Wcielenie w wirtualną rzeczywistość jako telemedycyna cyfrowa terapia w leczeniu przewlekłego bólu barku

Ten protokół badania został przeprowadzony zgodnie ze standardami etycznymi Deklaracji Helsińskiej i zatwierdzony przez ADVARRA, niezależną instytucjonalną komisję rewizyjną. Dziesięciu pacjentów z przewlekłym bólem barku (7 kobiet, 3 mężczyzn, średni wiek = 48,44 lat) przed wzięciem udziału w badaniu wyraziło pisemną świadomą zgodę. Ośmiu pacjentów zgłosiło się z przewlekłym bólem lewego barku, a dwóch z przewlekłym bólem prawego barku. Pacjenci byli rekrutowani z miejscowej kliniki leczenia bólu. Pacjenci zostali wykluczeni, jeśli zgłosili historię choroby lokomocyjnej, historię drgawek lub upośledzenie funkcji poznawczych. W sumie dwudziestu jeden pacjentów oceniono pod kątem kwalifikowalności. Dwóch pacjentów zostało wykluczonych przed udziałem w badaniu z powodu zawrotów głowy lub choroby lokomocyjnej w wywiadzie, a jeden został wykluczony z powodu ślepoty barw. Czterech pacjentów odmówiło udziału przed rozpoczęciem leczenia. Czterech pacjentów zostało wykluczonych z powodu zbliżających się zaplanowanych operacji, które uniemożliwiłyby im ukończenie protokołu badania (patrz diagram małżonka na rycinie 1).

Pacjenci, którzy zgłosili się na ochotnika do udziału w badaniu, otrzymali bezprzewodowy wyświetlacz VR (HMD) montowany na głowie Oculus Quest z sześcioma stopniami swobody i kontrolery ręczne. Pacjentom przydzielono trenera zdrowia, który pomagał w korzystaniu ze sprzętu VR. Trener zdrowia spotkał się z pacjentami za pośrednictwem platformy czatu wideo zgodnej z HIPAA. Pacjenci zostali poinstruowani, jak bezpiecznie korzystać z gogli VR i kontrolerów ręcznych, a także poinstruowani, jak stworzyć opiekuna bezpiecznej zabawy w systemie Oculus Quest VR oraz jak podłączyć HMD do domowej sieci Wi-Fi. Po tym, jak pacjenci potwierdzili, że czują się komfortowo z Oculus Quest, zalecono im wykonanie trzech sesji rehabilitacji funkcjonalnej w ćwiczeniach VR tygodniowo przez osiem tygodni. Wszystkie ćwiczenia usprawniające funkcje były wykonywane samodzielnie przez każdego pacjenta. Trener raz w tygodniu przeprowadzał z każdym pacjentem sesje wideoczatu telezdrowotnego i zarządzał ustrukturyzowanym programem nauczania, który obejmował edukację w zakresie neurobiologii bólu, wyznaczanie celów, instrukcje dotyczące tempa i stopniowania oraz zarządzanie zaostrzeniami.

Funkcjonalne ćwiczenia rehabilitacyjne zostały dostarczone przez KarunaHOME (Karuna Labs, Inc, San Francisco, CA). KarunaHOME to oprogramowanie rzeczywistości wirtualnej dostarczane w ramach misji oculus w celu zapewnienia ćwiczeń rehabilitacyjnych w domach pacjentów. KarunaHOME Virtual Embodiment Training™ składa się z pięciu funkcjonalnych ćwiczeń rehabilitacyjnych zaprojektowanych na zasadach stopniowanej ekspozycji i terapii lustrzanej.

Każda sesja rehabilitacji funkcjonalnej rozpoczynała się od ćwiczenia kalibracyjnego, w którym mierzono zakres ruchu barku pod kątem zgięcia, zgięcia i odwodzenia (ryc. 2). Ćwiczenie kalibracyjne przebiegało przez zgięcie barku, zginanie barku i odwodzenie barku, po jednym na raz, z każdej strony. Pacjent został poinstruowany w VR, aby wykonał trzy powtórzenia w wygodnym zakresie. Ćwiczenie kalibracyjne było pomiarem wygodnego zakresu ruchu pacjenta w zakresie zgięcia, odwodzenia i odwodzenia i służyło do ustalenia limitów kolejnych ćwiczeń, tak aby pacjent nie poruszał się poza ich wygodny zakres podczas sesji tego dnia. Drugie ćwiczenie było funkcjonalnym ćwiczeniem ruchowym, które promowało zgięcie barku, zginanie i odwodzenie podczas wykonywania zadania sięgania i chwytania. Pacjenci sięgali po kulę w postaci unoszącego się kwiatu lotosu umieszczonego przed pacjentem w środowisku wirtualnym. Pacjenci chwycili kulę, poruszając kontrolerem ręcznym, co odpowiadało ruchowi ramienia wirtualnego awatara, a następnie pociągnęli za spust kontrolera ręcznego Oculus Quest za pomocą palca wskazującego, aby wrzucić kulę do stawu, wykonując rzut z góry lub z dołu ruch i zwolnienie spustu. Drugie ćwiczenie obejmowało również manipulację lustrzanym sprzężeniem zwrotnym (MVF), w której kontralateralna kończyna awatara poruszała się względem ruchu pacjenta. Na przykład, jeśli pacjent poruszyłby prawą ręką, zobaczyłby poruszające się lewe ramię ucieleśnionego awatara. MVF był używany przez połowę czasu trwania każdego ćwiczenia. Trzecie ćwiczenie polegało na wyciągnięciu ręki i uchwyceniu, w którym pacjenci sięgali po kolorowe kwiaty, przesuwając kontroler ręczny, aby ustawić ramię wirtualnego awatara przed jego wcielonym wirtualnym awatarem. Celem tego ćwiczenia było dopasowanie kwiatów tego samego koloru w zestawach po trzy lub więcej. Pacjent sięgnął po kwiat, aby go usunąć, a następnie kwiaty powyżej wpadną na swoje miejsce. Ćwiczenie wymagało od pacjentów osiągnięcia maksymalnej wysokości poprzez dalsze usuwanie kwiatów. Czwarte ćwiczenie było ćwiczeniem malarskim zaprojektowanym w celu promowania złożonego dynamicznego ruchu ramion. Celem tego ćwiczenia było połączenie ponumerowanych kropek za pomocą kontrolera ręcznego w celu dynamicznego poruszania ramieniem wirtualnego awatara w celu odtworzenia różnych kształtów na niebie za pomocą wirtualnego pędzla. Pierwsze kilka kształtów znajdowało się bezpośrednio przed pacjentem i były to proste ruchy, takie jak koło, trójkąt, serce. Kształty stawały się coraz trudniejsze, wymagając większego zakresu ruchu ramion do sięgania powyżej i na boki, i przechodziły w bardziej złożone kształty do łączenia. Ostatnim ćwiczeniem była symulowana czynność życia codziennego w formie doświadczenia z łukiem i strzałami. Ruchy zostały zaprojektowane tak, aby naśladować ruchy, które są częścią codziennych czynności, takich jak zakładanie pasów bezpieczeństwa lub mycie włosów. Były trzy różne ćwiczenia w ramach ćwiczenia z łukiem i strzałami. We wszystkich ćwiczeniach pacjent poruszał kontrolerem ręcznym, aby ustawić kończyny górne wirtualnego awatara w pozycji niezbędnej do wykonania zadania. Pierwsze ćwiczenie wymagało od pacjenta dosięgnięcia chorej ręki w poprzek ciała (przywodzenie poziome) do kołczanu na przeciwległym biodrze w celu złapania strzały, a następnie skierowania strzały do ​​łuku (zgięcie barku) i cofnięcia (cofnięcie łopatki) i oddania strzału w kierunku cel. Drugie ćwiczenie wymagało od pacjenta sięgnięcia chorą ręką ponad i za ramię przeciwne do kołczanu w celu złapania strzały, a następnie przyłożenia strzały do ​​łuku (zgięcie barku) i cofnięcia (cofnięcie szkaplerza) i oddania strzału. Trzecie ćwiczenie wymagało od pacjentów sięgnięcia ponad dotkniętym barkiem (zgięcie barku, odwodzenie oraz rotacja wewnętrzna i zewnętrzna). Każda sesja przebiegała od pierwszego do ostatniego ćwiczenia z jedną minutą kierowanego ćwiczenia oddechowego pomiędzy każdym ćwiczeniem. Pacjenci ukończyli trzy sesje tygodniowo w ciągu ośmiu tygodni.

Edukacja przeciwbólowa oparta na telezdrowiu i coaching behawioralny były podawane raz w tygodniu. Pierwsza sesja trwała dziewięćdziesiąt minut i składała się z ogólnego wprowadzenia, samouczka dotyczącego bezpiecznego korzystania ze sprzętu VR w domu oraz ogólnego wprowadzenia do szkolenia z wirtualnego ucieleśnienia. Sesje od drugiej do ósmej trwały sześćdziesiąt minut, a każda sesja dotyczyła tematów, które można było zastosować w ćwiczeniach wirtualnego wcielenia, jak również w codziennych czynnościach. Każda sesja obejmowała dyskusje na temat celów, nad którymi należy pracować, w tym celów w ramach ćwiczeń wirtualnego wcielenia. Sesje obejmowały również edukację w zakresie neurobiologii bólu, instrukcje dotyczące stopniowanej ekspozycji oraz ćwiczenia behawioralne zaprojektowane, aby pomóc pacjentom radzić sobie z przewlekłym bólem i radzić sobie ze stresem poprzez relaksację, świadomość emocji i myśli związanych z bólem, uważność i ćwiczenia oparte na wdzięczności. zastosować to, czego nauczyli się podczas sesji coachingu behawioralnego, w ćwiczeniach wykonywanych w VR.

Głównym celem tego badania była ocena wykonalności domowego programu rehabilitacji funkcjonalnej realizowanego w VR w połączeniu z edukacją i coachingiem opartym na telezdrowiu. Drugorzędnym celem było określenie odpowiednich miar wyników dla ewentualnego randomizowanego kontrolowanego badania na większą skalę. Aby ocenić potencjalną skuteczność rehabilitacji funkcjonalnej zapewnianej przez telezdrowie VR, przeprowadzono zestaw ocen bólu w trzech punktach czasowych (przed, w połowie i po), przed rozpoczęciem ośmiotygodniowego protokołu, w punkcie środkowym (tydzień 4) i po zakończeniu protokół ośmiu tygodni. Kwestionariusz Disability of the Arm, Shoulder, and Hand (DASH) został wykorzystany do oceny niepełnosprawności barku. Skalę SF-36 zastosowano do oceny jakości życia. Do oceny psychologicznych aspektów bólu zastosowano Skalę Katastrofizowania Bólu (ang. Pain Catastrophizing Scale, PCS). Podskala aktywności fizycznej Kwestionariusza Przekonań o Unikaniu Strachu (FABQ) została wykorzystana do oceny lęku przed ruchem spowodowanego przewlekłym bólem. Do oceny funkcji barku wykorzystano Indeks czynnościowy kończyn górnych (UEFI). Do oceny lęku przed ruchem zastosowano skalę Tampa Scale of Kinesiophobia (TSK). Kwestionariusz samoskuteczności bólu (PSEQ) został wykorzystany do oceny pewności siebie pacjenta. Do oceny mechanizmów bólu przewlekłego wykorzystano Formularz Ryzyka Żółtej Flagi (YFRF). Ponieważ było to studium wykonalności, oceniono dodatkowe środki w celu określenia odpowiednich miar wyników dla ewentualnego większego randomizowanego kontrolowanego badania.