Virtual Reality och artificiell intelligens vid behandling av patienter med psykos (RecoVRy)

Inledning Virtual Reality (VR) fördjupar människor i digitalt simulerade miljöer som kan ge spännande interaktiva upplevelser och är därmed väl etablerad i underhållningsbranschen. VR handlar dock inte bara om nöje och spel; Terapeutisk användning av VR blir allt mer populär för ett brett spektrum av psykiska tillstånd som ångeststörningar, PTSD, fobier och kronisk smärta. Även om begreppet VR som behandlingsmodalitet har tagit fart och (bättre) användning av teknik är ett uttryckligen uttalat mål i sjukvårdens strategier och riktlinjer, är användningen av VR-terapi vid svår psykisk ohälsa mycket mindre utvecklad och har fått mindre uppmärksamhet. Den viktiga frågan uppstår därför om VR-terapi faktiskt förbättrar det kliniska och funktionella resultatet vid psykos och om det är kostnadseffektivt. RecoVRy-studien kommer att besvara dessa frågor i den första randomiserade kontrollerade studien (RCT) som kombinerar virtuell verklighet med toppmodern artificiell intelligens (AI). Ett starkt multidisciplinärt team av forskare och kliniker (psykiatri, klinisk psykologi, hälsoekonomi, digital hälsa och arbetsterapi) kommer att driva denna RCT i nära samarbete med en världskänd expert på VR-terapi vid psykos.

Schizofreni och psykotiska störningar Psykotiska störningar är sällsynta, med en livstidsprevalens nära 1 %. Ändå innebär de en stor sjukdomsbörda i termer av både individuellt lidande och samhälleliga kostnader. De är allvarliga och ofta kroniska psykiska störningar som kännetecknas av en heterogen uppsättning positiva och negativa psykotiska symtom, neurokognitiv funktionsnedsättning och funktionsnedsättning. Totala kostnader förknippade med schizofrenispektrumstörningar i Norge uppskattas till cirka 10,2 miljarder NOK per år, vilket gör det till det 5:e dyraste hälsotillståndet, med indirekta kostnader på grund av produktivitetsförluster som står för så mycket som 30 % och endast mellan 5 % och 10 % har avlönad anställning. Trots ökad etiologisk förståelse och förfinade behandlingssätt hindrar dagens standard psykosbehandling inte att en stor del av individer med schizofreni blir isolerade och inaktiva, vilket i sin tur påverkar både den fysiska och psykiska hälsan negativt. Individer med schizofreni beräknas förlora 13 - 15 år av potentiella levnadsår. Minskad livskvalitet, socialt tillbakadragande och inaktivitet kan till stor del förklaras av undvikande på grund av symtom på ångest. Så många som två tredjedelar av patienterna med schizofreni har nivåer av orolig undvikande som motsvarar dem hos individer med agorafobi. Symtom på ångest uppstår av olika anledningar; hallucinationer, rädsla för avstötning, skada eller social förnedring, paranoia, social oerfarenhet och risk för stigma, och kan avsevärt bidra till den funktionsnedsättning som observeras vid schizofreni. Att lindra ångestsymtom kan därför vara nyckeln till att förbättra funktionella resultat och ta itu med de allvarliga problemen med socialt tillbakadragande och inaktivitet hos individer med schizofreni.

Medan effekten av antipsykotisk medicin för att minska positiva psykotiska symtom och risk för återfall är väldokumenterad, är utebliven respons och dålig efterlevnad av antipsykotisk medicin frekvent. Dessutom är negativa symtom ofta förknippade med ett begränsat svar på farmakoterapi. Kognitiv beteendeterapi för psykos (KBTp) är en etablerad psykoterapeutisk intervention som rekommenderas i flera internationella och nationella riktlinjer. Metaanalyser har rapporterat små effekter av KBTp på psykotiska symtom, och det finns stort utrymme för förbättringar. Det har föreslagits att ett ökat fokus på beteendekomponenten i KBT, genom att använda upprepade beteendeexperiment, beteendeaktivering och exponering, kan öka effekten av KBTp. Virtual Reality underlättar just det; ett större fokus på beteendeaspekter av KBTp.

Faktorer på systemnivå utmanar också leveransen av lämpliga psykologiska behandlingar som CBTp. Psykvårdstjänster över hela världen står inför en ökad patientkontaktvolym och antalet kliniker. Att implementera KBTp kräver resurser som ofta inte finns i det psykiska hälsosystemet. Det garanterar terapeuters utbildning, en viss utbildningsvolym, följsamhet till behandling och framför allt exponering och lärande i verkliga situationer. Vanligtvis har läkare liten eller ingen tid att följa med patienter i sessioner utanför kliniken. Denna obalans mellan efterfrågan och utbud av mentalvårdstjänster understryker behovet av en intervention som direkt tar itu med dessa frågor, såsom RecoVRy-studien för att överbrygga denna klyfta.

Virtual Reality Exposure Therapy (VRET) VRET är ett lovande tillvägagångssätt för att säkerställa högkvalitativ terapi och eventuellt öka effekterna – optimera terapeutens tid i ett mentalvårdssystem med begränsade resurser. VRET använder modern teknik för att möjliggöra ett mer förfinat förhållningssätt till exponeringsterapi, även inom ramen för CBTp. VR hänvisar till en datorgenererad miljö med olika scener och objekt som verkar verkliga, vilket gör att användaren känner att de är nedsänkta i och kan interagera med sin omgivning. I en klinisk miljö kan terapeut och klient använda VRET för att ta itu med svåra och komplexa situationer i en mycket kontrollerad miljö, i realtid, vilket framkallar svar motsvarande dem i en verklig situation. Målet är att vänja sig till inlärda rädslareaktioner eller motbevisa katastrofala övertygelser som klienten har. VR ger stora möjligheter att upprepade gånger utmana rädslor och övertygelser från första hand, istället för att ta itu med dem genom samtal i en klassisk terapeutisk miljö (senare). VRET har visat sig vara en väl tolererad, säker behandlingsmetod utan biverkningar hos individer med psykos. Studier som undersöker effekten av VR-terapi på sociala färdigheter och VR-förstärkt KBT hos individer med social ångest och paranoida tankar tyder på högre motivationsnivåer, förbättringar av symtom och sociala färdigheter och minskat socialt undvikande. I kombination med KBT minskade VR också social ångest och paranoia. En annan potentiell fördel med VRET vid psykosbehandling är möjligheten att föra patienter in i situationer som de annars skulle tycka att de är för skrämmande och följaktligen undviker. situationer hos patienter med psykos.

RecoVRy - en ny och förbättrad artificiell intelligens-driven VR-applikation Vi har precis avslutat en förstudie på Oslo Universitetssjukhus (N = 30) med hjälp av gameChange-applikationen som utvecklats. Deltagarna bedömdes vid inkludering, efter VR-terapi (6 veckor) och vid uppföljning (26 veckor) med 95 % som hade fått den avsedda behandlingsdosen. Viktiga genomförbarhetsmål uppfylldes och försöksprocedurerna var acceptabla för alla inblandade parter, vilket tyder på att en RCT av VR-terapi är acceptabel och genomförbar som en del av psykosbehandling. Som illustreras i figur 1 indikerar resultaten lägre nivåer av ångest och undvikande (O-AS och CDBQ), ökad livskvalitet (QoL) och mindre depressiva symtom. Baserat på resultat och erfarenheter från pilotstudien och viktig användarvägledning har vi tagit fram en norsk VR-applikation, RecoVRy, för individer med psykoser som upplever ångest i vardagliga sociala situationer. Till scenarier hör kollektivtrafik, väntrum, anställningsintervju, presentation i arbete/utbildning, möte med en handläggare på välfärden (NAV) och ett cafébesök. Klienter guidas genom scenarier av integrerade instruktioner (muntliga eller skriftliga) och gamification-element som introducerar psykologiska principer och syften med behandlingen under varje session. I de olika scenarierna utförs uppgifter, som att beställa en fika eller interagera med andra passagerare på bussen. I enlighet med Technology Acceptance Model (TAM) [25] är RecoVRy designad för att vara enkel att använda, engagerande för patienter och kliniker och levereras med den senaste konsumentutrustningen. Dessutom kombinerar RecoVRy VR med toppmodern artificiell intelligens (AI) för att ytterligare öka nedsänkningen och potentiellt stärka effekterna av beteendeaktivering och exponering. I de flesta VR-applikationer, inklusive gameChange, kan patienter inte interagera med avatarer (t.ex. kunder i en butik eller andra passagerare på en buss). Oavsett vad patienten gör eller säger under sessionen kommer avatarerna att ge vanliga kommentarer och svar, vilket inte nödvändigtvis passar situationen. Erfarenheterna från pilotstudien indikerade ett stort behov för patienter att kunna interagera med avatarer över scenarierna. AI-element bidrar alltså till att flytta VR-fältet framåt och har inkluderats i RecoVRy-applikationen. Inga tidigare stora studier har beskrivit eller undersökt den kombinerade användningen av dessa två framväxande teknologier i psykosbehandling. Varje scenario har flera svårighetsnivåer och är designat för att aktivera rädsla kognitioner, vilket gör det möjligt för patienter att utforska rädslor och paranoida tankar, och pröva nya beteenden samtidigt som användningen av försvarsmekanismer och undvikande begränsas [26]. Händelser äger rum som utmanar patienter att släppa trygghetssökande beteenden de normalt använder, med det slutliga målet att hjälpa dem att anta nya beteenden att använda när de känner sig oroliga och följaktligen känna sig mer självsäkra i vardagliga situationer som beskrivs i Fig. 2. Varje session varar ca. 30 minuter. RecoVRy innebär KBT-komponenter. Följaktligen krävs det inte av KBT-utbildad personal att leverera terapin. RecoVRy representerar ett helt nytt sätt att leverera psykosbehandling och har aldrig testats i Norge, det vill säga de nya AI-drivna scenarierna har testats i en liten klinisk pilot för acceptanstestning och teknisk verifiering (N = 5). I den aktuella studien syftar vi till att fastställa effekten på verklighetens funktion, psykiatriska symtom och livskvalitet hos individer med psykos. Vidare kommer vi att etablera barriärer och facilitatorer när det gäller implementering av VR-terapi i klinisk praktik genom en kvalitativ delstudie hos patienter, kliniker och vårdledare/intressenter. En hälsoekonomisk utvärdering av RecoVRy kommer också att genomföras.

Denna studie kommer att svara på om användning av AI-driven VR i psykosbehandling resulterar i förbättrad hälsa och funktionella resultat, och om denna teknologi ökar tillgången till förstärkt KBT hos patienter med schizofreni genom att lägga till specifika komponenter av CBTp. RecoVRy kan förkorta behandlingens längd, vilket sparar tid och kostnader. Resultaten från denna studie kommer att vara relevanta för offentliga och privata mentalvårdstjänster i Norge och internationellt om implementering av teknikbaserade interventioner i psykos. RecoVRy kommer att skapa potential för förbättring av befintlig praxis och personlig behandling. CBTp, inklusive centrala komponenter som beteendeexperiment och exponering, är väletablerat. Men långt ifrån alla psykiatriker har KBT-utbildning, och beteendeexperiment och exponering är ofta för tidskrävande för att implementeras i klinisk praxis. Följaktligen får många patienter inte KBT alls, eller när de får KBT ges de inte möjlighet att utsätta sig för situationer som orsakar ångest under klinisk ledning. Användningen av RecoVRy kan hjälpa till att övervinna dessa utmaningar och kan öka behandlingseffekterna genom att använda AI för att ytterligare skräddarsy exponeringen. Den kan användas både som fristående behandling och som ett tillägg till CBTp, vilket säkerställer behandlingstillgång för fler och möjligheten att ge säkra och effektiva exponerings- och beteendetester under klinisk vägledning. RecoVRy berör därmed det prioriterade tematiska området nya arbetssätt och arbetsfördelning i den regionala utvecklingsplanen [2], eftersom flera kliniska grupper och personal kan leverera VR-behandling. Studier har dessutom visat att lärande som sker genom VRET överförs till den verkliga världen, det vill säga det du övervinner i VR, övervinner du i verkliga livet [29], vilket inte alltid är fallet med klassisk, dialogbaserad CBTp.

RecoVRy kommer att fylla kunskapsluckor kring behandling av ångest vid psykos. Nyligen genomförda granskningar och metaanalyser kräver vidareutveckling och anpassning av KBT när det gäller personlig psykoterapi. Att aktivt gå in i ångestprovocerande situationer och öva på mer anpassade sätt att tänka och bete sig är utmanande i ansikte mot ansikte terapi, men relativt lätt i VRET. Hittills har endast en handfull studier, med lovande resultat, undersökt effekten av VRET på allvarliga psykiska störningar. Ingen har undersökt effekten av VRET kombinerat med AI. Erfarenheter från datorspelsindustrin tyder på att VR-stödda terapier kan vara mycket roligare än traditionella behandlingar, vilket säkerställer ett bra upptag och kontinuerlig "användning" av terapin. Ytterligare forskning är därför motiverad. Den nuvarande RCT syftar till att undersöka om de positiva resultaten av att använda VRET kan upprepas hos individer med psykoser med hjälp av en norsk applikation och om denna behandling är kostnadseffektiv. Bevis från denna studie kommer att vara av vetenskapligt intresse nationellt och internationellt. RecoVRy kommer att skapa samhällsnytta. Baserat på antagandet att en betydande del av det sociala undvikandet och inaktiviteten vid schizofreni härrör från ångest, kan användning av AI-driven VR som ett nytt medium för terapi vara ett bra första steg för individer som tidigare undvikit mentalvård. Det är välkänt från området för social ångest att lämplig behandling kan ge överlägsna resultat [30], förutsatt att behandlingen faktiskt erbjuds. RecoVRy kan öka behandlingens följsamhet, eftersom det kan vara mer tilltalande än traditionella metoder, vilket uppmuntrar patienter att fortsätta behandlingen. Det säkerställer konsekvens – samma behandlingsprogram erbjuds alla användare, med möjlighet att skräddarsy efter individuella behov. RecoVRy kan hjälpa till att förkorta behandlingens längd, kostar mindre än traditionell terapi och kan hjälpa terapeuter att ge behandling till individer när det passar dem. Det viktigaste är att social integration och självstyre är av högt samhälleligt och individuellt värde. Att övervinna symtom på ångest kan direkt leda till större socialt, pedagogiskt och yrkesmässigt deltagande - minska kostnaderna och skapa fördelar.

Kunskap från RecoVRy kan lätt generaliseras till andra populationer och hälsosektorer. RecoVRy beskrivs noggrant och kommer att manuelltas när det är klart. Kunskapen från denna studie, i kombination med redan existerande material baserat på VR för psykoser, kommer att göra det enkelt att generalisera kunskapen och praktiska till andra patientpopulationer, åldersgrupper och hälsosektorer. Det kommer att vara särskilt relevant för störningar där social ångest och tillbakadragande starkt bidrar till de kliniska konsekvenserna, såsom fobier, humörstörningar och andra ångeststörningar.

2. Hypoteser, syften och mål Det övergripande syftet med detta projekt är att tillhandahålla ny information om Virtual Reality-terapi genom att utföra en randomiserad kontrollerad studie av AI-driven VR-behandling vid psykos, RecoVRy-applikationen.

• Det primära målet är att undersöka kort- och långtidseffekter av VR-terapi på ångest och undvikande hos patienter med psykos, inklusive mediatorer och moderatorer
• Det sekundära målet är att undersöka kort- och långtidseffekter av VR-terapi på positiva och negativa psykotiska symtom, depressiva symtom, oro, paranoia, insikt, livskvalitet, social och funktionell aktivitet, inklusive mediatorer och moderatorer
• Dessutom kommer en hälsoekonomisk utvärdering att genomföras och ett kvalitativt förhållningssätt kommer att besvara forskningsfrågor gällande erfarenheter av att ta emot, tillhandahålla och implementera VR-terapi (patienter, kliniker, vårdledare) samt hinder och facilitatorer för implementering av VR-terapi i klinisk praktik.

Vår hypotes är att RecoVRy kombinerat med Treatment as Usual (TAU) är överlägsen VR-spel och TAU och leder till förbättringar efter behandlingen av ångest, undvikande, psykotiska symtom, depression, oro, paranoia, insikt, livskvalitet och social/funktionell aktivitet . En arbetshypotes är att RecoVRy är överlägsen kontrollgruppen vad gäller kostnadseffektivitet.

Primära och sekundära endpoints Den primära endpointen kommer att vara Cognitions and Defense Behaviours Questionnaire (CDBQ), ett kliniskt meningsfullt mått som bedömer oro, undvikande och förmåga att hantera olika sociala situationer. Analyserna kommer att omfatta alla deltagare för vilka data finns tillgängliga och enligt gruppen deltagarna slumpmässigt tilldelas, oavsett eventuell avvikelse från protokoll. Analyser kommer att utföras efter att den sista uppföljningsbedömningen är klar utan interimsanalyser och CDBQ kommer att bedömas vid alla tidpunkter.

De sekundära ändpunkterna; i) Förändringar i medelpoäng av ångest, positiva och negativa psykotiska symtom, arbete och social anpassning, livskvalitet, social funktion, depressiva symtom, oro, paranoia, insikt, hopp och neurokognition i båda grupperna ii) gruppskillnader i sjukvårdsanvändning /hälsoekonomi Säkerhetsresultat och terapitillfredsställelse kommer att bedömas med hjälp av Simulator Sickness Questionnaire och Therapy Satisfaction Scale vid efterbedömning. RecoVRy-interventionen Patienterna kommer att randomiseras elektroniskt till antingen RecoVRy + TAU eller TAU. Interventionsgruppen kommer att få åtta VR-sessioner à 30 minuter. Tre sessioner anses vara minsta behandlingsdos. En psykiatrisk specialist (VR-terapeut) kommer att vara närvarande när VR-behandling tillhandahålls och kommer att hjälpa till att ta på sig VR-headsetet, starta programmet och uppmuntra patienten att tillämpa lärandet från RecoVRy till verkliga utmaningar genom att sätta upp läxuppgifter för att vara genomförs mellan VR-sessioner. Applikationen kommer att köras genom Meta Quest 2/3®. RecoVRy är utformad som en upprepad beteendeprocedur där huvudfokus är att deltagarna ska lära sig att de är säkrare än antaget. Deltagarna kan fortsätta i sin egen takt, vilket tillåter mer eller mindre än 8 (+/- 2) sessioner av VR-behandling. Scenarier och nivåer kan upprepas vid behov.

Resultatmått Kvantitativa data kommer att samlas in med hjälp av självrapportering och mätningar av kliniker vid alla tre tidpunkter. Deltagarna kommer att bli ombedda att fylla i frågeformulär. Kliniska bedömningar kommer att utföras av utbildade läkare och grundläggande demografiska och kliniska data, ålder, kön, etnicitet, läkemedelsanvändning och kliniska diagnoser kommer att samlas in. Vi kommer att samla in detaljerad information om TAU i båda grupperna (elektroniska journaler). Försöket kommer att registreras på ClinicalTrials.gov och på helsenorge.no före inkludering. Data kommer att samlas in vid 3 tidpunkter; vid baslinjen, efter test (ungefär efter 8 veckor) och uppföljning (26 veckor efter inkludering). Alla resultatmått kommer att bedömas vid alla tidpunkter och inkluderar Cognitions and Defense Behaviours Questionnaire (CDBQ), The Brief Anxiety Scale, The Positive And Negative Syndrome Scale (SCI-PANSS), The Work and Social Adjustment Scale, The Manchester Short Assessment av livskvalitet, skalan för personlig och social prestation, skalan för socialt fungerande, skalan för allmän ångest, Beck Depression Inventory, The EQ-5D, The Process of Recovery Scale, The Dunn Worry Questionnaire (DWQ), The Paranoia Worries Questionnaire, The Beck Cognitive Insight Scale, The Domain Specific Hope Scale, Therapy Satisfaction Scale, The Montreal Cognitive Assessment (MOCA) ) och The Simulator Sickness Questionnaire (SSQ).

Statistisk analys Statistisk analys kommer att utföras enligt principen om intention-to-treat (ITT). De primära och sekundära resultaten kommer att analyseras med hjälp av linjär regression med blandade effekter för att modellera bedömningar efter test och uppföljning samtidigt. Dessutom kommer strukturella ekvationsmodeller och linjär regression att användas för att undersöka potentiella mediatorer och moderatorer med avseende på VR-terapi. Statistisk kraftuppskattning: 100 deltagare kommer att registreras, 50 i varje grupp. Denna provstorlek tar hänsyn till en förslitningsgrad på 10 % och ger 80 % kraft att upptäcka kliniskt signifikanta skillnader i CDBQ från randomisering till 8 veckor vid en dubbelsidig signifikansnivå på 5 %.

4. Användarmedverkan Användarmedverkan planeras enligt riktlinjerna för brukarmedverkan i forskning inom den specialiserade hälso- och sjukvården. Användarrepresentanter har konsulterats och involverats från den tidiga planeringsfasen. En brukarrepresentant, Joachim Vogt, konsulteras regelbundet (klinikens interna innovationsmedel) och har gett återkoppling gällande programmet, utvärderingar och genomförande. Han har även deltagit i utformningen av studien och gett feedback angående den generella strukturen och frågor ur användarsynpunkt.

5. Etiska överväganden Patienter kommer att få både skriftlig och muntlig information om studien innan de ombeds ge sitt skriftliga samtycke till att delta. All data kommer att lagras enligt godkännande. VR-behandlingen kommer att utföras av utbildade VR-terapeuter, och terapierna kommer att övervakas under hela studieperioden. De patienter som inte vill delta i studien kommer att få behandling som vanligt på respektive ställe. Deltagarna informeras om att de kan dra sig ur studien när de vill och att det inte får några konsekvenser för deras fortsatta behandling på poliklinikerna. Forskningskoordinatorerna kommer att föra ett protokoll för insamling och rapportering av biverkningar.