Incarnazione nella realtà virtuale come terapia digitale di telemedicina per il trattamento del dolore cronico alla spalla

Questo protocollo di studio è stato condotto in conformità con gli standard etici della Dichiarazione di Helsinki e approvato da ADVARRA, un comitato di revisione istituzionale indipendente. Dieci pazienti con dolore cronico alla spalla (7 femmine, 3 maschi, età media = 48,44 anni) hanno fornito il consenso informato scritto prima di partecipare allo studio. Otto pazienti presentavano dolore cronico alla spalla sinistra e due presentavano dolore cronico alla spalla destra. I pazienti sono stati reclutati da una clinica del dolore locale. I pazienti sono stati esclusi se riportavano una storia di cinetosi, una storia di convulsioni o disturbi cognitivi. Un totale di ventuno pazienti sono stati valutati per l'ammissibilità. Due pazienti sono stati esclusi prima della partecipazione per una storia di vertigini o cinetosi e uno è stato escluso a causa di daltonismo. Quattro pazienti hanno rifiutato di partecipare prima dell'inizio del trattamento. Quattro pazienti sono stati esclusi a causa di imminenti interventi chirurgici programmati che avrebbero impedito loro di completare il protocollo di studio (vedere il diagramma della consorte di Figura 1).

Ai pazienti che si sono offerti volontari per partecipare allo studio è stato spedito un display VR montato sulla testa (HMD) wireless Oculus Quest a sei gradi di libertà e controller manuali. Ai pazienti è stato assegnato un coach sanitario per assistere con l'uso dell'hardware VR. L'allenatore della salute ha incontrato i pazienti tramite una piattaforma di chat video di telemedicina conforme a HIPAA. I pazienti sono stati istruiti sull'uso sicuro del visore VR e dei controller manuali e su come creare il guardiano del gioco sicuro del sistema Oculus Quest VR e su come connettere l'HMD a una rete Wi-Fi domestica. Dopo che i pazienti hanno confermato di sentirsi a proprio agio nell'uso di Oculus Quest, è stato consigliato loro di completare tre sessioni di riabilitazione funzionale con esercizi VR a settimana nel corso di otto settimane. Tutti gli esercizi di riabilitazione funzionale sono stati autosomministrati da ciascun paziente. L'allenatore ha condotto sessioni di chat video di telemedicina con ciascun paziente una volta alla settimana e ha amministrato un curriculum strutturato che includeva l'educazione alle neuroscienze del dolore, la definizione degli obiettivi, le istruzioni per il ritmo e la classificazione e la gestione delle riacutizzazioni.

Gli esercizi di riabilitazione funzionale sono stati forniti tramite KarunaHOME (Karuna Labs, Inc, San Francisco, CA). KarunaHOME è un software di realtà virtuale fornito sulla ricerca oculus per fornire esercizi di riabilitazione nelle case dei pazienti. KarunaHOME Virtual Embodiment Training™ consiste in cinque esercizi di riabilitazione funzionale progettati sui principi dell'esposizione graduale e della terapia dello specchio.

Ogni sessione di riabilitazione funzionale è iniziata con un esercizio di calibrazione che misurava il range di movimento della spalla per flessione, scaption e abduzione (Figura 2). L'esercizio di calibrazione è progredito attraverso la flessione della spalla, la scapolazione della spalla e l'abduzione della spalla una alla volta, su ciascun lato. Il paziente è stato istruito in VR per eseguire tre ripetizioni entro un range confortevole. L'esercizio di calibrazione era una misura del range di movimento confortevole del paziente per flessione, scappamento e abduzione ed era usato per stabilire i limiti degli esercizi successivi in ​​modo che il paziente non si spostasse oltre il proprio range confortevole durante la sessione di quel giorno. Il secondo esercizio era un esercizio di movimento funzionale che promuoveva la flessione della spalla, la scappata e l'abduzione mentre era impegnato in un compito di raggiungere e afferrare. I pazienti hanno raggiunto un globo a forma di fiore di loto galleggiante posizionato di fronte al paziente nell'ambiente virtuale. I pazienti hanno afferrato il globo muovendo il controller manuale, che corrispondeva al movimento del braccio dell'avatar virtuale, quindi hanno premuto il grilletto del controller manuale di Oculus Quest usando il dito indice per lanciare il globo in uno stagno producendo un lancio sopra o sotto. movimento e rilasciando il grilletto. Il secondo esercizio incorporava anche una manipolazione del feedback visivo speculare (MVF) in cui l'arto controlaterale dell'avatar si muoveva rispetto al movimento del paziente. Ad esempio, se il paziente muovesse il braccio destro, vedrebbe muoversi il braccio sinistro dell'avatar incarnato. MVF è stato utilizzato per metà della durata di ciascun esercizio. Il terzo esercizio era un esercizio di allungamento e presa in cui i pazienti si allungavano per afferrare fiori colorati spostando il controller manuale per posizionare il braccio dell'avatar virtuale davanti al proprio avatar virtuale incarnato. L'obiettivo di questo esercizio era abbinare fiori dello stesso colore in gruppi di tre o più. Il paziente ha raggiunto un fiore per rimuoverlo e poi i fiori sopra andranno a posto. L'esercizio richiedeva ai pazienti di raggiungere un'altezza massima continuando a rimuovere i fiori. Il quarto esercizio era un esercizio di pittura progettato per promuovere il complesso movimento dinamico della spalla. L'obiettivo di questo esercizio era collegare punti numerati utilizzando il controller manuale per muovere il braccio dell'avatar virtuale in uno schema dinamico per ricreare diverse forme nel cielo utilizzando un pennello virtuale. Le prime forme erano direttamente di fronte al paziente ed erano movimenti semplici come un cerchio, un triangolo, un cuore. Le forme sono diventate progressivamente più difficili, richiedendo una maggiore libertà di movimento della spalla per raggiungere sopra e di lato, e sono progredite verso forme più complesse da collegare. L'esercizio finale è stato un'attività simulata della vita quotidiana sotto forma di un'esperienza con arco e frecce. I movimenti sono stati progettati per imitare i movimenti che sono inclusi nelle attività della vita quotidiana come allacciarsi la cintura di sicurezza o lavarsi i capelli. C'erano tre esercizi distinti all'interno dell'attività con arco e frecce. In tutti gli esercizi, il paziente muoveva la pulsantiera per muovere gli arti superiori dell'avatar virtuale in una posizione necessaria per completare il compito. Il primo esercizio richiedeva ai pazienti di raggiungere il braccio interessato attraverso il corpo (adduzione orizzontale) fino alla faretra sull'anca opposta per afferrare una freccia e quindi portare la freccia verso l'arco (flessione della spalla) e tirare indietro (retrazione scapolare) e scoccare verso un bersaglio. Il secondo esercizio richiedeva ai pazienti di raggiungere con il braccio interessato sopra e dietro la spalla opposta alla faretra per prendere una freccia e quindi portare la freccia verso l'arco (flessione della spalla) e tirare indietro (retrazione scapolare) e tirare. Il terzo esercizio richiedeva ai pazienti di raggiungere la spalla interessata (flessione della spalla, abduzione e rotazione interna ed esterna). Ogni sessione è passata dal primo all'ultimo esercizio con un minuto di respirazione guidata tra un esercizio e l'altro. I pazienti hanno completato tre sessioni a settimana nel corso di otto settimane.

L'educazione al dolore basata sulla telemedicina e il coaching sulla salute comportamentale sono stati somministrati una volta alla settimana. La prima sessione è durata novanta minuti e consisteva in un'introduzione generale, un tutorial sull'uso sicuro dell'hardware VR in casa e introduzioni generali al Virtual Embodiment Training. Le sessioni da due a otto duravano sessanta minuti e ciascuna sessione affrontava argomenti che potevano essere applicati negli esercizi di incarnazione virtuale così come nelle attività della vita quotidiana. Ogni sessione includeva discussioni sugli obiettivi su cui lavorare, compresi gli obiettivi all'interno di esercizi di incarnazione virtuale. Le sessioni contenevano anche educazione alle neuroscienze del dolore, istruzioni sull'esposizione graduale ed esercizi comportamentali progettati per aiutare i pazienti ad affrontare il loro dolore cronico e gestire lo stress con il rilassamento, la consapevolezza delle emozioni e dei pensieri correlati al dolore, la consapevolezza e gli esercizi basati sulla gratitudine. I pazienti sono stati incoraggiati a applicare quanto appreso nelle sessioni di coaching comportamentale in esercizi eseguiti in VR.

L'obiettivo principale di questo studio era valutare la fattibilità di un programma di riabilitazione funzionale domiciliare fornito in VR combinato con istruzione e coaching basati sulla telemedicina. L'obiettivo secondario era determinare misure di esito appropriate per un eventuale studio controllato randomizzato su scala più ampia. Per valutare la potenziale efficacia della riabilitazione funzionale fornita dalla telemedicina VR, è stata somministrata una batteria di valutazioni del dolore in tre punti temporali (pre, metà e post), prima dell'inizio del protocollo di otto settimane, a metà (settimana 4) e dopo aver completato il protocollo di otto settimane. Il questionario Disability of the Arm, Shoulder, and Hand (DASH) è stato utilizzato per valutare la disabilità della spalla. L'SF-36 è stato utilizzato per valutare è stato somministrato per valutare la qualità della vita. La Pain Catastrophizing Scale (PCS) è stata utilizzata per valutare gli aspetti psicologici del dolore. La sottoscala dell'attività fisica del Fear Avoidance Beliefs Questionnaire (FABQ) è stata utilizzata per valutare la paura del movimento dovuta al dolore cronico. L'Upper Extremity Functional Index (UEFI) è stato utilizzato per valutare la funzione della spalla. La Tampa Scale of Kinesiophobia (TSK) è stata utilizzata per valutare la paura del movimento. Il Pain Self-Efficacy Questionnaire (PSEQ) è stato utilizzato per valutare la fiducia del paziente. La Yellow Flag Risk Form (YFRF) è stata utilizzata per valutare i meccanismi del dolore cronico. Poiché si trattava di uno studio di fattibilità, sono state valutate misure aggiuntive per determinare misure di esito appropriate per un eventuale studio controllato randomizzato più ampio.