Op Mixed Reality gebaseerd systeem om fantoompijn te beheersen Fantoompijn voor patiënten met amputatie van de onderste ledematen (MrMAPP)

De primaire doelstellingen van dit proefonderzoeksproject zijn a) het ontwerpen en ontwikkelen van een op mixed reality gebaseerd systeem voor het beheersen van fantoompijn en b) het evalueren van de haalbaarheid en voorlopige functionele resultaten van dit systeem in een steekproef van patiënten met amputatie van de onderste ledematen. Bevindingen van deze pilootstudie zullen dienen als voorlopige gegevens om te informeren over een volledig aangedreven klinische studie om de effectiviteit en praktische implementatie van deze bevindingen in real-world settings te bepalen.

Doel 1: Ontwerp en ontwikkel een haalbaar op mixed reality gebaseerd systeem om fantoompijn te beheersen bij patiënten met een amputatie van de onderste ledematen die in aanmerking komen voor doorlopende spiegeltherapie.

Hypothese 1: De onderzoekers veronderstellen dat het op mixed reality gebaseerde systeem voor het beheersen van fantoompijn haalbaar zal zijn en goed zal worden ontvangen door een steekproef van patiënten met amputatie van de onderste ledematen die spiegeltherapie nodig hebben.

Doel 2: Functionele resultaten evalueren in een steekproef van geamputeerden van de onderste ledematen (n=10), met behulp van dit op mixed reality gebaseerde systeem om fantoompijn te beheersen.

Hypothese 2: Met behulp van dit systeem veronderstellen de onderzoekers dat patiënten die deelnemen aan het op mixed reality gebaseerde systeem verbeteringen zullen laten zien in door de patiënt gerapporteerde uitkomstmaten (PRO's). De onderzoekers veronderstellen ook dat dit op mixed reality gebaseerde systeem zal helpen om de fantoompijn te verlichten op basis van pijnvragenlijsten en visuele analoge schaal (VAS).

Patiënten van 18 jaar en ouder met een voorgeschiedenis van amputatie van de onderste ledematen en klachten over fantoompijn. Fantoompijn is een aandoening die vaak wordt ervaren door patiënten met grote ledemaatamputaties.

Mannen en vrouwen ouder dan 18 jaar met amputaties van de onderste ledematen (langer dan 3 maanden na de operatie) met fantoompijn.

-Uitsluitingscriteria: ---

• Patiënten met amputaties van de onderste ledematen met open wonden of actieve infectie in rest- of contralaterale ledematen
• Patiënten met een voorgeschiedenis van toevallen.
• Patiënten met visuele (zelfgerapporteerde) of cognitieve stoornissen (beoordeeld door het mini-mental state onderzoek) die interfereren met het vermogen om te communiceren met, deel te nemen aan en zich te houden aan een geautomatiseerd revalidatiesysteem.
• Elke patiënt met een hartaandoening in de afgelopen 6 maanden.
• Elke patiënt met een actief medisch probleem om het risico op verergering van zijn toestand te minimaliseren.
• Woont meer dan 60 mijl verwijderd van het Dallas VA Medical Center
• Elke patiënt met bewegingsziekte veroorzaakt door op het hoofd gemonteerde displays (HMD's) of een meeslepende omgeving.
• Elke patiënt die tijdens de therapiesessie door HMD's veroorzaakte bewegingsziekte ervaart, kan zich ook afmelden voor het onderzoek.

In deze verkennende pilotstudie zal een gemakssteekproef van 10 patiënten worden gerekruteerd. Een steekproef van 10 proefpersonen is adequaat en consistent met andere proefonderzoeken naar gedragsinterventie bij de VA die zijn voltooid en gepubliceerd.

Dit is een pilotstudie die bedoeld is om voorlopige gegevens te verzamelen die een volledig aangedreven onderzoek zullen opleveren om de effectiviteit te bepalen van het nieuwe, op Mixed Reality gebaseerde systeem om fantoompijn te beheersen. klinieken. Geschikte studiekandidaten worden geïdentificeerd tijdens een eerste bezoek als poliklinische patiënt tijdens een bezoek aan de kliniek met de fysiotherapeut. of beoordeling van eerder bezoek aan fysioloog. De in aanmerking komende, vooraf gescreende proefpersonen ondergaan een basisevaluatie (door revalidatiearts). Na de evaluatie wordt de patiënt gevraagd deel te nemen aan het onderzoek of wordt een uitnodigingsbrief verzonden. Zodra de in aanmerking komende patiënt ermee instemt zich in te schrijven voor het onderzoek, met specifieke nadruk op het veilig zelfstandig thuis uitvoeren van de oefeningen. Het onderzoeksteam stelt de laptop en de camera ter beschikking en instrueert de patiënt thuis over het gebruik ervan. De patiënt zal dan het systeem gebruiken en de gepersonaliseerde thuisoefeningen elke dag uitvoeren gedurende een periode van 1 maand (om de duurzaamheid van het oefengedrag te evalueren). Aan het einde van deze periode wordt het systeem geretourneerd. Bij het eerste bezoek aan de kliniek, bezoek in week 1 en bezoek na 1 maand, vult de patiënt pijnvragenlijsten in, een functionele vragenlijst zonder enige identificeerbare PHI. De beelden van de patiënten die de oefeningen uitvoeren, worden opgeslagen in de gecodeerde laptop en geanalyseerd bij UTD. Ook dat de video's bij UTD na 5 jaar worden vernietigd, maar een kopie wordt bewaard bij de Dallas VA.

Er wordt een HIPAA-vrijstelling verkregen om patiënten met amputatie van de onderste ledematen te screenen op de poliklinieken. In aanmerking komende studiekandidaten zullen worden geïdentificeerd op basis van een bezoek als poliklinische patiënt. Na ontslag uit het ziekenhuis zullen de in aanmerking komende, vooraf gescreende proefpersonen een basisevaluatie ondergaan (door een revalidatiearts). Na de evaluatie wordt de patiënt persoonlijk of per uitnodigingsbrief gevraagd om deel te nemen aan het onderzoek. Zodra de in aanmerking komende patiënt ermee instemt zich in te schrijven voor het onderzoek, met specifieke nadruk op het veilig zelfstandig thuis uitvoeren van de oefeningen. Het onderzoeksteam stelt de laptop en de camera ter beschikking en instrueert de patiënt thuis over het gebruik ervan. De patiënt zal dan het systeem gebruiken en de gepersonaliseerde thuisoefeningen elke dag uitvoeren gedurende een periode van 1 maand (om de duurzaamheid van het oefengedrag te evalueren). Aan het einde van deze periode zal het systeem door de patiënt worden teruggegeven tijdens het laatste studiebezoek of kan het op verzoek van de proefpersoon thuis worden opgehaald als de onderzoeksassistent niet in staat is om het naar het laatste bezoek te brengen. Opzet van het onderzoek: De proefpersoon zal gedurende 4 weken deelnemen aan een therapiesessie van 15 minuten per dag. Voordat een sessie begint, krijgt de proefpersoon mondelinge instructies over het algehele systeem en het doel van de studie. Ze zullen worden gevraagd een vragenlijst in te vullen waarin de status van fantoompijn, fantoomledemaatbewegingen, stressniveau enz. Na het invullen van de vragenlijst mogen ze zich in de virtuele wereld bewegen om kennis te maken. Elke sessie bestaat uit drie subsecties waarin de proefpersoon wordt gevraagd drie verschillende virtuele games te spelen. Deze virtuele spellen zijn speciaal ontworpen voor geamputeerden van de onderste ledematen. Elk spel is gericht op bepaalde soorten spierbewegingen. We hebben ons voornamelijk gericht op drie soorten bewegingen: 1) knieflexie en -extensie, 2) dorsiflexie en planaire flexie van de enkel, en 3) tandemgecoördineerde bilaterale beweging van de onderste extremiteit. Elk spel wordt slechts 5 minuten gespeeld. Na het voltooien van elke subsessie wordt de proefpersoon gevraagd een soortgelijke vragenlijst in te vullen om het effect vast te leggen.

Systeemoverzicht: Het systeem bestaat uit één Microsoft Kinect-camera, Oculus Rift en een computersysteem met voldoende rekenkracht. Microsoft Kinect wordt gebruikt om de persoon te scannen en het bijbehorende 3D-model te maken. Zoals weergegeven in figuur 3, wordt het 3D-model voor de fantoomledemaat verkregen door het 3D-model van de intacte ledemaat te spiegelen. Het onderwerp zal dus zowel het ledemaat in de virtuele wereld kunnen waarnemen. Het systeem biedt een op mixed reality gebaseerde implementatie van spiegeltherapie voor het beheersen van fantoompijn.

De belangrijkste kenmerken van dit systeem zijn:

Onbeperkte beweging: Aangezien de patiënt oefent in een virtuele omgeving, wordt de beweging niet beperkt door een beperkte ruimte, zoals in het geval van traditionele spiegelboxtherapie waarbij de gebruiker alleen kan bewegen binnen de grenzen van de doosdimensie. Realistische illusie van fantoomledemaat: zoals de heer .MAPP-framework gebruikt een RGB-D-camera om de beweging van het intacte ledemaat van de patiënt vast te leggen en te spiegelen om de illusie van het fantoomlidmaat te creëren. De verkregen illusie is zeer realistisch in plaats van een vooraf gebouwd 3D-model van een ledemaat te gebruiken (zie afbeelding 4 ), Aanmoediging van de patiënt: het gebruik van een meeslepende spelomgeving motiveert en houdt de patiënt betrokken tijdens het uitvoeren van oefeningen. Met behulp van virtual reality kunnen verschillende boeiende games worden ontwikkeld die helpen om eentonigheid in therapiesessies weg te nemen.

Feedback met positieve bekrachtiging: aangezien elk spel is ontworpen om een ​​patiënt aan te moedigen een bepaald type oefening uit te voeren, motiveren de punten die in het spel worden verdiend de patiënt om beter te presteren. zal parameters bewaken zoals het aantal herhalingen, data en tijden van oefeningen, evenals de juistheid van het uitvoeren van de oefeningen. Dit zal dienen als een real-time dagboek dat als betrouwbaarder wordt beschouwd dan zelfrapportagedagboeken die afhankelijk zijn van het terugroepen van activiteiten door de patiënt. Functionele uitkomstmaten: a) Visuele Analoge Schaal voor pijnmeting (VAS) en b) McGill Pijnvragenlijst, c ) Aanvullende vragen die samengesteld zijn uit Mobiliteit, Dagelijkse Levensverrichtingen/Instrumentele Dagelijkse Levensverrichtingen en Sociale Participatie.

Aan het einde van het onderzoek heeft de patiënt de mogelijkheid om feedback en suggesties voor toekomstig gebruik van dit systeem achter te laten.

Beschrijvende methoden zullen worden gebruikt om de steekproefpopulatie te karakteriseren. Pre-post t-tests of gelijkwaardig zullen worden gebruikt om de resultaten na één week en na één maand te vergelijken. Gezien het pilootkarakter van dit voorgestelde onderzoek, zullen er geen verklarende statistieken (en rapportage van statistische significantie) worden gebruikt. Haalbaarheidsresultaten zullen beschrijvend zijn, inclusief het berekenen van het percentage individuen dat in de studie is ingeschreven versus degenen die in aanmerking komen en het percentage individuen dat in maand 1 in de studie blijft. Doelstellingen 1 en 2 zullen helpen bij het vaststellen van de aanvaardbaarheid en haalbaarheid van de interventie. De beelden van de patiënten worden opgeslagen in de versleutelde laptop en geanalyseerd bij UTD. Ook dat de video's bij UTD na 5 jaar worden vernietigd, maar een kopie wordt bewaard bij de Dallas VA.

Met behulp van wekelijkse telefonische ondersteuning en online ad-hocondersteuningsfuncties van het voorgestelde systeem, zullen gegevens over ongewenste voorvallen worden verkregen en zal indien nodig verdere interventie worden gestart voor eventuele veiligheidsproblemen die zich tijdens deze pilotstudie kunnen voordoen.