만성 통증을 위한 구현된 가상 현실

약 5명 중 1명이 영향을 받는 만성 통증은 전 세계적으로 엄청나게 널리 퍼져 있습니다. 불행하게도, 표준 아편유사제 치료는 지속적으로 적절한 완화를 제공하지 않으며 종종 부작용과 관련이 있습니다. 통증 관리의 참신하고 혁신적인 접근 방식인 가상 현실(VR)은 통증 감소에 상당한 성공을 거둔 대화형 다중 모드 감각 자극을 생성합니다. 많은 연구가 환자의 주의를 고통에서 벗어나게 하는 VR의 능력에 초점을 맞췄습니다. 그러나 이러한 방법은 산만함을 통해 일시적인 완화만 제공하므로 장기적인 진통 치료를 제공하지 않습니다. 다르고 유망한 치료 접근 방식은 가상 신체 환상을 사용하여 신체 인식을 개선하고 잠재적으로 더 오래 지속되는 진통을 생성할 수 있는 구현된 시뮬레이션 기술로 VR을 활용하는 것입니다.

신체 지각의 장애(즉, 신체가 지각되는 방식의 변화)는 점차 만성 통증의 적절한 특징으로 인식되고 있습니다. 건강한 개인에 비해 만성 통증에 시달리는 환자는 신체 지각과 관련된 신경 영역의 변화를 보입니다. 주관적으로, 만성 통증 환자는 객관적인 평가와 다른 지각된 모양, 크기 또는 색상의 변화를 포함하는 신체 지각의 일탈을 보고합니다(예: 통증이 있는 신체 부위가 확대되거나 비틀리거나 다른 방식으로 왜곡됨을 경험함). 또한, 신체 지각 왜곡의 정도는 통증과 양의 상관관계가 있으며, 더 심한 통증을 겪는 사람들은 더 광범위한 신체 지각 장애도 보고합니다. 흥미롭게도, 신체 지각 왜곡을 줄이기 위한 개입은 그에 따라 통증을 완화하고, 여러 연구에서 (가상이 아닌) 신체 환상을 사용하여 신체 지각을 조절하는 것(즉, 지각된 구체화의 다감각 변조)이 다음에서 중요하고 심지어 지속적인 진통을 이끌어낼 수 있음을 입증했습니다. 만성통증 환자. 따라서 신체에 대한 왜곡된 인식은 통증 조절을 위한 유망한 목표를 구성합니다. 최근의 실험 및 임상 연구는 골관절염(OA), 복합 부위 통증 증후군(CRPS) 및 신경병성 통증을 포함하지만 이에 국한되지 않는 다양한 만성 통증 상태에서 신체 환상의 진통 효능을 입증했습니다. 예를 들어, OA 환자의 손을 환상적으로 스트레칭하면 통증이 40% 감소했습니다. 또한, 단일 환상에 따른 통증 완화는 몇 분에서 10주 사이에 지속되는 것으로 나타났으며, 이는 신체 환상의 여러 세션이 시간이 지남에 따라 피질의 잘못된 표현을 줄이고 장기적인 진통으로 이어질 수 있음을 시사합니다.

몰입형 VR 다감각 피드백 훈련은 (왜곡된) 신체 인식을 변경하기 위한 대상 가상 환경의 설계를 지원함으로써 만성 통증 관리를 목표로 하는 잠재적인 미래 접근 방식에 대한 유망한 새로운 길을 의미합니다. VR의 다중 모드 자극 제어는 물리적 신체에서 가상 신체로의 전환 착시를 가능하게 하여 가상 신체가 자신의 것 같은 느낌을 줍니다. 이러한 가상 신체 환상은 신체 지각을 쉽게 조절할 수 있으므로 통증의 지각된 속성을 변경하는 데 사용할 수 있습니다. 따라서 만성 통증 환자의 신체 지각 장애는 신체 지각으로는 불가능한 방식으로 가상 신체를 적응시켜 개선할 수 있습니다. 몸. 현재 연구는 위험 범주 A로 분류될 수 있는데, 그 이유는 그것이 최소한의 위험과 부담만을 수반하기 때문입니다(즉, 잠재적이지만 있을 법하지 않은 VR의 일시적 현기증 및 메스꺼움).

연구자들은 가상 현실이 가상 현실 세션 전후로 통증 강도 등급을 감소시킬 것이라고 가정합니다. 그러나 가상 신체 환상은 만성 통증과 관련된 신체 지각 장애를 표적화하고 정상화하는 것을 추가로 목표로 하기 때문에 가상 신체 환상은 더 강한 진통으로 이어질 것으로 예상됩니다. 통제 그룹의 VR 산만 직후 진통이 예상되지만 누적 개선 또는 지속적인 진통 또는 신체 지각 장애의 개선은 예상되지 않습니다. 또한 조사자들은 따라서 가상 신체 착시가 신체 지각 장애를 감소시킬 것이라고 가정합니다.

이 단일 센터 프로젝트는 국가 차원에서 수행되는 확증적 양적 연구로 구성됩니다. 가상 현실(즉, 산만 대 구현 방식으로서의 가상 현실)의 사용은 복합 부위 통증 증후군, 말초 신경 손상 및 골관절염을 포함하여 다양한 통증 상태에서 통증 관리를 위한 조정 중재 도구로 검사됩니다. 이를 위해 제어 조건은 지금까지 정기적으로 사용되는 가상 산만(즉, 참가자를 고통으로부터 산만하게 하는 나무가 우거진 지역의 편안한 가상 장면)으로 구성되며, 실험 조건과 비교하여 여러 세션에 걸쳐 몰입하게 됩니다. 여기서 참가자는 여러 가상 신체 환상 중에서 선택하여 고통과 신체 지각 장애를 가장 잘 줄이는 것이 무엇인지 식별하고 여러 세션에 걸쳐 선호/선택한 가상 신체 환상에 몰입할 수 있습니다.

각 통증 증후군의 참가자는 순차적으로 균형 잡힌 방식으로 실험군 또는 대조군에 배정됩니다. 참가자는 통증 상태에 따라 함께 그룹화한 다음 각 통증 상태의 개인이 두 그룹에서 동등하게 표시되도록 순차적으로 균형 잡힌 방식으로 실험 또는 제어 그룹에 할당됩니다. 대조군과 실험군이 명확하게 구분되기 때문에 눈가림 절차가 필요하지 않습니다.

각 성별의 가상 아바타는 참가자의 성별과 일치하도록 구성됩니다. visuomotor 추적 시스템은 참가자의 팔 움직임을 추적하는 데 사용되며 가상 아바타의 환상 소유권을 높이기 위해 가상 신체의 움직임과 일치합니다. 오큘러스 퀘스트 2(www.oculus.com) 6GB RAM과 눈당 1832 x 1920 픽셀이 있는 가상 환경용 HMD로 사용됩니다. 무게는 503g이고 시작 시 화면 재생률은 72Hz이며 내부 카메라를 사용하여 팔다리를 추적합니다. 실험 그룹과 통제 그룹 모두를 위한 소프트웨어는 Unity(Unity Technologies, San Francisco)에서 프로그래밍됩니다. 가상 시나리오 프로그래밍을 위해 일반적으로 사용되는 소프트웨어(경험적 연구용).

참가자는 연구의 목적이 통증 인식에 대한 가상 산만 대 가상 구현의 효능을 비교하는 것이며, 가상 산만 및 가상 구현 모두 과거에 진통 효능을 입증했지만 다음 중 하나에만 할당될 것임을 알립니다. 그룹. 개입하는 동안 참가자는 의자에 앉아 두 팔을 앞에 있는 테이블 위에 놓고 먼저 가상 환경에 익숙해집니다. 가상 장면에서 그들은 제어 조건의 가상 장면, 즉 숲의 가상 장면과 첫 번째에서 본 가상 신체와 일치하는 편안한 가상 장면에 위치할 일치하는 가상 테이블을 경험하게 됩니다. 사람 관점. 참가자는 팔을 좌우로 움직여 가상 신체와 신체 사이의 동기식 시각 운동 추적을 유도하여 가상 신체의 착각 소유권을 유도하도록 요청받습니다.

가상 신체 환상의 첫 번째 세션에서 참가자(실험 그룹과 통제 그룹 모두)는 먼저 제공되는 다양한 유형의 신체 환상(즉, 스트레칭, 축소, 심박수, 투명도 또는 파란색으로 가상 신체의 동시 깜박임)을 실험합니다. 색상 수정. 늘어나는 착시 현상은 정상적인 팔이나 손이 물리적 경계를 넘어 뻗어 있다가 원래 상태로 다시 축소되는 것으로 구성됩니다. 축소 착시에서 팔다리는 다시 정상 크기로 증가하기 전에 크기가 축소됩니다. 또 다른 환영에는 가상 신체 부분이 참가자의 심장 박동과 동시에 깜박이는 심박수의 시각적 묘사가 포함됩니다. 투명도 조건은 투명도가 증가 및 감소하는 팔다리로 구성되며 색상 수정에는 색상을 파란색으로 변경하여 냉각될 수 있는 팔다리가 포함됩니다. 이를 통해 개별화된 접근 방식이 가능해지며, 실험 그룹의 참가자는 먼저 실험을 수행한 다음 고통을 가장 효과적으로 줄이기 위해 인식하는 가상 환상을 가지고 앞으로 나아갈 수 있습니다. 통제 그룹의 참가자는 또한 이러한 초기 가상 신체 환상을 완료하여 다양한 유형의 가상 신체 환상의 효과를 조사하기 위한 통계적 힘을 증가시킵니다. 이월 효과를 최소화하기 위해 다양한 유형의 가상 신체 착시가 균형 잡힌 방식으로 제시됩니다. 각 환상은 45초 동안 제시되며, 이는 만성 통증에 대한 신체 환상을 사용한 이전 연구와 일치합니다.

각 착시 전에 참가자에게 0(통증 없음)에서 10(가장 심한 통증) 범위의 척도에서 통증 강도를 판단하도록 요청하는 서면 지침과 함께 통증 강도 수치 등급 척도(NRS)가 나타납니다. 각 가상 신체 환상은 3번 제시되며 각 환상 후에 또 다른 통증 강도 NRS가 나타나 참가자에게 통증을 평가하도록 요청합니다. 또한 각 유형의 신체 환상에 따라 참가자는 가상 아바타와 자신의 신체의 구현 정도를 평가하도록 요청받습니다(체화 설문지 - 긴 버전: 1. 참가자는 자신이 가상 환경에 있다고 얼마나 강하게 느꼈습니까? 2. 참가자는 가상 팔이 자신의 팔이라고 얼마나 느꼈습니까? 3. 가상 팔의 움직임이 참가자 자신의 움직임처럼 느껴지나요? 4. 참가자는 가상의 팔이 다른 사람이라고 얼마나 느끼나요? 5. 참가자의 영향을 받은 신체 부위는 신체의 어느 정도를 느끼나요? 6. 참가자는 신체 사지의 물리적 위치를 얼마나 알고 있습니까? 7. 참가자는 현재 신체 팔다리에 얼마나 많은 관심을 기울이고 있습니까? 8. 팔다리에 대한 감정적 감정이 얼마나 강합니까? 질문 5-8은 Bath CRPS Body Perception Disturbance Scale에서 채택되었습니다. 모든 질문은 '전혀 그렇지 않다'에서 '매우 그렇다'까지 시각적 아날로그 척도(VAS)로 답변되며, 질문 8은 '매우 부정적'에서 '매우 긍정적'으로 응답됩니다. 참가자는 각각 다른 유형의 가상 신체 착시 사이에 2분의 휴식 시간을 갖게 됩니다.

참가자가 통증 강도 NRS를 가장 강력하게 감소시키는 가상 신체 환상 또는 가장 편안하게 느끼는 가상 신체 환상을 선택한 후 15분간 휴식을 취합니다. 휴식 후 참가자는 선택한 가상 신체 환상으로 첫 번째 세션을 시작합니다. 가상 신체 환상은 3 x 45초 가상 신체 환상 세션으로 구성된 하나의 블록으로 블록으로 표시됩니다. 각 블록의 45초 가상 신체 착시 사이에 신체 착시에서 10초 휴식 시간이 있습니다. 각 블록 이전과 이후에 참가자는 통증 강도 NRS에 대한 통증을 평가합니다. 전체적으로 참가자는 각 블록 사이에 2분의 휴식 시간을 두고 가상 신체 환상의 5개 블록을 완료합니다. 5개 블록을 모두 완료한 후 참가자는 실시예 설문을 다시 완료한 후 HMD를 제거합니다. 전체적으로 참가자는 5개의 블록 동안 가상 현실에서 약 20분을 보내게 됩니다.

통제 그룹의 참가자는 유사하게 HMD 및 가상 현실에 익숙해지고 실험 그룹과 동일한 가상 신체 착시를 경험하고 통증 강도 NRS를 보고하는 기준선을 완료합니다. VR 인트로 세션이 끝나면 15분의 휴식 시간도 주어집니다. 컨트롤 그룹의 참가자는 가상 신체 환상을 계속하지 않습니다. 대신 몸이 보이지 않는 편안한 가상 장면에만 노출되며 이는 대조군과 실험군 간에 동일합니다. 참가자는 실험 그룹과 비슷한 시간 간격으로 통증 강도 NRS에 응답하므로 유사하게 가상 현실 산만 세션을 시작하기 전에 하나의 통증 강도 전 NRS와 5개의 "사후" 통증 강도 NRS를 완료합니다. 따라서 제어 조건의 참가자는 가상 현실에서 비슷한 시간(약 20분)을 보내게 됩니다. 유사하게, 그들은 또한 실시예 설문지의 질문 2-4를 포함하지 않는 더 짧은 버전을 제외하고는 실시예 설문지를 완성할 것입니다 - 더 긴 버전, 그리고 대신 그들의 신체의 신체 지각만을 평가할 것입니다(구현 설문지 - 짧은 버전: 1 . 참가자는 자신이 가상 환경에 있다고 얼마나 강하게 느꼈습니까? 2. 영향을 받은 신체 부위가 신체의 어느 정도를 느끼나요? 3. 참가자는 신체 사지의 물리적 위치를 얼마나 알고 있습니까? 4. 참가자는 현재 신체 팔다리에 얼마나 많은 관심을 기울이고 있습니까? 5. 팔다리에 대한 감정적 느낌이 얼마나 강합니까?).