Mixed Reality-basert system for å håndtere fantomsmerte Fantomsmerte for pasienter med amputasjon av underekstremiteter (MrMAPP)

De primære målene for dette pilotforskningsprosjektet er a) å designe og utvikle et blandet virkelighet basert system for å håndtere fantomsmerter og b) å evaluere gjennomførbarheten og de foreløpige funksjonelle resultatene av dette systemet i et utvalg pasienter med amputasjon av underekstremiteter. Funn fra denne pilotstudien vil tjene som foreløpige data for å informere om en fullstendig klinisk studie for å bestemme effektiviteten og praktisk implementering av disse funnene i virkelige omgivelser.

Mål1: Designe og utvikle et mulig blandet virkelighet basert system for å håndtere fantomsmerter hos pasienter med amputasjon av underekstremiteter som kvalifiserer for pågående speilterapi.

Hypotese 1: Etterforskerne antar at det blandede virkelighetsbaserte systemet for å håndtere fantomsmerter vil være gjennomførbart og godt mottatt av et utvalg pasienter med amputasjon av underekstremiteter som trenger speilterapi.

Mål 2: Evaluer funksjonelle utfall i et utvalg av amputerte underekstremiteter (n=10), ved å bruke dette blandet virkelighetsbaserte systemet for å håndtere fantomsmerter.

Hypotese 2: Ved å bruke dette systemet antar etterforskerne at pasienter som deltar i det blandede virkelighetsbaserte systemet vil vise forbedringer i pasientrapporterte utfallsmål (PRO). Etterforskerne antar også at dette mixed reality-baserte systemet vil bidra til å lindre fantomsmerten basert på smerteskjemaer og visuell analog skala (VAS).

Pasienter 18 år og eldre med amputasjon av underekstremiteter og klager over fantomsmerter. Fantomsmerter er en tilstand som ofte oppleves av pasienter med store amputasjoner av lemmer.

Menn og kvinner over 18 år med amputasjoner av underekstremiteter (mer enn 3 måneder etter operasjonen) med fantomsmerter.

-Ekskluderingskriterier: ---

• Pasienter med amputasjoner av underekstremiteter med åpne sår eller aktiv infeksjon i gjenværende eller kontralaterale lemmer
• Pasienter med anfallshistorie.
• Pasienter med syn (selvrapportert) eller kognitiv svikt (vurdert ved mini-mental tilstandsundersøkelse) som forstyrrer evnen til å samhandle med, delta i og følge et datastyrt rehabiliteringssystem.
• Enhver pasient med hjertehendelse de siste 6 månedene.
• Enhver pasient med et aktivt medisinsk problem for å minimere risikoen for å forverre tilstanden.
• Bor mer enn 60 miles unna Dallas VA Medical Center
• Enhver pasient med reisesyke forårsaket av hodemonterte skjermer (HMD-er) eller et oppslukende miljø.
• Enhver pasient som opplever reisesyken indusert av HMDs under terapiøkten kan også velge bort studien.

I denne eksplorative pilotstudien vil et bekvemmelighetsutvalg på 10 pasienter bli rekruttert. Et utvalg på 10 forsøkspersoner er tilstrekkelig og i samsvar med andre pilotatferdsintervensjonsforsøk ved VA som er fullført og publisert.

Dette er en pilotstudie som er ment å gi foreløpige data som vil informere en fullverdig studie for å fastslå effektiviteten til det nye Mixed Reality-baserte systemet for å håndtere fantomsmerter. En HIPAA-fravikelse vil bli oppnådd for å screene pasienter med amputasjon av underekstremiteter i poliklinisk PM&R klinikker. Kvalifiserte studiekandidater vil bli identifisert enten under et første besøk som poliklinisk under klinikkbesøk hos fysioterapeuten. eller gjennomgang av tidligere besøk hos fysioterapeut. De kvalifiserte, forhåndskontrollerte forsøkspersonene vil gjennomgå en grunnleggende evaluering (av rehabiliteringslege). Etter evalueringen vil pasienten bli bedt om å delta i studien eller tilsendt invitasjonsbrev. Når den kvalifiserte pasienten samtykker til å melde seg på studien med spesifikk vekt på å trygt utføre øvelsene uavhengig hjemme. Forskerteamet vil skaffe den bærbare datamaskinen, kameraet og instruere pasienten i bruken hjemme hos dem. Pasienten vil deretter bruke systemet og utføre de personlige hjemmeøvelsene hver dag i en periode på 1 måned (for å evaluere bærekraften til treningsatferd). Ved slutten av denne perioden vil systemet bli returnert. Ved første klinikkbesøk, besøk ved uke 1 og 1 måneds besøk, vil pasienten fylle ut smerteskjema, funksjonsspørreskjema uten identifiserbar PHI. Bildene av pasientene som utfører øvelsene vil bli lagret i den krypterte bærbare datamaskinen og analysert ved UTD. Også at videoene på UTD vil bli ødelagt etter 5 år, men en kopi vil bli oppbevart på Dallas VA.

En HIPAA dispensasjon vil bli oppnådd for å screene pasienter med amputasjon av underekstremiteter i poliklinikkene. Kvalifiserte studiekandidater vil bli identifisert basert på besøk som poliklinisk, etter utskrivning fra sykehus vil de kvalifiserte, forhåndsscreenede forsøkspersonene gjennomgå en grunnleggende evaluering (av rehabiliteringslege). Etter evalueringen vil pasienten bli bedt om å delta i studien personlig eller ved invitasjonsbrev. Når den kvalifiserte pasienten samtykker til å melde seg på studien med spesifikk vekt på å trygt utføre øvelsene uavhengig hjemme. Forskerteamet vil skaffe den bærbare datamaskinen, kameraet og instruere pasienten i bruken hjemme hos dem. Pasienten vil deretter bruke systemet og utføre de personlige hjemmeøvelsene hver dag i en periode på 1 måned (for å evaluere bærekraften til treningsatferd). Ved slutten av denne perioden vil systemet bli returnert av pasienten ved det endelige studiebesøket eller kan hentes hjemme hos forsøkspersonen på forsøkspersonens forespørsel dersom det ikke kan bringes til siste besøk av forskningsassistent. Studiens innstilling: Emnet vil delta i en terapiøkt på 15 minutter per dag i en varighet på 4 uker. Før du starter en økt vil faget få muntlige instruksjoner om det overordnede systemet og formålet med studiet. De vil bli bedt om å fylle ut et spørreskjema som spør om status for fantomsmerter, fantombevegelser, stressnivå osv. Etter å ha fylt ut spørreskjemaet, vil de få lov til å bevege seg i virtuell verden for å bli kjent. Hver økt består av tre underseksjoner hvor forsøkspersonen blir bedt om å spille tre forskjellige virtuelle spill. Disse virtuelle spillene er designet spesielt for amputerte underekstremiteter. Hvert spill er rettet mot visse typer muskelbevegelser. Vi fokuserte hovedsakelig på tre typer bevegelser: 1) knefleksjon og -ekstensjon, 2) ankeldorsalfleksjon og planfleksjon, og 3) tandemkoordinert bilateral bevegelse av nedre ekstremiteter. Hver kamp spilles kun i 5 minutter. Etter å ha fullført hver deløkt, blir forsøkspersonen bedt om å fylle ut lignende spørreskjema for å registrere effekten.

Systemoversikt: Systemet består av ett Microsoft Kinect-kamera, Oculus Rift og et datasystem med tilstrekkelig prosessorkraft. Microsoft Kinect brukes til å skanne personen og lage tilsvarende 3D-modell. Som vist i figur 3, oppnås 3D-modellen for fantomlemmet ved å speile 3D-modellen av det intakte lemmen. Så subjektet vil være i stand til å oppfatte både lem i den virtuelle verden. Systemet gir en blandet virkelighet basert implementering av speilterapi for å håndtere fantomsmerter.

Hovedfunksjonene til dette systemet inkluderer:

Ubegrenset bevegelse: Siden pasienten skal utføre trening i et virtuelt miljø, er bevegelsen ikke begrenset av begrenset plass som i tilfelle tradisjonell speilboksterapi der brukeren bare kan bevege seg innenfor grensene for boksdimensjonen, Realistisk illusjon av fantomlem: Som Mr. .MAPP-rammeverket bruker RGB-D-kamera for å fange bevegelsen til pasientens intakte lem og speile den for å skape en illusjon av fantomlemmet, illusjonen som oppnås er veldig realistisk i stedet for å bruke forhåndsbygd 3D-modell av et lem (se figur 4) ), Pasientoppmuntring: Bruk av et oppslukende spillmiljø motiverer og holder pasienten engasjert mens han utfører trening. Ved hjelp av virtuell virkelighet kan det utvikles ulike engasjerende spill som bidrar til å fjerne monotonitet i terapisesjoner.

Tilbakemelding med positiv forsterkning: Ettersom hvert spill er utformet for å oppmuntre en pasient til å utføre en bestemt type trening, motiverer poengene som er tjent i spillet pasienten til å prestere bedre. Overvåking av etterlevelse og etterlevelse: ved å registrere og kommentere terapiøktene, coachingprogramvaren vil overvåke parametere som antall repetisjoner, datoer og klokkeslett for øvelsene, samt riktigheten av å utføre øvelsene. Dette vil tjene som en sanntidsdagbok som anses som mer pålitelig enn selvrapporteringsdagbøker som er avhengig av pasientens tilbakekalling av aktivitet, funksjonelle utfallsmål: a) Visual Analog Scale for smertemåling (VAS) og b) McGill Pain spørreskjema, c ) Tilleggsspørsmål som består av mobilitet, dagliglivsaktiviteter/instrumentelle aktiviteter i dagliglivet og sosial deltakelse.

På slutten av studien vil pasienten ha muligheten til å gi tilbakemelding og forslag til fremtidig bruk av dette systemet.

Det vil bli brukt beskrivende metoder for å karakterisere utvalgspopulasjonen. Pre-post t-tester eller tilsvarende vil bli brukt for å sammenligne resultater etter en uke og 1 måned. Gitt pilotkarakteren til denne foreslåtte studien, vil ikke konklusjonsstatistikk (og rapportering av statistisk signifikans) bli brukt. Gjennomførbarhetsresultater vil være beskrivende, inkludert å beregne prosentandelen av individer som er registrert i studien kontra de kvalifiserte og prosentandelen av individer som forblir i studien ved måned 1. Mål 1 og 2 vil bidra til å etablere intervensjonsakseptabilitet og gjennomførbarhet. Bildene av pasientene vil bli lagret i den krypterte bærbare datamaskinen og analysert ved UTD. Også at videoene på UTD vil bli ødelagt etter 5 år, men en kopi vil bli oppbevart på Dallas VA.

Ved å bruke ukentlig telefonstøtte og online ad-hoc-støttefunksjoner i det foreslåtte systemet, vil data om uønskede hendelser innhentes og ytterligere intervensjon vil bli initiert etter behov for sikkerhetsproblemer som kan oppstå under denne pilotstudien.