정신병 환자 치료에 사용되는 가상 현실 및 인공 지능 (RecoVRy)

소개 가상 현실(VR)은 흥미진진한 대화형 경험을 제공할 수 있는 디지털 시뮬레이션 환경에 사람들을 몰입시켜 엔터테인먼트 산업에 널리 자리잡고 있습니다. 그러나 VR은 단지 재미와 게임에 관한 것이 아닙니다. VR의 치료적 사용은 불안 장애, PTSD, 공포증, 만성 통증과 같은 광범위한 정신 건강 질환에 점점 더 인기를 얻고 있습니다. 치료 방식으로서의 VR 개념이 추진력을 얻었고 기술의 (더 나은) 사용이 의료 전략 및 지침에서 명시적으로 명시된 목표임에도 불구하고, 심각한 정신 질환에 대한 VR 치료의 사용은 훨씬 덜 개발되어 관심을 덜 받았습니다. 따라서 VR 치료가 실제로 정신병의 임상적, 기능적 결과를 개선하는지 여부와 비용 효과적인지 여부에 대한 중요한 질문이 제기됩니다. RecoVRy 연구는 가상 현실과 최첨단 인공 지능(AI)을 결합한 최초의 무작위 대조 시험(RCT)에서 이러한 질문에 답할 것입니다. 연구자와 임상의(정신의학, 임상 심리학, 건강 경제, 디지털 건강, 작업 치료)로 구성된 강력한 다학제 팀이 정신병 VR 치료 분야에서 세계적으로 유명한 전문가와 긴밀히 협력하여 이 RCT를 실행할 예정입니다.

정신분열증 및 정신병적 장애 정신병적 장애는 평생 유병률이 1%에 가까운 희귀 질환입니다. 그럼에도 불구하고 그들은 개인의 고통과 사회적 비용 측면에서 질병으로 인한 큰 부담을 안겨줍니다. 이는 양성 및 음성 정신병적 증상, 신경인지 장애 및 기능 저하의 이질적인 세트를 특징으로 하는 심각하고 종종 만성 정신 장애입니다. 노르웨이의 정신분열증 스펙트럼 장애와 관련된 총 비용은 연간 약 102억 NOK로 추산되며 이는 5번째로 비싼 건강 상태이며, 생산성 손실로 인한 간접 비용은 최대 30%를 차지하며 5%~10%에 불과합니다. 유급 고용. 병인학적 이해가 증가하고 치료 방법이 개선되었음에도 불구하고 오늘날의 표준 정신병 치료는 정신분열병 환자의 상당수가 고립되고 활동적이지 않게 되어 신체적, 정신적 건강에 부정적인 영향을 미치는 것을 예방하지 못합니다. 정신분열증 환자는 13~15년의 잠재적 수명을 잃는 것으로 추정됩니다. 삶의 질 저하, 사회적 위축 및 비활동은 주로 불안 증상으로 인한 회피로 설명될 수 있습니다. 정신분열증 환자의 3분의 2 정도는 광장공포증 환자와 동등한 수준의 불안회피 수준을 가지고 있습니다. 불안의 증상은 다양한 이유로 나타납니다. 환각, 거절에 대한 두려움, 해로움이나 사회적 굴욕, 편집증, 사회적 경험 부족, 낙인의 위험 등이 정신분열증에서 관찰되는 기능 장애에 크게 기여할 수 있습니다. 따라서 불안 증상을 완화하는 것은 기능적 결과를 개선하고 정신분열증 환자의 사회적 위축 및 비활동의 심각한 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.

양성 정신병 증상과 재발 위험을 감소시키는 항정신병 약물의 효과는 잘 문서화되어 있지만, 항정신병 약물에 반응하지 않고 순응도가 낮은 경우가 많습니다. 더욱이, 음성 증상은 종종 약물요법에 대한 제한된 반응과 관련이 있습니다. 정신병에 대한 인지 행동 치료(CBTp)는 여러 국제 및 국내 지침에서 권장되는 확립된 심리 치료 중재입니다. 메타 분석에서는 정신병적 증상에 대한 CBTp의 작은 효과가 보고되었으며 상당한 개선의 여지가 있습니다. 반복적인 행동 실험, 행동 활성화 및 노출을 사용하여 CBT의 행동 구성 요소에 대한 초점이 증가하면 CBTp의 효과가 증가할 수 있다고 제안되었습니다. 가상 현실은 바로 이를 촉진합니다. CBTp의 행동 측면에 더 중점을 둡니다.

시스템 수준 요인도 CBTp와 같은 적절한 심리 치료 제공에 어려움을 겪습니다. 전 세계적으로 정신 건강 서비스는 환자 접촉 규모와 임상의 사례 규모가 증가하는 문제에 직면해 있습니다. CBTp를 구현하려면 정신 건강 시스템에 없는 자원이 필요한 경우가 많습니다. 이는 치료사의 교육, 일정한 훈련량, 치료 준수, 무엇보다도 실제 상황에서의 노출 및 학습을 보장합니다. 일반적으로 임상의는 진료소 외부 세션에서 환자와 동행할 시간이 거의 또는 전혀 없습니다. 정신 건강 서비스의 수요와 공급 사이의 이러한 불균형은 이러한 격차를 해소하기 위한 RecoVRy 연구와 같이 이러한 문제를 직접적으로 해결하는 개입의 필요성을 강조합니다.

VRET(가상 현실 노출 치료) VRET는 고품질 치료를 보장하고 효과를 높일 수 있는 유망한 접근 방식입니다. 제한된 자원으로 정신 건강 시스템에서 치료사의 시간을 최적화합니다. VRET는 현대 기술을 활용하여 CBTp의 맥락에서도 노출 치료에 대한 보다 세련된 접근 방식을 가능하게 합니다. VR은 컴퓨터로 생성된 다양한 장면과 사물이 실제처럼 보이는 환경을 말하며, 사용자가 주변 환경에 몰입하고 상호 작용할 수 있는 느낌을 줍니다. 임상 환경에서 치료사와 내담자는 VRET를 사용하여 고도로 통제된 환경에서 어렵고 복잡한 상황을 실시간으로 해결하여 실제 상황과 동일한 반응을 이끌어낼 수 있습니다. 목표는 학습된 두려움 반응을 습관화하거나 내담자가 갖고 있는 재앙적 믿음을 반증하는 것입니다. VR은 고전적인 치료 환경(나중에)에서 대화를 통해 문제를 해결하는 대신 두려움과 신념에 직접 반복적으로 도전할 수 있는 충분한 기회를 제공합니다. VRET는 정신병 환자에게 부작용 없이 내약성이 좋고 안전한 치료 방법인 것으로 밝혀졌습니다. 사회적 불안과 편집증적 사고가 있는 개인의 사회적 기술과 VR 강화 CBT에 대한 VR 치료의 효과를 조사한 연구는 더 높은 동기 부여 수준, 증상 및 사회적 기술 개선 및 사회적 회피 감소를 나타냅니다. CBT와 결합된 VR은 사회적 불안과 편집증도 감소시켰습니다. 정신병 치료에서 VRET의 또 다른 잠재적 이점은 환자가 너무 두렵다고 생각하여 결과적으로 피할 수 있는 상황에 환자를 완화시킬 수 있는 가능성입니다. 영국에 기반을 둔 대규모 RCT gameChange에서 VR 치료는 현실 세계에서 고통과 불안한 회피를 크게 감소시켰습니다. 정신병 환자의 상황.

RecoVRy - 새롭게 개선된 인공 지능 기반 VR 애플리케이션 우리는 개발된 gameChange 애플리케이션을 사용하여 오슬로 대학 병원(N = 30)에서 타당성 조사를 막 마쳤습니다. 참가자들은 포함 시점, VR 치료 후(6주) 및 후속 조치(26주)에서 평가되었으며, 95%가 의도한 치료 용량을 받았습니다. 주요 타당성 목표가 충족되었으며 VR 치료의 RCT가 정신병 치료의 일부로 수용 가능하고 실현 가능함을 시사하는 모든 관련 당사자가 시험 절차를 수용할 수 있었습니다. 그림 1에서 볼 수 있듯이 결과는 불안과 회피(O-AS 및 CDBQ) 수준이 낮아지고 삶의 질(QoL)이 향상되며 우울 증상이 줄어드는 것을 나타냅니다. 파일럿 연구의 결과와 경험 및 중요한 사용자 지침을 바탕으로 우리는 일상적인 사회적 상황에서 불안을 겪는 정신병 환자를 위한 노르웨이형 VR 애플리케이션인 RecoVRy를 개발했습니다. 시나리오에는 대중 교통, 대기실, 취업 면접, 직장/교육 환경에서 프레젠테이션, 복지 서비스(NAV)에서 사례 관리자와의 만남, 카페 방문이 포함됩니다. 고객은 각 세션 전반에 걸쳐 치료의 심리적 원리와 목표를 소개하는 통합 지침(구두 또는 서면)과 게임화 요소를 통해 시나리오를 안내받습니다. 다양한 시나리오에서는 커피를 주문하거나 버스에서 다른 승객과 상호 작용하는 등의 작업이 수행됩니다. TAM(Technology Acceptance Model) [25]에 따라 RecoVRy는 사용하기 쉽고 환자와 임상의가 참여할 수 있도록 설계되었으며 최신 소비자 장비와 함께 제공됩니다. 또한 RecoVRy는 VR과 최첨단 인공 지능(AI)을 결합하여 몰입감을 더욱 높이고 잠재적으로 행동 활성화 및 노출 효과를 강화합니다. gameChange를 포함한 대부분의 VR 애플리케이션에서 환자는 아바타와 상호 작용할 수 없습니다(예: 상점에 있는 고객 또는 버스에 탑승한 다른 승객). 세션 중에 환자가 무엇을 하거나 말하든 관계없이 아바타는 상황에 꼭 맞는 것은 아니지만 표준적인 의견과 답변을 제공합니다. 파일럿 연구의 경험에 따르면 환자는 시나리오 전반에 걸쳐 아바타와 상호 작용할 수 있어야 한다는 강력한 필요성이 나타났습니다. 따라서 AI 요소는 VR 분야를 발전시키는 데 기여하고 RecoVRy 애플리케이션에 포함되었습니다. 이전의 대규모 연구에서는 정신병 치료에 있어 이 두 가지 새로운 기술의 결합 사용을 설명하거나 조사한 적이 없습니다. 각 시나리오에는 여러 가지 난이도가 있으며 두려움 인지를 활성화하여 환자가 두려움과 편집증적인 생각을 탐구하고 새로운 행동을 시도할 수 있도록 하는 동시에 방어 메커니즘과 회피의 사용을 제한하도록 설계되었습니다[26]. 환자가 불안을 ​​느낄 때 사용할 새로운 행동을 채택하고 결과적으로 그림 2에 설명된 대로 일상 상황에서 더 자신감을 갖도록 돕는 궁극적인 목표로 환자가 일반적으로 사용하는 안전 추구 행동을 중단하도록 도전하는 이벤트가 발생합니다. 각 세션은 대략 지속됩니다. 30분. RecoVRy에는 CBT 구성 요소가 수반됩니다. 결과적으로 CBT 교육을 받은 직원이 치료를 제공할 필요는 없습니다. RecoVRy는 정신병 치료를 제공하는 완전히 새로운 방법을 나타내며 노르웨이에서는 테스트된 적이 없습니다. 즉, 새로운 AI 기반 시나리오는 수용성 테스트 및 기술 검증(N = 5)을 위해 소규모 임상 파일럿에서 테스트되었습니다. 현재 연구에서 우리는 정신병 환자의 실제 기능, 정신과적 증상 및 삶의 질에 미치는 영향을 확인하는 것을 목표로 합니다. 또한 환자, 임상의 및 의료 지도자/이해관계자를 대상으로 한 질적 하위 연구를 통해 임상 실습에서 VR 치료 구현과 관련된 장벽과 촉진제를 확립할 것입니다. RecoVRy에 대한 건강경제적 평가도 실시될 예정이다.

이 연구는 정신병 치료에 AI 기반 VR을 사용하면 건강 및 기능적 결과가 향상되는지, 그리고 이 기술이 CBTp의 특정 구성 요소를 추가하여 정신분열증 환자의 증강 CBT에 대한 접근성을 높이는지 여부에 대해 답할 것입니다. RecoVRy는 치료 기간을 단축하여 시간과 비용을 절약할 수 있습니다. 이 연구의 결과는 노르웨이의 공공 및 민간 정신 건강 서비스와 관련이 있을 것이며 국제적으로는 정신병에 대한 기술 기반 개입의 구현에 관한 것입니다. RecoVRy는 기존 관행과 맞춤형 치료를 개선할 수 있는 잠재력을 창출할 것입니다. 행동 실험 및 노출과 같은 핵심 구성 요소를 포함하는 CBTp는 잘 확립되어 있습니다. 그러나 모든 정신 건강 전문가가 CBT 교육을 받은 것은 아니며, 행동 ​​실험 및 노출은 임상 실습에서 구현하기에는 너무 많은 시간이 소요되는 경우가 많습니다. 결과적으로 많은 환자들이 CBT를 전혀 받지 않거나 CBT를 받을 때 임상 지도에 따라 불안을 유발하는 상황에 노출될 기회가 주어지지 않습니다. RecoVRy를 사용하면 이러한 문제를 극복하는 데 도움이 될 수 있으며 AI를 사용하여 노출을 더욱 맞춤화함으로써 치료 효과를 높일 수 있습니다. 이는 독립형 치료법과 CBTp의 추가 치료법으로 모두 사용될 수 있어 더 많은 사람들이 치료에 접근할 수 있도록 하고 임상 지침에 따라 안전하고 효과적인 노출 및 행동 테스트를 제공할 수 있는 능력을 보장합니다. 따라서 RecoVRy는 여러 임상 그룹과 인력이 VR 치료를 제공할 수 있으므로 지역 개발 계획[2]에서 새로운 작업 방식 및 작업 분할이라는 우선순위 주제 영역을 다루고 있습니다. 더욱이, 연구에 따르면 VRET를 통해 발생하는 학습은 현실 세계로 이전됩니다. 즉, VR에서 극복한 것은 실제 생활에서도 극복한 것으로 나타났습니다[29]. 이는 고전적인 대화 기반 CBTp의 경우 항상 그런 것은 아닙니다.

RecoVRy는 정신병의 불안 치료에 관한 지식 격차를 메울 것입니다. 최근 리뷰와 메타 분석에서는 맞춤형 심리치료 측면에서 CBT의 추가 개발과 맞춤화를 요구하고 있습니다. 불안을 유발하는 상황에 적극적으로 참여하고 보다 적응적인 사고 및 행동 방식을 실천하는 것은 대면 치료에서는 어려운 일이지만 VRET에서는 상대적으로 쉽습니다. 지금까지 유망한 결과를 얻은 소수의 연구만이 VRET가 심각한 정신 장애에 미치는 영향을 조사했습니다. AI와 결합된 VRET의 효과를 조사한 사람은 아무도 없습니다. 컴퓨터 게임 업계의 경험에 따르면 VR 지원 치료법은 치료법을 잘 받아들이고 지속적으로 "사용"할 수 있으므로 기존 치료법보다 훨씬 더 즐거울 수 있습니다. 따라서 추가 연구가 필요합니다. 현재 RCT는 VRET 사용으로 인한 긍정적인 결과가 노르웨이어 응용 프로그램을 사용하여 정신병 환자에게 반복될 수 있는지, 그리고 이 치료가 비용 효과적인지 여부를 탐색하는 것을 목표로 합니다. 본 연구의 증거는 국내외적으로 과학적 관심을 끌 것입니다. RecoVRy는 사회적 이익을 창출할 것입니다. 정신분열증의 사회적 회피와 비활동의 상당 부분이 불안에서 비롯된다는 가정에 기초하여, AI 기반 VR을 치료의 새로운 매체로 사용하는 것은 과거에 정신 건강 관리를 기피했던 개인에게 좋은 첫 번째 단계가 될 수 있습니다. 실제로 치료가 제공된다면 적절한 치료가 우수한 결과를 가져올 수 있다는 것은 사회불안장애 분야에서 잘 알려져 있습니다[30]. RecoVRy는 환자가 치료를 계속하도록 장려하여 전통적인 방법보다 더 매력적일 수 있으므로 치료 순응도를 높일 수 있습니다. 일관성을 보장합니다. 모든 사용자에게 동일한 치료 프로그램이 제공되며 개인의 필요에 따라 맞춤화가 가능합니다. RecoVRy는 치료 기간을 단축하고 기존 치료법보다 비용이 저렴하며 치료사가 개인에게 편리한 시간에 치료를 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다. 가장 중요한 것은 사회적 포용과 자치의 사회적, 개인적 가치가 높다는 점입니다. 불안 증상을 극복하면 사회적, 교육적, 직업적 참여가 향상되어 비용이 절감되고 혜택이 창출될 수 있습니다.

RecoVRy의 지식은 다른 인구 집단과 보건 분야에 쉽게 일반화될 수 있습니다. RecoVRy는 자세히 설명되어 있으며 완료되면 매뉴얼화될 것입니다. 이 연구에서 얻은 지식은 정신병에 대한 VR을 기반으로 한 기존 자료와 결합되어 다른 환자 집단, 연령 그룹 및 건강 분야에 대한 지식과 실용성을 쉽게 일반화할 수 있습니다. 이는 공포증, 기분 장애 및 기타 불안 장애와 같이 사회적 불안과 금단 현상이 임상 결과에 크게 영향을 미치는 장애에 특히 관련이 있습니다.

2. 가설, 목표 및 목표 이 프로젝트의 전반적인 목표는 RecoVRy 애플리케이션인 정신병의 AI 기반 VR 치료에 대한 무작위 대조 시험을 수행하여 가상 현실 치료에 대한 새로운 정보를 제공하는 것입니다.

• 일차 목적은 중재자와 중재자를 포함한 정신병 환자의 불안과 회피에 대한 VR 치료의 단기 및 장기 효과를 조사하는 것입니다.
• 두 번째 목표는 VR 치료가 긍정적 및 부정적 정신병 증상, 우울 증상, 걱정, 편집증, 통찰력, 삶의 질, 중재자와 조정자를 포함한 사회적 및 기능적 활동에 미치는 단기 및 장기 효과를 조사하는 것입니다.
• 또한, 건강 경제적 평가가 수행될 것이며, 정성적 접근 방식은 VR 치료(환자, 임상의, 의료 지도자)를 받고, 제공하고, 구현한 경험과 임상 실습에서 VR 치료 구현에 대한 장벽 및 촉진제에 관한 연구 질문에 답할 것입니다.

우리의 가설은 TAU(Treatment as Usual)와 결합된 RecoVRy가 VR 게임 및 TAU보다 우수하고 불안, 회피, 정신병적 증상, 우울증, 걱정, 편집증, 통찰력, 삶의 질 및 사회적/기능적 활동의 치료 후 개선으로 이어진다는 것입니다. . 작업 가설은 RecoVRy가 비용 효율성 측면에서 대조군보다 우수하다는 것입니다.

1차 및 2차 평가변수 1차 평가변수는 걱정, 회피 및 다양한 사회적 상황을 관리하는 능력을 평가하는 임상적으로 의미 있는 척도인 인지 및 방어 행동 설문지(CDBQ)입니다. 분석에는 데이터를 사용할 수 있는 모든 참가자가 포함되며, 프로토콜에서 벗어나는 것과 관계없이 그룹 참가자가 무작위로 할당됩니다. 분석은 중간 분석 없이 마지막 후속 평가가 완료된 후 수행되며 CDBQ는 모든 시점에서 평가됩니다.

2차 종점 i) 두 그룹 모두에서 불안, 긍정적 및 부정적 정신병적 증상, 업무 및 사회적 적응, 삶의 질, 사회적 기능, 우울 증상, 걱정, 편집증, 통찰력, 희망 및 신경인지의 평균 점수 변화 ii) 건강 관리 활용의 그룹 차이 /건강 경제 안전 결과 및 치료 만족도는 사후 평가 시 시뮬레이터 질병 설문지 및 치료 만족도 척도를 사용하여 평가됩니다. RecoVRy 개입 환자는 전자적으로 RecoVRy + TAU 또는 타우. 중재 그룹은 30분 동안 8번의 VR 세션을 받게 됩니다. 세 번의 세션이 최소 치료 용량으로 간주됩니다. VR 치료가 제공될 때 정신 건강 전문가(VR 치료사)가 참석하여 VR 헤드셋 착용을 돕고, 프로그램을 시작하고, 환자가 RecoVRy에서 배운 내용을 실제 세계의 과제에 적용하도록 격려합니다. VR 세션 사이에 수행됩니다. 응용 프로그램은 Meta Quest 2/3®을 통해 실행됩니다. RecoVRy는 참가자가 가정한 것보다 안전하다는 것을 배우는 데 주요 초점을 맞춘 반복적인 행동 절차로 설계되었습니다. 참가자는 자신의 속도에 맞춰 진행할 수 있으며 8(+/- 2) 세션 미만의 VR 치료 세션을 허용합니다. 필요한 경우 시나리오와 레벨이 반복될 수 있습니다.

결과 측정 세 가지 시점 모두에서 자가 보고 및 임상의 평가 측정을 사용하여 정량적 데이터를 수집합니다. 참가자들은 설문지를 작성하라는 요청을 받게 됩니다. 임상 평가는 훈련된 임상의에 의해 수행되며 기본적인 인구통계 및 임상 데이터, 연령, 성별, 인종, 약물 사용 및 임상 진단이 수집됩니다. 두 그룹의 TAU에 대한 자세한 데이터(전자건강기록)를 수집하겠습니다. 임상시험은 포함되기 전에 ClinicalTrials.gov 및 helsenorge.no에 등록됩니다. 데이터는 3개 시점에 수집됩니다. 기준선, 사후 테스트(대략 8주 후) 및 후속 조치(포함 후 26주). 모든 결과 측정은 모든 시점에서 평가되며 인지 및 방어 행동 설문지(CDBQ), 단기 불안 척도, 양성 및 음성 증후군 척도(SCI-PANSS), 업무 및 사회적 적응 척도, 맨체스터 단기 평가가 포함됩니다. 삶의 질, 개인 및 사회적 성과 척도, 사회적 기능 척도, 일반 불안 장애 척도, Beck 우울증 척도, EQ-5D, 회복 과정 척도, 던 걱정 설문지(DWQ), 편집증 걱정 설문지, Beck 인지 통찰 척도, 영역별 희망 척도, 치료 만족도 척도, MOCA(몬트리올 인지 평가) 및 SSQ(시뮬레이터 질병 설문지).

통계 분석 통계 분석은 ITT(Intention-to-Treat) 원칙에 따라 수행됩니다. 1차 및 2차 결과는 사후 테스트 및 후속 평가를 동시에 모델링하기 위해 선형 혼합 효과 회귀를 사용하여 분석됩니다. 또한 구조방정식 모델과 선형회귀를 적용하여 VR 치료와 관련된 잠재적 매개변인과 조절변인을 조사할 것입니다. 통계적 검정력 추정: 각 그룹당 50명씩 100명의 참가자가 등록됩니다. 이 표본 크기는 10%의 감소율을 고려하고 양측 5% 유의 수준에서 무작위 배정부터 8주까지 CDBQ의 임상적으로 유의미한 차이를 탐지할 수 있는 80% 검정력을 제공합니다.

4. 사용자 참여 사용자 참여는 전문 헬스케어 서비스 연구에 대한 사용자 참여 지침에 따라 계획됩니다. 사용자 대표는 초기 계획 단계부터 협의하고 참여했습니다. 한 명의 사용자 대표인 Joachim Vogt는 정기적으로 상담을 받고(병원 내부 혁신 자금) 프로그램, 평가 및 구현에 관해 피드백을 제공했습니다. 그는 또한 연구 형성에 참여하여 사용자 관점에서 일반적인 구조와 질문에 대한 피드백을 제공했습니다.

5. 윤리적 고려 사항 환자는 참여에 대한 서면 동의를 요청받기 전에 연구에 대한 서면 및 구두 정보를 모두 받게 됩니다. 모든 데이터는 승인에 따라 저장됩니다. VR 치료는 숙련된 VR 치료사가 실시하며, 연구 기간 내내 치료가 감독됩니다. 연구 참여를 원하지 않는 환자는 해당 기관에서 평소와 같이 치료를 받게 됩니다. 참가자에게는 원할 때 언제든지 연구 참여를 철회할 수 있으며, 이로 인해 입원 및 외래 진료소에서 추가 치료를 받는 데 아무런 영향이 없다는 사실이 통보됩니다. 연구 코디네이터는 부작용 수집 및 보고에 대한 프로토콜을 유지합니다.