Воплощение в виртуальной реальности в качестве телемедицинского цифрового терапевтического средства для лечения хронической боли в плече

Этот протокол исследования был проведен в соответствии с этическими стандартами Хельсинкской декларации и одобрен ADVARRA, независимым институциональным наблюдательным советом. Десять пациентов с хронической болью в плече (7 женщин, 3 мужчины, средний возраст = 48,44 года) предоставили письменное информированное согласие до участия в исследовании. Восемь пациентов поступили с хронической болью в левом плече и двое — с хронической болью в правом плече. Пациенты были набраны из местной клиники боли. Пациенты были исключены, если они сообщали о укачивании, судорогах или когнитивных нарушениях в анамнезе. В общей сложности двадцать один пациент был оценен на соответствие требованиям. Два пациента были исключены до участия из-за головокружения или укачивания в анамнезе, а один был исключен из-за дальтонизма. Четыре пациента отказались от участия до начала лечения. Четыре пациента были исключены из исследования из-за предстоящих запланированных операций, которые не позволили бы им завершить протокол исследования (см. диаграмму консорта на рис. 1).

Пациентам, которые вызвались участвовать в исследовании, были отправлены беспроводные шлемы виртуальной реальности (HMD) Oculus Quest с шестью степенями свободы и ручные контроллеры. Пациентам был назначен тренер по здоровью, чтобы помочь с использованием оборудования VR. Тренер по здоровью встретился с пациентами через платформу видеочата для телемедицины, соответствующую HIPAA. Пациентов проинструктировали о безопасном использовании VR-гарнитуры и ручных контроллеров, а также о том, как создать охрану безопасной игры для системы Oculus Quest VR и как подключить HMD к домашнему Wi-Fi. После того, как пациенты подтвердили, что им комфортно пользоваться Oculus Quest, им было рекомендовано проходить три сеанса функциональной реабилитации в VR-упражнениях в неделю в течение восьми недель. Все упражнения по функциональной реабилитации выполнялись каждым пациентом самостоятельно. Тренер проводил сеансы телемедицинского видеочата с каждым пациентом один раз в неделю и руководил структурированной учебной программой, которая включала обучение нейробиологии боли, постановку целей, инструкции по стимуляции и оценке, а также управление обострениями.

Упражнения по функциональной реабилитации проводились через KarunaHOME (Karuna Labs, Inc, Сан-Франциско, Калифорния). KarunaHOME — это программное обеспечение для виртуальной реальности, разработанное компанией Oculus для проведения реабилитационных упражнений на дому у пациентов. KarunaHOME Virtual Embodiment Training™ состоит из пяти функциональных реабилитационных упражнений, разработанных на принципах поэтапной экспозиции и зеркальной терапии.

Каждый сеанс функциональной реабилитации начинался с калибровочного упражнения, в ходе которого измерялся диапазон движений плеча при сгибании, отведении и отведении (рис. 2). Упражнение по калибровке включало в себя сгибание плеча, отведение и отведение плеча по одному с каждой стороны. В VR пациенту было предложено выполнить три повторения в пределах комфортного диапазона. Калибровочное упражнение представляло собой измерение комфортного диапазона движений пациента для сгибания, наклона и отведения и использовалось для установления пределов последующих упражнений, чтобы пациент не выходил за пределы своего комфортного диапазона во время сеанса в этот день. Второе упражнение представляло собой функциональное двигательное упражнение, которое способствовало сгибанию, отведению и отведению плеча при выполнении задачи на дотягивание и захват. Пациенты тянулись к шару в виде плавающего цветка лотоса, расположенному перед пациентом в виртуальной среде. Пациенты хватали шар, перемещая ручной контроллер, что соответствовало движению руки виртуального аватара, а затем нажимали на спусковой крючок ручного контроллера Oculus Quest, используя указательный палец, чтобы бросить шар в пруд, производя бросок сверху или снизу. движение и отпускание спускового крючка. Во втором упражнении также использовалась зеркально-визуальная обратная связь (MVF), при которой контралатеральная конечность аватара двигалась по отношению к движению пациента. Например, если пациент двигал правой рукой, он видел движение левой руки воплощенного аватара. MVF использовался в течение половины продолжительности каждого упражнения. Третье упражнение представляло собой упражнение «дотянуться и схватить», в котором пациенты тянулись, чтобы схватить красочные цветы, перемещая ручной контроллер, чтобы расположить руку виртуального аватара перед своим воплощенным виртуальным аватаром. Цель этого упражнения состояла в том, чтобы подобрать цветы одного цвета в наборах по три или более. Пациент потянулся к цветку, чтобы удалить его, и тогда цветы наверху встали на свои места. Упражнение требовало, чтобы пациенты достигли максимальной высоты, продолжая снимать цветы. Четвертое упражнение было упражнением по рисованию, предназначенным для поощрения сложных динамических движений плеча. Цель этого упражнения состояла в том, чтобы соединить пронумерованные точки, используя ручной контроллер для перемещения руки виртуального аватара в динамическом порядке, чтобы воссоздать различные формы в небе с помощью виртуальной кисти. Первые несколько фигур были прямо перед пациентом и представляли собой простые движения, такие как круг, треугольник, сердце. Формы становились все более сложными, требуя большего диапазона движения плеча для движения вверх и в стороны, и переходили к более сложным формам для соединения. Последнее упражнение представляло собой симуляцию повседневной жизни в форме стрельбы из лука и стрел. Движения были разработаны, чтобы имитировать движения, которые включены в повседневную деятельность, такую ​​как пристегивание ремня безопасности или мытье волос шампунем. В упражнениях с луком и стрелами было три различных упражнения. Во всех упражнениях пациент перемещал ручной контроллер для перемещения конечностей верхних конечностей виртуального аватара в положение, необходимое для выполнения задания. В первом упражнении пациенты должны были дотянуться пораженной рукой через тело (горизонтальное приведение) до колчана на противоположном бедре, чтобы схватить стрелу, а затем поднести стрелу к луку (сгибание плеча), отвести ее назад (отведение лопатки) и выстрелить в сторону лука. цель. Во втором упражнении пациенты должны были дотянуться пораженной рукой над и за противоположным плечом до колчана, чтобы достать стрелу, а затем поднести стрелу к луку (сгибание плеча), отвести ее назад (отведение лопатки) и выстрелить. Третье упражнение требовало от пациентов тянуться через пораженное плечо (сгибание плеча, отведение и внутреннее и внешнее вращение). Каждое занятие шло от первого упражнения к последнему с одной минутой управляемого дыхательного упражнения между каждым упражнением. Пациенты выполняли три сеанса в неделю в течение восьми недель.

Обучение боли на основе телемедицины и коучинг по поведенческому здоровью проводились один раз в неделю. Первая сессия длилась девяносто минут и состояла из общего введения, руководства по безопасному использованию оборудования виртуальной реальности в домашних условиях и общего введения в обучение виртуальному воплощению. Сессии со второй по восьмую длились шестьдесят минут, и каждая сессия касалась тем, которые можно было бы применить в упражнениях по виртуальному воплощению, а также в повседневной жизни. Каждая сессия включала обсуждение целей, над достижением которых нужно работать, в том числе целей в рамках упражнений по виртуальному воплощению. Занятия также включали обучение нейронаукам боли, инструкции по постепенному воздействию и поведенческие упражнения, разработанные, чтобы помочь пациентам справиться с хронической болью и справиться со стрессом с помощью расслабления, осознания эмоций и мыслей, связанных с болью, внимательности и упражнений, основанных на благодарности. применить то, чему они научились на занятиях по поведенческому коучингу, в упражнениях, выполняемых в виртуальной реальности.

Основная цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить осуществимость программы функциональной реабилитации на дому, реализуемой в виртуальной реальности, в сочетании с обучением и коучингом на основе телемедицины. Второстепенная цель заключалась в том, чтобы определить соответствующие показатели результатов для возможного более масштабного рандомизированного контролируемого исследования. Чтобы оценить потенциальную эффективность функциональной реабилитации с помощью телемедицины в виртуальной реальности, была проведена батарея оценок боли в трех временных точках (до, в середине и после), до начала восьминедельного протокола, в середине (неделя 4) и после завершения. восьминедельный протокол. Опросник инвалидности руки, плеча и кисти (DASH) использовался для оценки инвалидности плеча. SF-36 использовали для оценки качества жизни. Шкала катастрофизации боли (PCS) использовалась для оценки психологических аспектов боли. Для оценки боязни движения из-за хронической боли использовали подшкалу физической активности опросника убеждений по избеганию страха (FABQ). Функциональный индекс верхних конечностей (UEFI) использовался для оценки функции плеча. Шкала кинезиофобии Тампа (TSK) использовалась для оценки боязни движения. Опросник самоэффективности боли (PSEQ) использовался для оценки уверенности пациентов. Форма риска желтого флага (YFRF) использовалась для оценки механизмов хронической боли. Поскольку это было технико-экономическое обоснование, были оценены дополнительные меры для определения соответствующих показателей результатов для возможного более крупного рандомизированного контролируемого исследования.