Virtual Reality training for patients with non-specific persistent low back pain and pain-related fear of movement: A single-subject experimental study

Abstract

Introduction: Non-specific persistent low back pain is one of the most prevalent musculoskeletal conditions in modern society. A growing body of evidence shows graded exposure therapy is the most preferable treatment to target pain-related fear of movement. However, graded exposure therapy has some limitations, e.g. low patient preference and high drop-out rates. Therefore, the emerging nature of Virtual Reality (VR) provides an interesting medium to investigate whether pain and pain-related fear can be targeted through graded exposure using immersive virtual environments. Method: In a sequential replicated and randomized single-subject experimental design with multiple measurements, 10 patients with non-specific persistent low back pain had a 35-day intervention with 6 to 9 VR training sessions. Primary outcome measures (measured daily) were pain intensity, pain-related fear of movement, pain catastrophization and pain anxiety symptoms, while secondary outcome measures (measured pre- and post-intervention) were related to disability and activities of daily life. Results: VR training resulted in a statistically significant reduction of pain intensity, painrelated fear of movement, pain catastrophizing, and pain anxiety. Clinically relevant improvements were observed for disability. Conclusion/Future implications: There is a need to reduce the costs and suffering caused by persistent low back pain. VR may provide opportunities to exercise in specifically tailored virtual environments, with the goal of achieving meaningful and valued life-activities in an engaging fashion. However, the technology is only in its infancy, and thus, opportunities and challenges with implementation must be further investigated. Finally, given the nature of the present study design, the results cannot be generalized to a larger population, and therefore, further research involving rigorous trial designs (randomised controlled trial) is also warranted.

Introduksjon: Langvarige korsryggsmerter er blant de mest prevalente muskel- og skjelettplagene i det moderne samfunnet. Stadig mer forskning viser at smerte-relatert frykt for bevegelse kan opprettholde funksjonstap hos mange ryggpasienter, og at gradvis eksponeringsterapi er blant de mest effektive behandlingsmetodene. Men gradvis eksponeringsterapi har begrensninger som bl.a. lav pasient-preferanse og høy drop-out rate. På bakgrunn av den nylige teknologiske utviklingen av Virtual Reality (VR), åpnes det utforskning av effekten av gradvis eksponeringstrening for ryggpasienter i ulike virtuelle miljø. Metode: I et sekvensielt replisert, randomisert singel-subjekt eksperimentelt design med gjentatte målinger, gjennomgikk 10 ryggpasienter en 35-dagers intervensjon som bestod av et minimum av 6 VR-treninger og maksimum av 9 VR-treninger. Primære utfallsmål bestod av smerteintensitet, smerte-relatert frykt, katastrofetanker og angst for smerte, mens sekundære utfallsmål målte endringer i funksjonsnivå og aktiviteter i dagliglivet. Resultater: Studien viste at VR-trening hadde en statistisk signifikant effekt på smerteintensitet, smerte-relatert frykt, katastrofetanker og angst for smerte. Klinisk relevante endringer ble observert for endringer i funksjonsnivå. Konklusjon/Fremtidige implikasjoner: Det er et stort behov for å redusere kostnader og lidelse forbundet med ryggsmerter. Tilpasset trening i ulike virtuelle miljø i VR bør undersøkes nærmere ettersom det fremstår som et motiverende og kostnadseffektivt hjelpemiddel for bruk i fysioterapipraksis. Men teknologien er fortsatt i utviklingsstadiet, og det trengs fortsatt oversikt over muligheter og utfordringer ved implementering. Forskerne i denne studien anerkjenner at resultatene av studien ikke kan generaliseres til en større populasjon grunnet studiedesign, og at det er behov for studier randomiserte kontrollerte studier på dette feltet.