Réalité virtuelle et antalgie, des études scientifiques poussées
Dans les années 2000, Hoffman est le premier chercheur à effectuer des recherches scientifiques et à publier leurs résultats afin de mettre en évidence les bienfaits de la VR pour atténuer les douleurs des grands brûlés lors de soins procéduraux. Depuis, de nombreuses études scientifiques ont été menées pour démontrer l’impact positif de la réalité virtuelle sur la gestion de l’anxiété et de la douleur.
Nous vous livrons ici les premières découvertes d’Hoffman et vous proposons une compilation de différentes recherches scientifiques. Chacune d’entre elles est menée en corrélant diminution de la douleur et réalité virtuelle chez les patients pédiatriques.
Hoffman, précurseur sur l’étude douleur VS réalité virtuelle
Lors de ses premières études, il propose à 11 patients de jouer à SnowWorld. L’objectif : jouer à ce jeu immersif en réalité virtuelle pendant le changement de leurs pansements. Lors du soin, les sujets sont donc plongés dans un univers qui les invite à participer à des batailles de boules de neige avec des personnages tels que des pingouins. Une échelle analogique de 0 à 10 est utilisée pour évaluer l’impact de l’activité sur la douleur des patients. Les résultats ont révélé que les patients déclarent une douleur significativement plus faible avec le jeu en VR. De manière notable, la moitié d’entre eux précise une réduction allant jusqu’à 41 % de la pire douleur.
Hoffman, Hunter G., et al. « Virtual Reality Pain Control During Burn Wound Debridement in the Hydrotank ». The Clinical Journal of Pain, vol. 24, no 4, mai 2008, p. 299 304. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.1097/AJP.0b013e318164d2cc
Réalité virtuelle et douleur : un impact visible au niveau cérébral
Fort de cette découverte, il va approfondir ses recherches. Il découvre notamment que l’activité cérébrale des patients bénéficiant d’un jeu en VR active est significativement moins importante au niveau de l’insula, du SS2 et du thalamus.
Hoffman et son équipe sont allés au-delà de la diminution de la douleur subjective des patients utilisant la réalité virtuelle. Ils ont souhaité vérifier l’activité cérébrale en réponse à la douleur en présence ou non de ce distracteur, grâce à plusieurs volontaires sains. Les scientifiques ont mesuré l’activité cérébrale lorsqu’une décharge de chaleur modérément douloureuse intervient au niveau de la plante des pieds. Ceci dans plusieurs conditions :
- un groupe contrôle qui n’a eu aucun analgésiant,
- un groupe qui a utilisé le jeu de réalité virtuelle interactif de bataille de boule de neige, SnowWorld,
- un groupe avec uniquement une administration d’opioïde,
- un dernier groupe qui a reçu les deux méthodes.
Dans le groupe témoin, les scientifiques ont noté, comme prévu, une activation dans les 5 régions liées à la douleur. Cortex cingulaire antérieur (ACC), insula, thalamus, cortex somatosensoriel primaire (SS1) et secondaire (SS2) s’activent lors de la stimulation douloureuse. Cependant, les auteurs ont mis en avant une activation significativement moins importante au niveau de l’insula, du SS2 et du thalamus lorsque le sujet est en train de jouer. En parallèle, l’utilisation du casque a permis une diminution de la pire douleur ressentie. Ainsi, l’utilisation de la réalité virtuelle permet la diminution subjective de la douleur ainsi qu’une activité cérébrale moins intense.
Tableau comparant l’utilisation de la VR et d’opioïdes
Hoffman, Hunter G., et al. « The Analgesic Effects of Opioids and Immersive Virtual Reality Distraction: Evidence from Subjective and Functional Brain Imaging Assessments ». Anesthesia & Analgesia, vol. 105, no 6, décembre 2007, p. 1776. journals.lww.com, https://doi.org/10.1213/01.ane.0000270205.45146.db
Ces recherches scientifiques ont ouvert la voie à de nombreuses autres études scientifiques. Toutes confirment les bénéfices de l’utilisation de la réalité virtuelle dans le cadre de la gestion de la douleur. Vous pouvez en retrouver une partie ci-dessous, classées par thème. Nos propres études prouvant l’effet antalgique de la VR active sont également disponibles.
Quel impact le contenu en VR a-t-il sur l'efficacité antalgique ?
De nombreuses études ont démontré l’efficacité de l’utilisation de la réalité virtuelle pour diminuer la douleur chez les patients.
Mais ce n’est qu’un support et le contenu peut être très varié. Ainsi, des chercheurs ont fait appel à 48 individus sains. Chacun a reçu un stimulus douloureux de chaleur pendant une séance de réalité virtuelle. Dans un cas, les sujets jouent au jeu interactif SnowCanyon en utilisant un système de suivi oculaire. Dans l’autre cas, la séance de réalité virtuelle est passive. Elle correspond uniquement à la vision et à l’exploration de l’univers SnowCanyon.
Les essais ont été randomisés et les résultats ont été comparés entre individus. La douleur a été analysée à l’aide d’une échelle d’évaluation graphique allant de 0 à 10. Ainsi, il a été démontré que l’absence de réalité virtuelle pendant la stimulation douloureuse possède des scores de douleur (de la pire douleur à la douleur déplaisante) significativement plus bas par rapport à la réalité virtuelle passive. Ces scores sont même significativement plus faibles comparés à la réalité virtuelle interactive avec suivi oculaire.
En outre, les participants ont déclaré avoir une illusion de présence significativement plus forte dans la réalité virtuelle (« être là »), durant la réalité virtuelle interactive avec suivi oculaire. Cet article conclut donc que l’utilisation de la réalité virtuelle immersive est plus efficace que la réalité virtuelle passive.
Al-Ghamdi, Najood A., et al. « Virtual Reality Analgesia With Interactive Eye Tracking During Brief Thermal Pain Stimuli: A Randomized Controlled Trial (Crossover Design) ». Frontiers in Human Neuroscience, vol. 13, 2020. Frontiers, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2019.00467
Jouer pour apaiser les douleurs ?
Une étude a été réalisée sur 40 individus afin de comprendre l’impact de l’utilisation d’un jeu avec un suivi oculaire pour les patients ayant des plaies importantes et subissant des changements de pansements ou de vêtements douloureux.
Le jeu consiste à lancer des gâteaux en utilisant ses yeux. Les scientifiques ont étudié différents facteurs socio-démographiques et médicaux, mais aussi les liens entre la douleur et l’utilisation du jeu. Ils ont ainsi mis en évidence une forte corrélation entre ressentir une douleur intense au quotidien et être changé sans ce divertissement.
De même, une corrélation modérée a été démontrée entre la douleur quotidienne et la douleur durant le changement de pansements en parallèle du jeu. Ce qui signifie que le jeu pendant cet acte de soin permettrait aux patients de diminuer leur douleur journalière.
Kitala, Diana, et al. « Eye-Tracked Computer Games as a Method for Pain Perception Alleviation in Chronic Wound Management ». Advances in Dermatology and Allergology/Postępy Dermatologii i Alergologii, vol. 40, nᵒ 2, 2022, p. 283‑90. www.termedia.pl, https://doi.org/10.5114/ada.2022.119970
Comment améliorer les conditions de soins hospitaliers grâce à la VR ?
Des scientifiques ont mis en évidence les bénéfices de l’utilisation d’un casque de réalité virtuelle dans le cadre hospitalier avec la diminution de la douleur lors de soins procéduraux. Dans cette idée, certains se sont alors posés la question de la possibilité de minimiser les doses de sédatifs dans le cadre d’une chirurgie de la main en anesthésie locale.
C’est le cas de A. Faruki et son équipe qui ont comparé la dose nécessaire d’anesthésiant, la douleur et la durée de séjours en unités de soins post-anesthésie pour 40 patients. Ces derniers ont été divisés en deux groupes : un témoin et un groupe ayant accès à des vidéos de réalité virtuelle conçues pour favoriser la relaxation, durant l’opération. Les résultats mettent en avant une réduction significative de la dose préopératoire d’anesthésiant (propofol) et de la durée de séjour en soins post-anesthésiques dans le groupe utilisant la réalité virtuelle (avec 53,0 minutes en moyenne contre 75,0, p = 0,018).
Faruki AA, Nguyen TB, Gasangwa DV, Levy N, Proeschel S, et al. (2022) Virtual reality immersion compared to monitored anesthesia care for hand surgery: A randomized controlled trial. PLOS ONE 17(9): e0272030. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0272030
Graphique représentant la quantité de sédatif et la durée de séjour en soin, en fonction du groupe contrôle et du groupe utilisant la réalité virtuelle
La VR thérapeutique en dehors de l'hôpital ?
La pire douleur est 1,7 fois moins importante avec la VR active que sans VR, avec une différence de 1,5 points par rapport à l’utilisation de la VR passive. »
Ali, Rania R., et al. « Virtual reality as a pain distractor during physical rehabilitation in pediatric burns ». Burns, vol. 48, no 2, mars 2022, p. 303‑08. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.burns.2021.04.031
22 enfants hospitalisés pour cause de brûlures ont participé à une étude. Cette dernière visait à confirmer l’impact de la réalité virtuelle sur la douleur et la rééducation.
Les chercheur les ont divisés en deux groupes. un groupe témoin et un groupe ayant accès à un casque de réalité virtuelle durant les exercices de rééducation. Ce casque permet à l’enfant de s’évader en étant immergé dans la vidéo 3D de son choix. Les médecins ont ensuite mesuré la douleur à l’aide d’une échelle visuelle analogique allant de 0 à 10.
Dans le groupe contrôle, les enfants ne ressentent pas de différence entre la douleur ressentie avant et après le traitement. Le groupe utilisant la réalité virtuelle, lui, montre une diminution de 4.2 points avec un intervalle de confiance de 95%. Les chercheurs ont également mis en avant une amélioration au niveau de l’amplitude des mouvements uniquement pour le groupe ayant accès à la réalité virtuelle.
Conclusion : l’utilisation d’un casque de réalité virtuelle favorise une différence significative entre les groupes sur l’efficacité de la rééducation.
Quels effets chez les enfants ?
Près de 80 enfants (de 6 à 14 ans), en bonne santé, ont participé à une expérience qui mesurait leur niveau d’anxiété et leur seuil de douleur à la pression, en fonction de quatre conditions.
- La première correspond au témoin. L’enfant se trouve face au scientifique et n’a pas d’autre distraction.
- La deuxième option présente à l’enfant une vidéo d’un safari en 2D présentant des animaux variés.
- Une troisième condition reprend cette vidéo sous un format 3D et utilise un casque de réalité virtuelle.
- Pour finir, un jeu de safari en réalité virtuelle interactif demande à l’enfant de prendre les animaux en photo.
Cette étude a ainsi montré que les enfants présentent un seuil de douleur à la pression plus élevé et une anxiété plus basse lorsqu’ils utilisent un casque de réalité virtuelle.
Graphique des valeurs moyennes PPT et du mYPAS avant et après, selon les quatre interventions avec les lignes verticales indiquant un IC à 95 %.
Kjeldgaard Pedersen, L., et al. « Virtual Reality Increases Pressure Pain Threshold and Lowers Anxiety in Children Compared with Control and Non‐immersive Control—A Randomized, Crossover Trial ». European Journal of Pain, vol. 27, no 7, août 2023, p. 805‑15. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.1002/ejp.2108
