Urologische biofeedback-spelsoftware

ACHTERGROND EN BETEKENIS

Medisch en biologisch:

LUTD is een veelvoorkomend probleem bij kinderen dat kan leiden tot nat worden overdag en 's nachts, frequent en dringend urineren en urineweginfecties. Bij een deel van de kinderen is LUTD het resultaat van discoördinatie tussen bekkenbodem- en buikspieren. Deze kinderen hebben de neiging om hun bekkenspieren samen te trekken in plaats van ze te ontspannen tijdens het plassen. Deze abnormale contractie resulteert in blaasveranderingen die kunnen leiden tot incontinentie. In de meeste gevallen kan het helpen om LUTD-symptomen te verminderen als u begrijpt hoe u de bekkenbodem- en buikspieren kunt samentrekken en ontspannen. Het identificeren en leren gebruiken van de bekkenbodem zonder activatie van de buikspieren is een van de krachtigste effectoren van de blaasfunctie.

Het huidige LUTD-programma bij de instelling van de onderzoeker omvat een volledige geschiedenis en lichamelijk onderzoek, gevolgd door uitgebreide opleiding. Als de patiënten niet verbeteren, ondergaan ze een aanvullende evaluatie met een echografie van het nierbekken en gelijktijdig onderzoek met uroflowmetrie en elektromyografie (EMG). Op basis van die evaluatie krijgt een percentage van de patiënten een biofeedbackbehandeling. Biofeedback wordt meestal aanbevolen aan patiënten die de bekkenbodem- en buikspieren niet op de juiste manier gebruiken tijdens het plassen. De biofeedback-behandeling omvat bijscholing, standaard biofeedback en biofeedback-computerspellen. Bij standaard biofeedback worden patiënten bewust gemaakt van hun buik- en bekkenbodemspieractiviteit door een display dat de EMG-activiteit van de buik- en bekkenbodemspieren weergeeft. In de biofeedback-computerspellen besturen patiënten verschillende spellen met hun bekkenbodem- en buikspieren. Beide methoden leren de patiënt hoe de bekkenbodemspieren te lokaliseren en te isoleren tijdens het plassen. Biofeedback vertegenwoordigt slechts één mogelijk behandelplan voor kinderen met LUTD. Patiënten worden voorafgaand aan deelname aan het biofeedbackgedeelte van het LUTD-programma geanalyseerd op compatibiliteit met deze behandeling.

Er zijn verschillende onderzoeken uitgevoerd door McKenna en collega's om de effectiviteit van de biofeedback-spellen bij de behandeling van LUTD-symptomen te beoordelen. Bij de onderzoeken waren 41 en 160 kinderen van verschillende leeftijden betrokken, die gemiddeld respectievelijk 7,2 en 8,5 jaar waren. De spellen werkten door feedback te verzamelen die een buiging van de bekkenbodem en een ontspanning van de buikspier vertegenwoordigde. Alle kinderen in de onderzoeken namen deel aan ongeveer een uur behandeling per sessie, wat ongeveer 20 minuten speeltijd onder toezicht inhield. Het succespercentage van 84% en 87% in elke proef toonde aan dat de methode van het gebruik van biofeedback in combinatie met de videogames een haalbare optie is voor de behandeling van LUTD bij kinderen.

Motivatie:

De instelling van de onderzoeker heeft succes gevonden met het gebruik van biofeedback-spellen om patiënten te trainen in het correct gebruiken van hun bekkenbodem- en buikspieren. Biofeedback is minder invasief dan traditionele behandelmethoden en veroorzaakt geen potentiële schade voor de patiënten. Het op DOS gebaseerde biofeedback-spelsysteem dat momenteel in onze instelling wordt gebruikt, is uniek omdat het de interactie van bekkenbodem EN buikspier omvat om videogames te besturen via EMG-signalen. Het systeem is speciaal gemaakt voor ons LUTD-programma en is niet op de markt verkrijgbaar. Het huidige biofeedback-spelsysteem is echter al bijna 20 jaar niet geüpdatet en verouderd. Er is een controller voor nodig die niet meer op de markt verkrijgbaar is, niet betrouwbaar start en gemakkelijk oververhit raakt. Geüpdatete soft- en hardware zijn essentieel om deze behandelmethode beschikbaar te houden voor de kinderen in onze instelling.

Studenten van de opleiding UW Biomedical Engineering creëerden een vernieuwd biofeedbacksysteem ter vervanging van het huidige systeem. Het systeem maakt gebruik van EMG-hardware die al door de FDA is goedgekeurd, gecombineerd met bijgewerkte software die door de studenten is gemaakt. Het apparaat bevindt zich nog in de testfase, maar vroeg overleg met de gebruikerspopulatie is noodzakelijk om de behoeften te beoordelen en de vereisten te ontwikkelen. Gebruikers zijn ook cruciaal voor analytisch werk en testen tijdens de productontwikkeling. De onderzoekers zijn van plan om de software uiteindelijk op de markt te brengen en veldtesten en feedback aan fabrikanten zijn zeer wenselijk.

SPECIFIEKE DOELSTELLINGEN / STUDIEDOELSTELLINGEN

Doelstellingen:

1. Evalueer het vermogen van de arts om EMG-waarden te lezen die zijn geregistreerd tijdens de interactie van de patiënt met de software.
2. Evalueer de verpleegkundige ontvangst van de nieuwe software, inclusief bruikbaarheid van bediening en installatie.
3. Evalueer de ontvangst/tevredenheid van de patiënt over de nieuwe videogames die deel uitmaken van het softwarepakket.

Uitkomsten:

Er worden drie maatstaven gebruikt om de bruikbaarheid van de videogamesoftware te bepalen: 1) medische waarde voor de arts, 2) gebruiksgemak voor de verpleegkundigen en 3) ontvangst/tevredenheid van de patiënt. Elk van deze statistieken wordt gemeten met behulp van evaluatieformulieren die specifiek zijn voor de rol.

Het doel is dat artsen en patiënten de bruikbaarheid beoordelen op 50% of hoger en dat verpleegkundigen de bruikbaarheid beoordelen op 85 of hoger (System Usability Score).

Omdat biofeedback goed begrepen EMG-technologie gebruikt, is een groot deel van het succes van het systeem gerelateerd aan patiënttevredenheid. Daarom proberen de eerste twee doelen bruikbaarheid aan te tonen in de systeemconfiguratie en gegevenspresentatie en ons laatste doel zal bruikbaarheid aantonen in overeenstemming met de betrokkenheid van de patiënt.

ONDERZOEKSONTWERP EN METHODEN

Studiepopulatie: Bij een focusgroepsessie zijn de arts betrokken bij deze studie, een projectadviseur en bij het project betrokken medewerkers betrokken, evenals drie willekeurige personen buiten het project (7 in totaal). Deze personen zullen feedback geven over de software die zal worden gebruikt om de software te verbeteren. Bij deze studie zullen ook patiënten worden betrokken die momenteel worden behandeld in het UW LUTD-programma onder supervisie van Dr. Patrick McKenna. De onderzoekers streven ernaar om 30 van deze patiënten te rekruteren die het feedbackformulier voor patiënten zullen invullen. Bovendien zullen de verpleegkundigen (in totaal 3) die betrokken zijn bij biofeedback kwalitatieve en kwantitatieve gegevens verstrekken naast het invullen van het Feedbackformulier voor verpleegkundigen en de arts (1 in totaal) die betrokken is bij biofeedback zal het Physician Feedback Form invullen.

Focusgroep (Cognitive-Walk Through): Om te helpen bij de ontwikkeling van de uiteindelijke software die zal worden gebruikt in de formele training hieronder, wordt een reeks informele focusgroepsessies gehouden. Deze sessies zullen bestaan ​​uit Dr. Patrick McKenna, Christian Sauder, Joyce Jackson, Amit J. Nimunkar en drie willekeurige personen buiten het project. Tijdens de sessie wordt elke deelnemer gevraagd vrij te navigeren door de trainingssuite en de spelomgeving. Tijdens deze activiteit mogen ze commentaar geven op de software en reageren op vervolgvragen van de onderzoeker. Deze vragen en/of opmerkingen worden door een van de onderzoekers vastgelegd en als leidraad gebruikt voor het ontwikkelproces.

Trainingssessie voor verpleegkundigen: Na de focusgroepsessie volgen verpleegkundigen een trainingssessie waarin kwalitatieve en kwantitatieve gegevens over de software worden verzameld. De verpleegkundige zal worden gevraagd om "hardop te denken" tijdens het invullen van een geschetst scenario. Beoordelaars zullen worden aangemoedigd om hun problemen met het systeem kenbaar te maken en wijzigingen in het interfaceontwerp en de functionaliteiten aan te bevelen. Aan het einde van de hardopdenksessie wordt een ongestructureerd interview afgenomen waarin de gebruiker wordt gevraagd naar zijn algemene indruk van de software en naar suggesties voor verbetering ervan. De hardopdenksessie en het ongestructureerde interview worden opgenomen en getranscribeerd door leden van het onderzoeksteam. Elke verpleegkundige wordt ook gevraagd om de System Usability Scale (SUS) in te vullen.

Biofeedback: Na het verstrekken van de juiste toestemmings-/instemmingsformulieren kunnen patiënten beginnen met biofeedbacksessies met het nieuwe systeem. De patiënten ondergaan 3 wekelijkse sessies van elk 1 uur. Bij elke sessie krijgen patiënten EMG-oppervlakte-elektrodepleisters (Kendall, 1050NPSM neonatale elektroden voorbekabeld, kleine doek) geplaatst op de 3 en 9 uur posities op het perineum om de elektrische activiteit van de bekkenbodemspiergroep te meten. Er wordt een extra oppervlakte-elektrode op de rectus abdominus geplaatst om de activiteit van de buikspier te meten. Alle interactieve biofeedbacktesten zullen worden uitgevoerd door verpleegkundigen van het American Family Children's Hospital die ervaring hebben met standaard biofeedbacktechnieken.

Beoordelingsformulieren voor eindgebruikers: Nadat de patiënt alle biofeedback-sessies heeft voltooid, vult hij/zij een feedbackformulier in over hun tevredenheid met de games. De arts vult een feedbackformulier in dat de medische waarde van het apparaat beoordeelt en de verpleegkundigen vullen een feedbackformulier in dat het gebruiksgemak van het apparaat beoordeelt.