Zastosowanie biofeedbacku w klinicznej rzeczywistości wirtualnej: Projekt INTREPID

Podsumowanie

Projekt Inteligentnego Wieloczujnikowego Systemu Rzeczywistości Wirtualnej do Leczenia Zaburzeń Lękowych (INTREPID) ma na celu opracowanie wieloczujnikowego systemu rzeczywistości wirtualnej, świadomego kontekstu, przeznaczonego do leczenia zaburzeń związanych z lękiem.

Streszczenie

Zaburzenia lękowe uogólnione (GAD) to zaburzenie psychiatryczne charakteryzujące się stałym i nieswoistym lękiem, który utrudnia codzienne funkcjonowanie. Wysoka rozpowszechnioność tego zaburzenia w populacji ogólnej oraz powodowane przez nie znaczne ograniczenia wskazują na konieczność znalezienia nowych, skutecznych strategii leczenia. Obok terapii poznawczo-behawioralnych, relaksacja stanowi przydatne podejście w leczeniu GAD, jednak jej ograniczeniem jest trudność w opanowaniu. Projekt INTREPID ma na celu wdrożenie nowego narzędzia do leczenia zaburzeń lękowych oraz przetestowanie jego skuteczności klinicznej w redukcji objawów z nimi związanych. Innowacyjność tego podejścia polega na połączeniu rzeczywistości wirtualnej (VR) i biofeedbacku, w taki sposób, aby ta pierwsza była bezpośrednio modyfikowana przez dane wyjściowe z drugiej. W ten sposób pacjent uświadamia sobie swoje reakcje poprzez modyfikację niektórych cech środowiska VR w czasie rzeczywistym. Dzięki ćwiczeniom psychicznym pacjent uczy się kontrolować te parametry fizjologiczne i, korzystając z informacji zwrotnej dostarczanej przez środowisko wirtualne, jest w stanie ocenić swój sukces. Dodatkowe wykorzystanie urządzeń przenośnych, takich jak PDA lub smartfony, pozwala pacjentowi na samodzielne i autonomiczne wykonywanie w domu tych samych ćwiczeń, których doświadczył w gabinecie terapeutycznym. Celem jest zakotwiczenie wyuczonego protokołu w kontekście życia codziennego, co zwiększa zdolność pacjentów do radzenia sobie z objawami. Oczekiwanym rezultatem jest lepsza i szybsza nauka technik relaksacyjnych, a tym samym zwiększona skuteczność leczenia w porównaniu z tradycyjnymi protokołami klinicznymi.

Protokół

Protokół kliniczny leczenia uogólnionych zaburzeń lękowych (GAD) jest realizowany równolegle wewnątrz i na zewnątrz gabinetu terapeuty. Program relaksacyjny stanowi połączenie „Treningu Progresywnej Relaksacji Mięśni” (PMRT) – klasycznej procedury opisanej przez Jacobsona, polegającej na napinaniu i rozluźnianiu różnych grup mięśni przy jednoczesnym zwracaniu uwagi na kontrastujące odczucia – oraz programu „Wizualizacji Kierowanej”. W naszym treningu wizualizację zastąpiono wskazówką wizualną w postaci relaksującego środowiska wirtualnego.

W GABINECIE TERAPEUTY. Pacjenci uczestniczą w 8 sesjach treningowych z terapeutą, rozłożonych na cztery tygodnie (2 sesje w tygodniu). Każda sesja rozpoczyna się i kończy oceną kliniczną, która pozwala zmierzyć poziom lęku u pacjenta.

Plan sesji w gabinecie terapeuty:

1. Wstępna ocena kliniczna stanu pacjenta;
2. Pacjent zostaje podłączony do biosensorów rejestrujących parametry fizjologiczne (przewodność skóry, tętno, oddychanie). Przez 3 minuty rejestrowany jest pomiar bazowy tych parametrów;
3. Pacjent zakłada wyświetlacz zamontowany na głowie, podłączony do komputera PC, i posługuje się joystickiem;
4. Pacjent rozpoczyna eksplorację środowiska wirtualnego: pięknej tropikalnej wyspy położonej nad oceanem. Pacjent, podążając za narracją nagraną przez terapeutę, dopływa do wyspy łodzią i zwiedza ją. Idąc ścieżką prowadzącą przez wyspę, pacjent dociera do punktu startowego, gdzie różne panele wskazują kierunki do poszczególnych obszarów docelowych. W każdym z tych obszarów przewidziane jest ćwiczenie relaksacyjne; podczas tego treningu, zgodnie ze wskazówkami przewodnika głosowego, pacjent stara się zrelaksować, podczas gdy niektóre elementy środowiska wirtualnego są bezpośrednio modyfikowane przez jego parametry fizjologiczne rejestrowane w czasie rzeczywistym. W ten sposób pacjent otrzymuje natychmiastową informację zwrotną o swoim poziomie aktywacji (podobnie jak w tradycyjnych technikach biofeedbacku), ale z dodatkową wartością wynikającą z immersyjnej eksploracji środowiska wirtualnego. Obszary docelowe obejmują:
   • Ognisko: parametry fizjologiczne kontrolują intensywność ognia, tak że obniżenie aktywacji fizjologicznej pacjenta skutkuje zmniejszeniem płomieni, aż do całkowitego wygaśnięcia ognia;
   • Fale: parametry fizjologiczne kontrolują fale, aż do momentu, gdy ocean staje się całkowicie spokojny;
   • Wodospad: zmniejszenie pobudzenia fizjologicznego odpowiada redukcji intensywności strumienia, aż do momentu, gdy woda przestaje spadać.
   • Altana: w przeciwieństwie do pozostałych, ćwiczenie to jest konfigurowalne przez pacjenta, który może wybrać słowa lub obrazy związane z osobistymi stresującymi wydarzeniami. Technika ta służy jako program szczepionki przeciwstresowej, a pacjent może doświadczyć zmniejszenia rozmiaru – zanikania – unoszenia się wybranego elementu – w zależności od swojej zdolności do relaksacji;
5. Po zakończeniu sesji w rzeczywistości wirtualnej ponownie rejestrowane są parametry fizjologiczne w stanie spoczynku;
6. Końcowa ocena kliniczna stanu pacjenta.

POZA GABINETEM TERAPEUTY: W celu poprawy skuteczności treningu oraz wzmocnienia efektów relaksacji, pacjenci będą ćwiczyć techniki relaksacyjne poza gabinetem terapeuty, realizując scenariusz opieki domowej. Odbywa się to poprzez wyświetlanie na urządzeniu mobilnym tego samego środowiska wirtualnego, z którym pacjent obcował podczas terapii. Urządzenie mobilne jest połączone za pomocą Bluetooth z zestawem biosensorów, obejmującym pomiar tętna oraz przewodnictwa skóry. Sprzęt ten jest na tyle mały i prosty w obsłudze, że pacjent może go obsługiwać autonomicznie (patrz rys. 1). Pacjent jest zobowiązany do trenowania umiejętności relaksacyjnych co najmniej raz dziennie przez cały czas trwania leczenia (jeden miesiąc), zgodnie z planem terapii przekazanym przez terapeutę.

Reprezentatywne wyniki

Ponieważ wiadomo, że zarówno biofeedback, jak i rzeczywistość wirtualna są skuteczne w indukowaniu relaksacji, głównym oczekiwanym wynikiem jest to, że połączenie tych dwóch metod będzie bardziej efektywne w redukcji lęku u pacjentów cierpiących na zaburzenia lękowe uogólnione niż stosowanie tych dwóch technik oddzielnie.

Rysunek 1: Moduł biosensorów GSR/HR.

Dyskusja

Nasza hipoteza zakłada, że połączenie rzeczywistości wirtualnej z biofeedbackiem, który bezpośrednio modyfikuje środowisko wirtualne, doprowadzi do lepszej i szybszej nauki relaksacji w porównaniu z samą rzeczywistością wirtualną. Jeśli tak się stanie, to nowe narzędzie stworzone do leczenia zaburzeń lękowych mogłoby zostać zastosowane i przetestowane również w innych patologiach związanych z lękiem.