moreau S, Therond A, Cerda IH, Studer K, Pan A, Tharpe J, Crowther JE, Abd-Elsayed A, Gilligan C, Tolba R, Ashina S, Schatman ME, Kaye AD, Yong RJ, Robinson CL. Virtual Reality in Acute and Chronic Pain Medicine: An Updated Review. Curr Pain Headache Rep. 2024 Sep;28(9):893-928. doi: 10.1007/s11916-024-01246-2. Epub 2024 Apr 8.
- Birnie KA, Noel M, Chambers CT, von Baeyer CL, Fernandez CV. The cold pressor task: is it an ethically acceptable pain research method in children? J Pediatr Psychol. 2011 Nov-Dec;36(10):1071-81. doi: 10.1093/jpepsy/jsq092. Epub 2010 Oct 5.
- Pereira MF, Prahm C, Kolbenschlag J, Oliveira E, Rodrigues NF. Application of AR and VR in hand rehabilitation: A systematic review. J Biomed Inform. 2020 Nov;111:103584. doi: 10.1016/j.jbi.2020.103584. Epub 2020 Oct 2.
- Zhang C, Yu S. The Technology to Enhance Patient Motivation in Virtual Reality Rehabilitation: A Review. Games Health J. 2024 Aug;13(4):215-233. doi: 10.1089/g4h.2023.0069.
- Khamees KM, Deldar K, Yazarlu O, Tuama AM, Ganji R, Mazlom SR, Froutan R. Effect of augmented reality-based rehabilitation of hand burns on hand function in children: A randomized controlled trial. J Hand Ther. 2025 Apr-Jun;38(2):235-245. doi: 10.1016/j.jht.2023.10.009. Epub 2024 Feb 12.
Tanulmányi rekorddátumok
Ezek a dátumok nyomon követik a ClinicalTrials.gov webhelyre benyújtott vizsgálati rekordok és összefoglaló eredmények benyújtásának folyamatát. A vizsgálati feljegyzéseket és a jelentett eredményeket a Nemzeti Orvostudományi Könyvtár (NLM) felülvizsgálja, hogy megbizonyosodjon arról, hogy megfelelnek-e az adott minőség-ellenőrzési szabványoknak, mielőtt közzéteszik őket a nyilvános weboldalon.
Tanulmány főbb dátumok
Tanulmány kezdete (Tényleges)
2026. június 8.
Elsődleges befejezés (Tényleges)
2026. július 10.
A tanulmány befejezése (Tényleges)
2026. július 24.
Tanulmányi regisztráció dátumai
Először benyújtva
2026. június 9.
Először nyújtották be, amely megfelel a minőségbiztosítási kritériumoknak
2026. június 18.
Első közzététel (Tényleges)
2026. június 25.
Tanulmányi rekordok frissítései
Utolsó frissítés közzétéve (Tényleges)
2026. július 29.
Az utolsó frissítés elküldve, amely megfelel a minőségbiztosítási kritériumoknak
2026. július 27.
Utolsó ellenőrzés
2026. július 1.
Több információ
A tanulmányhoz kapcsolódó kifejezések
További vonatkozó MeSH feltételek
- Motoros aktivitás
- Mozgás
- Izom -csontrendszeri fiziológiai jelenség
- Izom -csontrendszeri és idegi fiziológiai jelenség
- Terápiás kezelés
- Fizikoterápiás módszerek
- Beteggondozás
- Gyakorlatterápia
- Rehabilitáció
- Utógondozás
- A betegellátás folytonossága
- Fizikai kondicionálás, ember
- Gyakorlat
- Ellenállási edzés
Egyéb vizsgálati azonosító számok
- 128579
Terv az egyéni résztvevői adatokhoz (IPD)
Tervezi megosztani az egyéni résztvevői adatokat (IPD)?
NEM
IPD terv leírása
No, individual participant data will not be shared, and is retained and used only by the study team.
Use of data is described in detail during the informed consent process, and will be stored securely in accordance with institutional research ethics requirements.
Due to our small sample size, there is a risk that participants can be re-identified even after de-identification if IPD is shared.
Gyógyszer- és eszközinformációk, tanulmányi dokumentumok
Egy amerikai FDA által szabályozott gyógyszerkészítményt tanulmányoz
Nem
Egy amerikai FDA által szabályozott eszközterméket tanulmányoz
Nem
Ezt az információt közvetlenül a clinicaltrials.gov webhelyről szereztük be, változtatás nélkül. Ha bármilyen kérése van vizsgálati adatainak módosítására, eltávolítására vagy frissítésére, kérjük, írjon a következő címre: register@clinicaltrials.gov. Amint a változás bevezetésre kerül a clinicaltrials.gov oldalon, ez a webhelyünkön is automatikusan frissül. .