비뇨기과 바이오피드백 게임 소프트웨어

배경 및 의의

의료 및 생물학:

LUTD는 낮과 밤에 젖음, 빈번하고 긴급한 배뇨 및 요로 감염을 유발할 수 있는 어린이의 일반적인 문제입니다. 어린이의 하위 집합에서 LUTD는 골반저 근육과 복부 근육 사이의 불일치의 결과입니다. 이 아이들은 배뇨 중에 골반 근육을 이완시키기보다는 수축시키는 경향이 있습니다. 이 비정상적인 수축은 요실금을 유발할 수 있는 방광 변화를 초래합니다. 대부분의 경우 골반저와 복근을 수축하고 이완하는 방법을 이해하면 LUTD 증상을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 복근 활성화 없이 골반저를 활용하는 방법을 확인하고 배우는 것은 방광 기능의 가장 강력한 이펙터 중 하나입니다.

조사 기관의 현재 LUTD 프로그램에는 전체 병력 및 신체 검사와 광범위한 교육이 포함됩니다. 환자가 호전되지 않으면 신장 골반 초음파와 동시 요류 측정 및 근전도 검사(EMG) 연구로 추가 평가를 받습니다. 그 평가를 기반으로 환자의 비율은 계속해서 바이오피드백 치료를 받습니다. 바이오피드백은 일반적으로 배뇨 시 골반저와 복근을 적절하게 사용하지 않는 환자에게 권장됩니다. 바이오피드백 치료에는 추가 교육, 표준 바이오피드백 및 바이오피드백 컴퓨터 게임이 포함됩니다. 표준 바이오피드백에서 환자는 복부 및 골반저 근육의 EMG 활동을 보여주는 디스플레이를 통해 복부 및 골반저 근육 활동을 인식하게 됩니다. 바이오피드백 컴퓨터 게임에서 환자는 골반기저근과 복근으로 다양한 게임을 제어합니다. 두 가지 방법 모두 환자에게 골반저 근육의 위치를 ​​파악하고 배뇨하는 동안 분리하는 방법을 알려줍니다. 바이오피드백은 LUTD가 있는 어린이를 위한 단 하나의 가능한 치료 계획을 나타냅니다. 이 치료와의 호환성을 위해 LUTD 프로그램의 바이오피드백 부분에 들어가기 전에 환자를 분석합니다.

McKenna와 동료들은 LUTD 증상 치료에 대한 바이오피드백 게임의 효과를 평가하기 위해 여러 연구를 수행했습니다. 실험에는 각각 평균 ​​7.2세와 8.5세인 다양한 연령의 41명과 160명의 어린이가 참여했습니다. 이 게임은 골반저의 굴곡과 복근의 이완을 나타내는 피드백을 획득함으로써 작동했습니다. 시험에 참가한 모든 어린이는 약 20분의 감독 게임 시간을 포함하는 세션당 약 1시간의 치료에 참여했습니다. 각 시험에서 84% 및 87%의 성공률은 비디오 게임과 함께 바이오피드백을 사용하는 방법이 어린이의 LUTD 치료를 위한 실행 가능한 옵션임을 보여주었습니다.

동기 부여:

연구자의 기관은 바이오피드백 게임을 사용하여 환자에게 골반저와 복근을 적절하게 사용하는 방법을 교육하는 데 성공했습니다. 바이오피드백은 전통적인 치료 방법보다 덜 침습적이며 환자에게 잠재적인 해를 끼치지 않습니다. 현재 우리 기관에서 활용하고 있는 DOS 기반 바이오피드백 게임 시스템은 EMG 신호를 통해 비디오 게임을 제어하기 위해 골반저와 복근의 상호 작용을 포함한다는 점에서 독특합니다. 이 시스템은 LUTD 프로그램을 위해 특별히 제작되었으며 시중에서 구할 수 없습니다. 그러나 현재의 바이오피드백 게임 시스템은 거의 20년 동안 업데이트되지 않았으며 구식이 되었습니다. 시장에서 더 이상 사용할 수 없고 안정적으로 시작되지 않으며 쉽게 과열되는 컨트롤러가 필요합니다. 업데이트된 소프트웨어와 하드웨어는 우리 기관의 어린이들이 이 치료 방법을 계속 사용할 수 있도록 하는 데 필수적입니다.

UW Biomedical Engineering 프로그램의 학생들은 현재 시스템을 대체하기 위해 업데이트된 바이오피드백 시스템을 만들었습니다. 이 시스템은 학생들이 만든 업데이트된 소프트웨어와 함께 이미 FDA 승인을 받은 EMG 하드웨어를 활용합니다. 장치는 아직 테스트 단계에 있지만 요구 사항을 평가하고 요구 사항을 개발하려면 사용자 모집단과의 조기 협의가 필요합니다. 사용자는 또한 제품 개발 전반에 걸쳐 분석 작업 및 테스트에 매우 중요합니다. 조사관은 궁극적으로 소프트웨어를 판매할 계획이며 제조업체에 대한 필드 테스트 및 피드백이 매우 바람직합니다.

구체적인 목적/연구 목적

목표:

1. 소프트웨어와 환자의 상호 작용을 통해 기록된 EMG 값을 읽는 의사의 능력을 평가합니다.
2. 작동 및 설정의 유용성을 포함하여 새 소프트웨어의 간호사 수신을 평가합니다.
3. 소프트웨어 패키지의 일부인 새로운 비디오 게임에 대한 환자의 수용/만족도를 평가합니다.

결과:

비디오 게임 소프트웨어의 유용성을 결정하는 데 사용되는 세 가지 측정 기준은 1) 의사에 대한 의학적 가치, 2) 간호사의 사용 용이성, 3) 환자 수용/만족입니다. 이러한 각 메트릭은 역할에 특정한 평가 양식을 사용하여 측정됩니다.

목표는 의사와 환자가 사용성을 50% 이상으로 평가하고 간호사가 사용성을 85 이상으로 평가하는 것입니다(시스템 사용성 점수).

바이오피드백은 잘 알려진 EMG 기술을 사용하기 때문에 시스템 성공의 대부분은 환자 만족도와 관련이 있습니다. 따라서 처음 두 가지 목표는 시스템 설정 및 데이터 프레젠테이션에서 사용성을 보여주고 최종 목표는 환자 참여에 따른 사용성을 보여줍니다.

연구 설계 및 방법

연구 인구: 포커스 그룹 세션에는 이 연구에 관련된 의사, 프로젝트 고문 및 프로젝트에 관련된 직원 및 프로젝트 외부의 무작위 개인 3명(총 7명)이 참여합니다. 이러한 개인은 소프트웨어를 개선하는 데 사용될 소프트웨어에 대한 피드백을 제공합니다. 이 연구는 또한 Patrick McKenna 박사의 감독 하에 현재 UW LUTD 프로그램에서 치료를 받고 있는 환자들을 포함할 것입니다. 조사관은 환자 피드백 양식을 작성할 환자 30명을 모집하는 것을 목표로 합니다. 또한 바이오피드백과 관련된 간호사(총 3명)는 간호사 피드백 양식을 작성하는 것 외에도 정성적 및 정량적 데이터를 제공하고 바이오피드백과 관련된 의사(총 1명)는 의사 피드백 양식을 작성합니다.

포커스 그룹(Cognitive-Walk Through): 아래의 공식 교육에 사용할 최종 소프트웨어 개발을 지원하기 위해 일련의 비공식 동료 포커스 그룹 세션이 개최됩니다. 이 세션은 Patrick McKenna 박사, Christian Sauder, Joyce Jackson, Amit J. Nimunkar 및 프로젝트 외부의 무작위 개인 3명으로 구성됩니다. 세션 중에 각 참가자는 교육 스위트와 게임 환경을 자유롭게 탐색해야 합니다. 이 활동 중에 그들은 소프트웨어에 대해 논평하고 조사관의 후속 질문에 응답할 수 있습니다. 이러한 질문 및/또는 의견은 조사자 중 한 명이 기록하고 개발 프로세스를 안내하는 데 사용됩니다.

간호사 교육 세션: 포커스 그룹 세션 후 간호사는 소프트웨어에 대한 정성적 및 정량적 데이터가 수집되는 교육 세션을 거치게 됩니다. 간호사는 대략적인 시나리오를 완성하는 동안 "큰 소리로 생각"하라는 요청을 받게 됩니다. 평가자는 시스템에 대한 어려움을 표명하고 인터페이스 디자인 및 기능에 대한 변경 사항을 권장하도록 권장됩니다. Think Aloud 세션이 끝나면 사용자가 소프트웨어에 대한 전반적인 인상과 개선을 위한 제안에 대해 질문하는 구조화되지 않은 인터뷰가 진행됩니다. Think Aloud 세션과 구조화되지 않은 인터뷰는 연구 팀 구성원이 녹음하고 기록합니다. 또한 각 간호사는 시스템 사용성 척도(SUS)를 작성해야 합니다.

바이오피드백: 적절한 동의/승인 양식을 전달하면 환자는 새로운 시스템으로 바이오피드백 세션을 시작할 수 있습니다. 환자들은 각각 1시간 동안 지속되는 3개의 주간 세션을 거치게 됩니다. 각 세션에서 환자는 EMG 표면 전극 패치(Kendall, 1050NPSM Neonatal Electrodes-Prewired, Small Cloth)를 회음부의 3시 및 9시 위치에 배치하여 골반저 근육 그룹의 전기 활동을 측정합니다. 복부 근육 활동을 측정하기 위해 추가 표면 전극 패치를 복직근에 배치합니다. 모든 양방향 바이오피드백 테스트는 표준 바이오피드백 기술에 경험이 있는 American Family Children's Hospital 간호사가 수행합니다.

최종 사용자 평가 양식: 환자가 모든 바이오피드백 세션을 완료한 후 게임 만족도에 대한 피드백 양식을 작성합니다. 의사는 장치의 의학적 가치를 평가하는 피드백 양식을 작성하고 간호사는 장치 사용 용이성을 평가하는 피드백 양식을 작성합니다.