Исследование возможности использования виртуальной реальности в качестве образовательного инструмента в реабилитации при хронической боли

Введение:

Хроническая боль — это стойкое и сложное состояние, которое затрагивает примерно 20% населения мира, существенно влияя на физическое, эмоциональное и социальное благополучие (Nicholas et al., 2019). Эффективные стратегии управления требуют учета как биологических, так и психосоциальных аспектов боли, как это изложено в биопсихосоциальной модели хронической боли (Turk and Monarch, 2002). Обучение науке о боли (Pain Science Education, PSE) стало важным нефармакологическим подходом к управлению хронической болью, помогая пациентам понять механизмы, лежащие в основе боли, и способствуя адаптивным стратегиям совладания (Moseley and Butler, 2015). Однако традиционные методы доставки PSE, такие как очные сессии, могут быть трудоемкими, ресурсоемкими и сложными для масштабирования. Инновационные решения, такие как виртуальная реальность (VR), предлагают перспективную альтернативу для улучшения доступности, вовлеченности и результатов.

Обучение науке о боли:

PSE фокусируется на обучении людей нейрофизиологии и нейробиологии боли, чтобы изменить неадаптивные убеждения и способствовать большему чувству контроля над своим состоянием (Moseley and Butler, 2015). Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что PSE может снижать катастрофизацию боли, повышать самоэффективность и улучшать качество жизни (Moseley et al., 2004). В подходе используются различные стратегии подачи, включая метафоры, наглядные пособия и методы экспериментального обучения, чтобы облегчить понимание (Nijs et al., 2019). Однако воспроизведение интерактивной и экспериментальной природы PSE в обычных условиях может быть затруднительным. Иммерсивные возможности VR могут устранить эти ограничения, создавая среды, которые визуально и интерактивно демонстрируют сложные механизмы боли, потенциально улучшая понимание и запоминание пациентами (Ryan et al., 2018).

Виртуальная реальность в здравоохранении:

VR продемонстрировала значительный потенциал в здравоохранении, особенно в управлении острой и хронической болью. Ее применения варьируются от отвлечения внимания при боли во время медицинских процедур до терапевтических вмешательств, использующих нейропластичность (Mallari et al., 2019). Задействуя несколько сенсорных путей, VR может изменять восприятие боли и снижать зависимость от фармакологических методов лечения (Li et al., 2011). Кроме того, VR успешно использовалась в психологических вмешательствах, таких как когнитивно-поведенческая терапия (КПТ) при тревоге и посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР), подчеркивая ее универсальность как терапевтического инструмента (Freeman et al., 2017).

Интеграция VR с PSE:

Интеграция VR с PSE предлагает новый подход к устранению ограничений традиционного обучения боли. VR-среды могут моделировать динамичные, интерактивные опыты, которые визуализируют работу нервной системы и иллюстрируют стратегии модуляции боли в действии. Например, управляемые упражнения в VR могут помочь пациентам практиковать осознанность, техники релаксации или градуированную экспозицию в увлекательной и контролируемой манере (Spicher et al., 2022). Интерактивная природа VR также способствует активному обучению, что критически важно для изменения поведения и приобретения навыков (Ryan et al., 2018).

Обоснование исследования:

Хотя VR изучалась как инструмент отвлечения при острой боли, ее использование для предоставления комплексных образовательных вмешательств при хронической боли остается недостаточно изученным. Предварительные исследования указывают на то, что образование на основе VR может повысить вовлеченность пациентов и понимание медицинской информации (Ferrer-García et al., 2016). Однако доказательства относительно ее осуществимости, приемлемости и клинического воздействия на популяции с хронической болью ограничены. Данное исследование восполняет этот пробел, оценивая использование Reality Health™, программы обучения боли на основе VR, как масштабируемого, интерактивного и ориентированного на пациента подхода к PSE. Сосредоточившись на осуществимости и результатах подтверждения концепции, выводы предоставят информацию для будущего рандомизированного контролируемого исследования и более широкого внедрения VR в управление хронической болью.

Методология:

Это исследование будет использовать смешанный подход, интегрируя как количественные, так и качественные данные для всесторонней оценки осуществимости, приемлемости и предварительного клинического воздействия программы обучения боли на основе VR. Исследование будет проведено как однорукавное исследование осуществимости с использованием дизайна предварительного и последующего тестирования. Всего 50 человек с хронической болью (PwCP) будут привлечены для участия в шестинедельной программе VR-обучения боли, предоставляемой через программное обеспечение Reality Health™. Каждая сессия будет длиться 1 час (один час в неделю в течение шести недель).

Платформа Reality Health™ предоставляет контент для экспериментального обучения, опыты изменения восприятия, реабилитационные мероприятия и иммерсивное обучение нейробиологии боли через четыре ключевых модуля. Платформа использует беспроводной шлем VR Meta Quest и ручные контроллеры для взаимодействия с каждым модулем и предоставляется в условиях индивидуальной работы с клиницистом. Клиницист направляет участника через иммерсивные VR-модули, позволяет проводить рефлексии и способствует переводу знаний в установки и поведение, которые могут привести к положительным результатам.

Был разработан протокол лечения для предоставления платформы Reality Health™ как программы обучения боли под руководством клинициста. Протокол лечения «Суперзарядка обучения хронической боли» предоставляет VR-вмешательство в шести индивидуальных часовых сессиях с клиницистом. Каждая сессия включает использование шлема Meta Quest для завершения иммерсивного модуля обучения боли и индивидуальной реабилитации под руководством клинициста, сопровождаемой рабочей тетрадью пациента.

В этот дизайн будет включено качественное исследование для изучения индивидуального опыта и восприятия использования VR для обучения хронической боли. Полуструктурированные фокус-группы будут проведены с подгруппой участников после вмешательства для сбора глубоких инсайтов об их принятии технологии VR, ее воспринимаемых преимуществах и проблемах. Этот качественный компонент предоставит богатые контекстуальные данные, дополняя количественные результаты и рассматривая факторы, влияющие на осуществимость и приемлемость вмешательства. Интервью будут длиться в общей сложности 30-45 минут.

Набор участников Участники будут набираться через Chronic Pain Ireland (национальная благотворительная организация Ирландии, поддерживающая PwCP) и через службу боли университетской больницы Дублина.

Сбор данных:

Данные будут собираться с использованием как отчетов пациентов о результатах (заполняемых онлайн или отправляемых по предоплаченной почте), так и онлайн/по телефону 1-1 полуструктурированных интервью.

Отчеты пациентов о результатах будут заполняться до, после и через три месяца наблюдения. На заполнение этих отчетов о результатах в среднем потребуется 35-40 минут.

Неблагоприятные события и приемлемость вмешательства для участников также будут регистрироваться.

Размер выборки в 50 участников для этого исследования осуществимости был определен на основе практических соображений, а не расчетов статистической мощности, как это обычно бывает в исследованиях осуществимости.

Критерии включения включают:

• 18 лет и старше Диагностированная хроническая боль консультантом по медицине боли или врачом общей практики с любым типом хронической боли в течение не менее 3 месяцев Сообщение об интенсивности боли >3 по числовой рейтинговой шкале Свободное владение письменным и устным английским языком

Участники, не способные дать информированное согласие, или те, кто ожидает операции в течение следующих 6 месяцев, будут исключены из исследования.

Отчеты пациентов о результатах включают:

(i) Числовая рейтинговая шкала Числовая рейтинговая шкала интенсивности боли (Pain NRS) будет использоваться для измерения средней интенсивности боли участника за предыдущие семь дней.

(ii) Краткий опросник боли (Brief Pain Inventory, BPI) BPI оценивает влияние боли на жизнь, о приемлемой внутренней согласованности сообщалось. Снижение на один балл по шкале влияния было рекомендовано как клинически значимое изменение (Cleelend et al 1994).

(iii) Опросник депрессии Бека (Beck Depression Inventory, BDI) BDI — широко валидированный инструмент, используемый для оценки тяжести депрессивных симптомов. BDI измеряет эмоциональные, когнитивные и физические симптомы депрессии. Снижение на пять баллов по BDI обычно считается клинически значимым улучшением депрессивных симптомов. BPI продемонстрировал сильную внутреннюю согласованность и отличную надежность повторного тестирования в различных популяциях, включая людей с хронической болью (Beck et al 1961).

(iv) Опросник самоэффективности при боли (Pain Self-Efficacy Questionnaire, PSEQ) Сообщалось, что самоэффективность при боли является независимым предиктором инвалидности и качества жизни после контроля интенсивности боли. Анализы показали, что PSEQ обладает отличной внутренней согласованностью и надежностью повторного тестирования (Nicholas et al 2007).

(v) Краткий опросник здоровья из 12 пунктов (12-Item Short Form Health Survey, SF-12) Краткий опросник здоровья из 12 пунктов (SF-12) — это валидированный инструмент, предназначенный для измерения качества жизни, связанного со здоровьем (HRQoL). Он оценивает как физические, так и психические компоненты здоровья через два суммарных показателя: сводный показатель физического компонента (Physical Component Summary, PCS) и сводный показатель психического компонента (Mental Component Summary, MCS). SF-12 продемонстрировал сильную внутреннюю согласованность и надежность повторного тестирования в различных популяциях, включая людей с хроническими заболеваниями. Клинически значимое изменение обычно представлено увеличением на 3–5 баллов в показателях PCS или MCS (Ware et al 1996).

Интересующие исходы, касающиеся осуществимости и приемлемости набора, методологии и вмешательства, будут следующими: показатели набора, удержания, отсева и приверженности.

Набор: Общий показатель набора будет рассчитан как процент, где количество зачисленных людей (числитель) делится на количество подходящих участников (знаменатель). Мы также оценим и сообщим следующее в отношении набора:

• Количество (участников), выявленных через клиники боли, членство в пациентских организациях
• Количество, выявленное через листы ожидания в отделении медицины боли больницы
• Количество, прошедших скрининг на соответствие критериям
• Количество соответствующих критериям после скрининга
• Причины несоответствия критериям
• Количество заполненных форм согласия
• Причины неучастия после скрининга на соответствие критериям

Удержание: Показатель удержания будет рассчитан как доля лиц, которые после зачисления заполнили отчеты о результатах до вмешательства и отчеты о результатах после вмешательства.

Отсев: Показатель отсева будет рассчитан путем деления общего количества участников в начале испытания на количество участников, которые не завершили исследование по любой причине (например, отказ, потеря для наблюдения и т.д.). Мы рассчитаем как показатель отсева, так и причины выбывания из вмешательства.

Приверженность: Приверженность графику вмешательства будет оцениваться путем регистрации посещаемости всех сессий. Причины непосещения будут регистрироваться ведущими. Участники будут консультироваться с MOD еженедельно для документирования приверженности протоколу вмешательства и любых других вопросов, поднятых участниками на протяжении периода вмешательства.

Приемлемость: Приемлемость будет измеряться с использованием модели принятия технологий (Technology Acceptance Model, TAM), широко признанной основы для понимания принятия пользователями и удовлетворенности новыми технологиями. TAM фокусируется на взаимодействии нескольких факторов, которые влияют на намерение людей использовать технологию и фактическое ее использование.

Анализ данных:

Хотя исследование осуществимости не обладает достаточной мощностью для обнаружения статистически значимых эффектов, данные отчетов пациентов о результатах будут проанализированы для информирования будущих испытаний. Например, при измерении эффективности вмешательства на интенсивность боли анализ будет следующим:

Интенсивность и продолжительность боли:

• Исход: Оценка изменений уровня боли до и после VR-вмешательства с использованием опросника влияния боли.

• Анализ:

  • Описательная статистика (средние значения, медианы, стандартные отклонения) обобщит показатели боли на исходном уровне, во время и после вмешательства.
  • Парные t-тесты или непараметрические эквиваленты (например, критерий знаковых рангов Уилкоксона) могут быть использованы для оценки внутригрупповых изменений с течением времени.
  • Будут рассчитаны размеры эффекта (например, d Коэна), чтобы оценить величину изменения, помогая информировать будущие расчеты размера выборки для полного испытания.

Все данные будут проанализированы с использованием IBM SPSS Statistics v.24.0 для Windows.

Качественные данные:

Мы также соберем качественные данные в форме оценки процесса.

Основными целями оценки процесса будут:

1. Понять опыт и восприятие участниками VR-образовательного вмешательства.
2. Выявить барьеры и факторы, способствующие взаимодействию с технологией VR и контентом.
3. Исследовать мнения участников о приемлемости, удобстве использования и общей удовлетворенности VR-вмешательством.

Вопросы полуструктурированного интервью были составлены на основе модели принятия технологий (TAM). Данные этих интервью будут проанализированы в соответствии с тематическим анализом (Braun and Clarke, 2006).

Литература

Beck, A. T., Ward, C. H., Mendelson, M., Mock, J., & Erbaugh, J. (1961). An inventory for measuring depression. Archives of General Psychiatry, 4(6), 561-571.

Cleeland, C.S., & Ryan, K.M. (1994). Pain assessment: Global use of the Brief Pain Inventory. Annals of the Academy of Medicine, Singapore, 23(2), 129-138.

Ferrer-García, M., Gutiérrez-Maldonado, J., Riva, G. and Wiederhold, B.K., 2016. Virtual reality-based treatments in eating disorders and obesity: A review. Journal of Contemporary Psychotherapy, 46(4), pp.207-221.

Freeman, D., Reeve, S., Robinson, A., Ehlers, A., Clark, D.M., Spanlang, B. and Slater, M., 2017. Virtual reality in the assessment, understanding, and treatment of mental health disorders. Psychological Medicine, 47(14), pp.2393-2400.

Li, A., Montano, Z., Chen, V. and Gold, J., 2011. Virtual reality and pain management: current trends and future directions. Pain Management, 1(2), pp.147-157.

Louw, A., Diener, I., Butler, D.S. and Puentedura, E.J., 2011. The effect of neuroscience education on pain, disability, anxiety, and stress in chronic musculoskeletal pain. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 92(12), pp.2041-2056.

Mallari, B., Spaeth, E.K., Goh, H. and Boyd, B.S., 2019. Virtual reality as an analgesic for acute and chronic pain in adults: a systematic review and meta-analysis. Journal of Pain Research, 12, pp.2053-2085.

Moseley, G.L. and Butler, D.S., 2015. Fifteen years of explaining pain: The past, present, and future. The Journal of Pain, 16(9), pp.807-813.

Moseley, G.L., Nicholas, M.K. and Hodges, P.W., 2004. A randomized controlled trial of intensive neurophysiology education in chronic low back pain. Clinical Journal of Pain, 20(5), pp.324-330.

Nicholas, M. K. (2007). The pain self-efficacy questionnaire: Taking pain into account. European Journal of Pain, 11(2), 153-163

Nicholas, M., Vlaeyen, J.W., Rief, W., Barke, A., Aziz, Q., Benoliel, R. and Korwisi, B., 2019. The IASP classification of chronic pain for ICD-11: chronic primary pain. Pain, 160(1), pp.28-37.

Spicher, C.J., Kohut, P., Shenker, N.G., Baranowski, A., Goebel, A. and Wood, C., 2022. Virtual reality in chronic pain management: A narrative review. Pain Management, 12(1), pp.15-27.

Turk, D.C. and Monarch, E.S., 2002. Biopsychosocial perspective on chronic pain. In: D.C. Turk and R.J. Gatchel (Eds.), Psychological Approaches to Pain Management: A Practitioner's Handbook. 2nd ed. New York: Guilford Press, pp.3-29.

Ware, J. E., Kosinski, M., & Keller, S. D. (1996). A 12-item short-form health survey: Construction of scales and preliminary tests of reliability and validity. Medical Care, 34(3), 220-233.