Mixed Reality-baserat system för att hantera fantomsmärta Fantomsmärta för patienter med amputation av nedre extremiteter (MrMAPP)

De primära målen för detta pilotforskningsprojekt är a) att designa och utveckla ett mixed reality-baserat system för att hantera fantomsmärta och b) att utvärdera genomförbarheten och preliminära funktionella resultat av detta system i ett urval av patienter med amputation av nedre extremiteter. Resultaten från denna pilotstudie kommer att fungera som preliminära data för att informera om en heltäckande klinisk prövning för att fastställa effektiviteten och den praktiska implementeringen av dessa fynd i verkliga miljöer.

Mål1: Designa och utveckla ett genomförbart mixed reality-baserat system för att hantera fantomsmärta hos patienter med amputation av nedre extremiteter som kvalificerar sig för pågående spegelterapi.

Hypotes 1: Utredarna antar att det blandade verklighetsbaserade systemet för att hantera fantomsmärta kommer att vara genomförbart och väl mottaget av ett urval patienter med amputation av nedre extremiteter som behöver spegelterapi.

Syfte 2: Utvärdera funktionella resultat i ett urval av amputerade nedre extremiteterna (n=10), med hjälp av detta mixed reality-baserade system för att hantera fantomsmärta.

Hypotes 2: Med hjälp av detta system antar utredarna att patienter som deltar i det blandade verklighetsbaserade systemet kommer att visa förbättringar i patientrapporterade resultatmått (PRO). Utredarna antar också att detta mixed reality-baserade system kommer att hjälpa till att lindra fantomsmärtan baserat på smärtformulär och visuell analog skala (VAS).

Patienter 18 år och äldre med en historia av amputation av nedre extremiteter och klagomål på fantomsmärta. Fantomsmärta i extremiteterna är ett tillstånd som ofta upplevs av patienter med stora lemamputationer.

Män och kvinnor, över 18 år med amputationer av nedre extremiteter (mer än 3 månader efter operation) med fantomsmärta i extremiteterna.

-Exklusions kriterier: ---

• Patienter med amputationer av nedre extremiteter med öppna sår eller aktiv infektion i kvarvarande eller kontralaterala extremiteter
• Patienter med anamnes på anfall.
• Patienter med syn (självrapporterad) eller kognitiv funktionsnedsättning (bedömd av den mini-mentala tillståndsundersökningen) som stör förmågan att interagera med, delta i och följa ett datoriserat rehabiliteringssystem.
• Varje patient med hjärthändelse under de senaste 6 månaderna.
• Alla patienter med ett aktivt medicinskt problem för att minimera risken för att förvärra sitt tillstånd.
• Bor mer än 60 miles från Dallas VA Medical Center
• Alla patienter med åksjuka som orsakas av huvudmonterade displayer (HMD) eller en uppslukande miljö.
• Alla patienter som upplever åksjuka som induceras av HMDs under terapisessionen kan också välja bort studien.

I denna explorativa pilotstudie kommer ett bekvämlighetsurval på 10 patienter att rekryteras. Ett urval av 10 försökspersoner är adekvat och överensstämmer med andra pilotförsök med beteendeintervention vid VA som har slutförts och publicerats.

Detta är en pilotstudie som är avsedd att ge preliminära data som kommer att informera en fulldriven studie för att fastställa effektiviteten hos det nya Mixed Reality-baserade systemet för att hantera fantomsmärta. En HIPAA-dispens kommer att erhållas för att screena patienter med amputation av nedre extremiteter i poliklinisk PM&R kliniker. Kvalificerade studiekandidater kommer att identifieras antingen under ett första besök som en poliklinisk patient under klinikbesök hos fysioterapeuten. eller genomgång av tidigare besök hos sjukgymnast. De berättigade, förscreenade försökspersonerna kommer att genomgå en grundläggande utvärdering (av rehabiliteringsläkare). Efter utvärderingen kommer patienten att bli ombedd att delta i studien eller skicka inbjudningsbrev. När den berättigade patienten samtycker till att registrera sig i studien med särskild tonvikt på att säkert utföra övningarna självständigt hemma. Forskargruppen kommer att tillhandahålla den bärbara datorn, kameran och instruera patienten i dess användning hemma. Patienten kommer sedan att använda systemet och utföra de personliga hemövningarna varje dag under en period på 1 månad (för att utvärdera hållbarheten i träningsbeteendet). Vid slutet av denna period kommer systemet att returneras. Vid första klinikbesök, besök vid vecka 1 och 1 månads besök, kommer patienten att fylla i smärtenkäter, funktionsformulär utan identifierbar PHI. Bilderna på patienterna som utför övningarna kommer att lagras i den krypterade bärbara datorn och analyseras vid UTD. Dessutom att videorna på UTD kommer att förstöras efter 5 år, men en kopia kommer att förvaras på Dallas VA.

En HIPAA dispens kommer att erhållas för att screena patienter med amputation av nedre extremiteter på poliklinikerna. Kvalificerade studiekandidater kommer att identifieras baserat på besök som poliklinisk patient, efter utskrivning från sjukhus kommer de berättigade, förscreenade försökspersonerna att genomgå en grundläggande utvärdering (av rehabiliteringsläkare). Efter utvärderingen kommer patienten att bli ombedd att delta i studien personligen eller genom inbjudningsbrev. När den berättigade patienten samtycker till att registrera sig i studien med särskild tonvikt på att säkert utföra övningarna självständigt hemma. Forskargruppen kommer att tillhandahålla den bärbara datorn, kameran och instruera patienten i dess användning hemma. Patienten kommer sedan att använda systemet och utföra de personliga hemövningarna varje dag under en period på 1 månad (för att utvärdera hållbarheten i träningsbeteendet). Vid slutet av denna period kommer systemet att återlämnas av patienten vid det slutliga studiebesöket eller kan hämtas hemma hos försökspersonen på försökspersoners begäran om det inte går att ta med till slutbesöket av forskningsassistent. Studiens inställning: Försökspersonen kommer att delta i en terapisession på 15 minuter per dag under en varaktighet av 4 veckor. Innan ett pass påbörjas kommer ämnet att få muntliga instruktioner om det övergripande systemet och syftet med studien. De kommer att bli ombedda att fylla i ett frågeformulär som frågar status för fantomsmärta, fantomrörelser, stressnivå etc. Efter att ha fyllt i frågeformuläret kommer de att få röra sig i den virtuella världen för att bekanta sig. Varje session består av tre underavdelningar där ämnet ombeds spela tre olika virtuella spel. Dessa virtuella spel är designade speciellt för amputerade underben. Varje spel är inriktat på vissa typer av muskelrörelser. Vi fokuserade främst på tre typer av rörelser: 1) knäflexion och -extension, 2) ankeldorsalflexion och planflexion, och 3) tandemkoordinerad bilateral rörelse i nedre extremiteter. Varje match spelas endast i 5 minuter. Efter att ha slutfört varje delsession ombeds försökspersonen att fylla i liknande frågeformulär för att registrera effekten.

Systemöversikt: Systemet består av en Microsoft Kinect-kamera, Oculus Rift och ett datorsystem med tillräcklig processorkraft. Microsoft Kinect används för att skanna personen och för att skapa motsvarande 3D-modell. Som visas i figur 3 erhålls 3D-modellen för fantomlemmet genom att spegla 3D-modellen av den intakta lemmen. Så, ämnet kommer att kunna uppfatta både lem i den virtuella världen. Systemet tillhandahåller en mixed reality-baserad implementering av spegelterapi för att hantera fantomsmärta.

Huvudfunktionerna i detta system inkluderar:

Obegränsad rörelse: Eftersom patienten kommer att träna i virtuell miljö, begränsas rörelsen inte av begränsat utrymme som i fallet med traditionell spegelboxterapi där användaren endast kan röra sig inom gränserna för boxdimensionen, Realistisk illusion av fantomlem: Som Mr. .MAPP-ramverket använder RGB-D-kamera för att fånga patientens rörelser intakta lem och spegla den för att skapa illusionen av fantomlem, illusionen som erhålls är mycket realistisk istället för att använda en förbyggd 3D-modell av en lem (se figur 4) ), Patientuppmuntran: Användning av en uppslukande spelmiljö motiverar och håller patienten engagerad när han tränar. Med hjälp av virtuell verklighet kan olika engagerande spel utvecklas som hjälper till att ta bort monotonitet i terapisessioner.

Feedback med positiv förstärkning: Eftersom varje spel är utformat för att uppmuntra en patient att utföra en viss typ av träning, motiverar de poäng som tjänats i spelet patienten att prestera bättre. Övervakning av efterlevnad och efterlevnad: genom att spela in och kommentera terapisessionerna, coachningsmjukvaran kommer att övervaka parametrar som antal repetitioner, datum och tider för övningar, samt korrektheten av att utföra övningarna. Detta kommer att fungera som en realtidsdagbok som anses mer tillförlitlig än självrapporteringsdagböcker som bygger på patientens återkallande av aktivitet, funktionella resultatmått: a) Visual Analog Scale for pain measurement (VAS) och b) McGill Pain questionnaire, c ) Ytterligare frågor som är sammansatta av rörlighet, aktiviteter i det dagliga livet/instrumentella aktiviteter i det dagliga livet och socialt deltagande.

I slutet av studien kommer patienten att ha möjlighet att lämna feedback och förslag för framtida användning av detta system.

Beskrivande metoder kommer att användas för att karakterisera urvalspopulationen. Pre-post t-test eller motsvarande kommer att användas för att jämföra resultat efter en vecka och 1 månad. Med tanke på den här föreslagna studiens pilotkaraktär kommer slutsatsstatistik (och rapportering av statistisk signifikans) inte att användas. Genomförbarhetsresultaten kommer att vara beskrivande, inklusive beräkning av procentandelen individer som är inskrivna i studien kontra de som är berättigade och procentandelen individer som är kvar i studien vid månad 1. Mål 1 och 2 kommer att hjälpa till att fastställa interventionens acceptans och genomförbarhet. Bilderna av patienterna kommer att lagras i den krypterade bärbara datorn och analyseras vid UTD. Dessutom att videorna på UTD kommer att förstöras efter 5 år, men en kopia kommer att förvaras på Dallas VA.

Med hjälp av veckovis telefonsupport och online ad-hoc-supportfunktioner i det föreslagna systemet, kommer data om biverkningar att erhållas och ytterligare åtgärder kommer att initieras vid behov för eventuella säkerhetsproblem som kan uppstå under denna pilotstudie.