Att utforska genomförbarheten av att använda virtual reality som ett pedagogiskt verktyg inom rehabilitering av kronisk smärta

Introduktion:

Kronisk smärta är ett ihållande och komplext tillstånd som påverkar cirka 20 % av världens befolkning och som i hög grad påverkar fysiskt, emotionellt och socialt välbefinnande (Nicholas et al., 2019). Effektiva hanteringsstrategier kräver att både de biologiska och psykosociala aspekterna av smärta adresseras, enligt den biopsykosociala modellen för kronisk smärta (Turk och Monarch, 2002). Smärtvetenskaplig utbildning (PSE) har framträtt som ett kritiskt icke-farmakologiskt tillvägagångssätt för hantering av kronisk smärta, vilket hjälper patienter att förstå mekanismerna bakom smärta och främjar adaptiva copingstrategier (Moseley och Butler, 2015). Traditionella leveransmetoder för PSE, såsom ansikte-mot-ansikte-sessioner, kan dock vara tidskrävande, resurskrävande och utmanande att skala upp. Innovativa lösningar, såsom virtuell verklighet (VR), erbjuder ett lovande alternativ för att förbättra tillgänglighet, engagemang och resultat.

Smärtvetenskaplig utbildning:

PSE fokuserar på att lära individer om smärtans neurofysiologi och neurobiologi för att ändra maladaptiva övertygelser och främja en större känsla av kontroll över deras tillstånd (Moseley och Butler, 2015). Bevis tyder på att PSE kan minska smärtkatastrofisering, förbättra självförmåga och förbättra livskvalitet (Moseley et al., 2004). Tillvägagångssättet använder en mängd olika leveransstrategier, inklusive metaforer, visuella hjälpmedel och erfarenhetsbaserade inlärningstekniker, för att underlätta förståelse (Nijs et al., 2019). Att replikera den interaktiva och erfarenhetsbaserade naturen hos PSE i konventionella miljöer kan dock vara utmanande. VR:s immersiva förmågor kan adressera dessa begränsningar genom att skapa miljöer som visuellt och interaktivt demonstrerar komplexa smärtmekanismer, vilket potentiellt kan förbättra patientförståelse och retention (Ryan et al., 2018).

Virtuell verklighet inom hälso- och sjukvård:

VR har visat betydande potential inom hälso- och sjukvård, särskilt inom akut och kronisk smärtbehandling. Dess tillämpningar sträcker sig från smärtdistraktion under medicinska procedurer till terapeutiska interventioner som utnyttjar neuroplasticitet (Mallari et al., 2019). Genom att engagera flera sensoriska vägar kan VR modifiera smärtuppfattning och minska beroendet av farmakologiska behandlingar (Li et al., 2011). Dessutom har VR använts framgångsrikt i psykologiska interventioner, såsom kognitiv beteendeterapi (CBT) för ångest och posttraumatiskt stressyndrom (PTSD), vilket belyser dess mångsidighet som ett terapeutiskt verktyg (Freeman et al., 2017).

Integrering av VR med PSE:

Att integrera VR med PSE erbjuder ett nytt tillvägagångssätt för att adressera begränsningarna med traditionell smärtutbildning. VR-miljöer kan simulera dynamiska, interaktiva upplevelser som visualiserar nervsystemets funktion och illustrerar smärtmoduleringsstrategier i praktiken. Till exempel kan guidade övningar i VR hjälpa patienter att träna mindfulness, avslappningstekniker eller graderad exponering på ett engagerande och kontrollerat sätt (Spicher et al., 2022). Den interaktiva naturen hos VR främjar också aktivt lärande, vilket är kritiskt för beteendeförändring och färdighetsförvärv (Ryan et al., 2018).

Studiens rational:

Medan VR har undersökts som ett distraktionsverktyg vid akut smärta, förblir dess användning för att leverera omfattande utbildningsinterventioner för kronisk smärta underutforskad. Preliminära studier indikerar att VR-baserad utbildning kan förbättra patientengagemang och förståelse av hälsoinformation (Ferrer-García et al., 2016). Bevis på dess genomförbarhet, acceptabilitet och klinisk inverkan i populationer med kronisk smärta är dock begränsad. Denna studie adresserar detta gap genom att utvärdera användningen av Reality Health™, ett VR-baserat smärtutbildningsprogram, som ett skalbar, interaktivt och patientcentrerat tillvägagångssätt till PSE. Genom att fokusera på genomförbarhet och proof-of-concept-resultat kommer resultaten att ge insikter för en framtida randomiserad kontrollerad studie, och den bredare implementeringen av VR inom kronisk smärtbehandling.

Metodologi:

Denna studie kommer att använda en mixed methods-metod, som integrerar både kvantitativa och kvalitativa data för att omfattande utvärdera genomförbarheten, acceptabiliteten och preliminär klinisk inverkan av ett VR-baserat smärtutbildningsprogram. Studien kommer att genomföras som en single-arm genomförbarhetsstudie med ett pretest-posttest-design. Totalt 50 personer med kronisk smärta (PwCP) kommer att rekryteras för att delta i ett sex veckors VR-smärtutbildningsprogram levererat via Reality Health™-mjukvara. Varje session kommer att vara 1 timme lång (en timme/vecka i sex veckor).

Plattformen Reality Health™ tillhandahåller erfarenhetsbaserat inlärningsinnehåll, sensoriska förändrande upplevelser, rehabiliteringsaktiviteter och immersiv smärtneurovetenskaplig utbildning genom fyra nyckelmoduler. Plattformen använder den trådlösa VR-headsetet Meta Quest och handkontroller för att engagera sig i varje modul, och levereras i en 1:1 klinikerledd miljö. Klinikern guidar deltagaren genom de immersiva VR-modulerna, möjliggör reflektioner och underlättar översättning av kunskap till attityder och beteenden som kan driva positiva resultat.

Ett behandlingsprotokoll har utvecklats för att leverera Reality Health™-plattformen som ett klinikerlett smärtutbildningsprogram. Behandlingsprotokollet 'Supercharging Chronic Pain Education' levererar VR-interventionen i sex individuella en-timmars sessioner med en kliniker. Varje session innebär användning av ett Meta Quest-headset för att slutföra en immersiv smärtutbildningsmodul och individanpassad klinikerledd rehabilitering, med ett medföljande patientarbetshäfte.

En kvalitativ studie kommer att inbäddas inom detta design för att utforska individuella upplevelser och uppfattningar av att använda VR för kronisk smärtutbildning. Semistrukturerade fokusgrupper kommer att genomföras med en delmängd av deltagare efter interventionen för att samla djupgående insikter om deras acceptans av VR-teknologi, dess upplevda fördelar och utmaningar. Denna kvalitativa komponent kommer att ge rika kontextuella data, som kompletterar de kvantitativa resultaten och adresserar faktorer som påverkar genomförbarheten och acceptabiliteten av interventionen. Intervjuerna kommer att vara 30–45 minuter långa totalt.

Deltagarrekrytering: Deltagare kommer att rekryteras genom Chronic Pain Ireland (Irlands nationella välgörenhetsorganisation som stödjer personer med kronisk smärta) och ett smärtjänst på ett universitetssjukhus i Dublin.

Datainsamling:

Data kommer att samlas in med både patientrapporterade utfallsmått (kompletterade online eller skickade via förutbetalt porto) och online/via telefon 1-1 semistrukturerade intervjuer. De patientrapporterade utfallsmåtten kommer att kompletteras före, efter och vid tre månaders uppföljning. Dessa utfallsmått kommer att ta i genomsnitt 35–40 minuter att slutföra. Biverkningar och deltagarnas acceptabilitet av interventionen kommer också att registreras. Urvalsstorleken på 50 deltagare för denna genomförbarhetsstudie bestämdes baserat på praktiska överväganden snarare än statistiska powerberäkningar, vilket är vanligt i genomförbarhetsstudier.

Inklusionskriterier inkluderar:

• 18 år gammal. Diagnostiserad med kronisk smärta av en konsult inom smärtmedicin eller allmänläkare med vilken typ som helst av kronisk smärta i minst 3 månader. Rapporterar en smärtintensitet på >3 på en numerisk skattningsskala. Behärskar skriftlig och muntlig engelska.

Deltagare som inte kan ge informerat samtycke eller de som väntar på operation inom de kommande 6 månaderna kommer att uteslutas från studien.

Patientrapporterade utfallsmått inkluderar:

(i) Numerisk skattningsskala: Smärtintensitetsnumeriska skattningsskalan (Pain NRS) kommer att användas för att mäta deltagarens genomsnittliga smärtintensitet under de senaste sju dagarna.

(ii) Brief Pain Inventory (BPI): BPI bedömer smärtinterferens med acceptabel intern konsistens rapporterad. En minskning med en poäng på interferensskalan har rekommenderats som en kliniskt meningsfull förändring (Cleeland et al. 1994).

(iii) Beck Depression Inventory (BDI): BDI är ett brett validerat verktyg som används för att bedöma svårighetsgraden av depressiva symtom. BDI mäter emotionella, kognitiva och fysiska symtom på depression. En minskning med fem poäng på BDI anses generellt vara en kliniskt meningsfull förbättring av depressiva symtom. BPI har visat stark intern konsistens och utmärkt test-retest reliabilitet över olika populationer, inklusive de med kronisk smärta (Beck et al. 1961).

(iv) Pain Self-Efficacy Questionnaire (PSEQ): Smärt-självförmåga har rapporterats vara en oberoende prediktor för funktionshinder och livskvalitet efter kontroll för smärtintensitet. Analyser har visat att PSEQ har utmärkt intern konsistens och test-retest reliabilitet (Nicholas et al. 2007).

(v) 12-Item Short Form Health Survey (SF-12): 12-Item Short Form Health Survey (SF-12) är ett validerat instrument designat för att mäta hälsorelaterad livskvalitet (HRQoL). Den bedömer både fysiska och mentala hälsokomponenter genom två sammanfattningspoäng: Physical Component Summary (PCS) och Mental Component Summary (MCS). SF-12 har visat stark intern konsistens och test-retest reliabilitet över olika populationer, inklusive de med kroniska tillstånd. En kliniskt meningsfull förändring representeras typiskt av en ökning med 3 till 5 poäng i antingen PCS- eller MCS-poängen (Ware et al. 1996).

Utfallen av intresse relaterade till genomförbarheten och acceptabiliteten av studierekrytering, metodologi och intervention kommer att vara följande: rekryterings-, retentions-, attrition- och adherenshastigheter.

Rekrytering: Den totala rekryteringshastigheten kommer att beräknas som en procentandel, med antalet personer som registrerats (täljare) över antalet kvalificerade deltagare (nämnare). Vi kommer också att bedöma och rapportera följande i relation till rekrytering:

• Antal (deltagare) identifierade genom smärtkliniker, medlemskap i patientorganisationer.
• Antal identifierade via väntelistor på sjukhusets avdelning för smärtmedicin.
• Antal screenade för kvalifikation.
• Antal kvalificerade efter screening.
• Skäl för icke-kvalifikation.
• Antal slutförda samtyckesformulär.
• Skäl för icke-deltagande efter kvalifikationsscreening.

Retention: Retentionshastigheten kommer att beräknas som andelen individer som, efter registrering, slutförde pre-interventionsutfallsmåtten och post-interventionsutfallsmåtten.

Attrition: Attritionhastigheten kommer att beräknas genom att dela det totala antalet deltagare i början av försöket med antalet deltagare som inte slutförde studien av någon anledning (t.ex. utträde, förlorad till uppföljning etc.). Vi kommer att beräkna både attritionhastigheten och skälen för interventionsavhopp.

Adherence: Adherence till interventionsschemat kommer att bedömas genom att registrera närvaro vid alla sessioner. Skäl för icke-närvaro kommer att registreras av facilitatörer. Deltagare kommer att konsulteras av MOD på en veckobasis för att dokumentera adherence till interventionsprotokollet och andra frågor som lyfts av deltagare under interventionsperioden.

Acceptabilitet: Acceptabilitet kommer att mätas med hjälp av Technology Acceptance Model (TAM), ett brett erkänt ramverk för att förstå användaradoption och tillfredsställelse med nya teknologier. TAM fokuserar på samspelet mellan flera faktorer som påverkar individers avsikt att använda och faktisk användning av teknologi.

Dataanalys:

Även om genomförbarhetsstudien inte är powered för att detektera statistiskt signifikanta effekter, kommer data om patientrapporterade utfall att analyseras för att informera framtida studier. Till exempel, om man mäter interventionens effektivitet på smärtintensitet, kommer analysen att vara följande:

Smärtintensitet och varaktighet:

• Utfall: Bedöm förändringar i smärtenivåer före och efter VR-interventionen med hjälp av Smärtinterferensfrågeformuläret.
• Analys:
  • Beskrivande statistik (medelvärden, medianer, standardavvikelser) kommer att sammanfatta smärtpoäng vid baslinje, under och efter interventionen.
  • Parade t-tester eller icke-parametriska motsvarigheter (t.ex. Wilcoxon signed-rank test) kan användas för att bedöma inomgruppsförändringar över tid.
  • Effektstorlekar (t.ex. Cohens d) kommer att beräknas för att uppskatta storleken på förändringen, vilket hjälper till att informera framtida urvalsstorleksberäkningar för ett fullständigt försök.

All data kommer att analyseras med IBM SPSS Statistics v.24.0 för Windows.

Kvalitativ data:

Vi kommer också att samla kvalitativ data i form av en processutvärdering.

De primära målen med processutvärderingen kommer att vara att:

1. Förstå deltagarupplevelser och uppfattningar av VR-utbildningsinterventionen.
2. Identifiera barriärer och facilitatörer för att engagera sig med VR-teknologi och innehåll.
3. Utforska deltagarnas syn på acceptabiliteten, användbarheten och den totala tillfredsställelsen med VR-interventionen.

De semistrukturerade intervjufrågorna var mappade från Technology Acceptance Model (TAM). Data från dessa intervjuer kommer att analyseras i enlighet med tematisk analys (Braun och Clarke, 2006).

Referenser

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.