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Terapia della realtà virtuale per la riabilitazione vestibolare
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1. Meccanismi di equilibrio e disturbi vestibolari
L'equilibrio è la capacità di mantenere il centro di massa del corpo sopra la sua base di appoggio. L'equilibrio è raggiunto e mantenuto da un complesso insieme di sistemi di controllo sensorimotori (Figura 1 - sinistra) che includono l'input sensoriale dalla visione (vista), la propriocezione (tatto), e il sistema vestibolare (movimento, equilibrio, orientamento spaziale); l'integrazione di tale input sensoriale; e l'uscita del motore ai muscoli dell'occhio e del corpo [1]. Quando uno qualsiasi di questi sistemi è danneggiato o carente, l'equilibrio può essere notevolmente influenzato.
In particolare, il sistema vestibolare ha un ruolo fondamentale nella sensazione e nella percezione della posizione e del movimento del corpo, così come i movimenti degli occhi durante il movimento della testa. Esso è composto da tre canali semicircolari e da due sacche piene di fluido (all'interno del vestibolo), situate nell'orecchio interno (Figura 1 - destra). Il fluido si sposta con i movimenti della testa, che stimola i recettori vestibolari delle cellule ciliate che inviano i cambiamenti di posizione al cervello, agendo come un sensore di gravità [2].
Quando l'apparato vestibolare è danneggiato da una qualsiasi patologia, si manifestano diverse manifestazioni cliniche, come vertigini o vertigini, aumentando il rischio di cadute e/o lesioni. I pazienti con disfunzioni vestibolari mostrano anche disagio, diminuzione della capacità motoria e disagio psicologico, che porta ad una diminuzione funzionale delle attività quotidiane, soprattutto quelle che richiedono equilibrio, rapida rotazione della testa e buona acuità visiva dinamica. Altri sintomi possono includere nausea e vomito, diarrea, cambiamenti nella frequenza cardiaca e nella pressione sanguigna, visione offuscata e confusione o disorientamento. I sintomi possono andare e venire in brevi periodi di tempo o durare a lungo, che portano alla stanchezza e alla depressione. Diverse condizioni possono contribuire a disfunzioni vestibolari, alcune delle più comunemente diagnosticate sono:
Vertigini parossistiche posizionali benigne (BPPV),
Emicrania vestibolare,
Labirintite (infiammazione dell'orecchio interno),
La malattia di Ménière,
Neurite vestibolare (infezione virale del nervo vestibolare),
Lesione cerebrale traumatica o commozione cerebrale,
Un colpo.
2. Terapia Riabilitativa Vestibolare
Uno dei trattamenti per i disturbi vestibolari è la riabilitazione vestibolare. La riabilitazione vestibolare mira al recupero dell'equilibrio, attraverso l'esercizio fisico, utilizzando i meccanismi di neuroplasticità del sistema nervoso centrale - compensazione, assuefazione e adattamento - in modo da mitigare o eliminare i sintomi del paziente. Gli elementi principali di un trattamento di riabilitazione vestibolare sono: 1) esercizi di assuefazione - basati sulla ripetizione di esercizi che provocano vertigini, fino a quando l'adattamento è raggiunto attraverso la ripetizione e l'assuefazione; 2) aumento del guadagno del riflesso vestibolo e della stabilizzazione dello sguardo - attraverso stimoli visivi (come la stimolazione optocinetica) per aumentare la capacità di adattamento del sistema vestibolare al fine di recuperare le risposte dinamiche vestibolare-oculari; 3) controllo posturale - uso di un'adeguata strategia motoria e l'integrazione dei sistemi visivo, vestibolare e somatosensoriale, identificare strategie posturali appropriate; 4) migliorare lo stato generale del paziente (qualità della vita) - tornare alle attività quotidiane, incoraggiare l'attività fisica e il controllo dello stress [3].
3. La realtà virtuale nella riabilitazione vestibolare
La realtà virtuale (VR) è un sistema che permette un'esperienza e un'interazione simulata in tempo reale con un mondo virtuale, attraverso vari canali sensoriali, come la visione, l'udito e il tatto. I sistemi più conosciuti utilizzano cuffie VR che consistono in un display montato sulla testa (HMD) con due piccoli display OLED o LCD ad alta risoluzione davanti agli occhi che rendono un mondo virtuale tridimensionale (3D), con sensori di head-tracking in tempo reale.
Nell'ultimo decennio, la VR è diventata generalmente accettata come strumento terapeutico per i pazienti neurologici, con simulazione in tempo reale e interazioni tra i canali sensoriali, motori e cognitivi. La VR può essere impostata in modo da essere fortemente immersiva, in quanto l'ambiente appare reale e tridimensionale. Consente al professionista della salute di fornire un'ampia varietà di stimoli, con una maggiore specificità rispetto ai metodi tradizionali di riabilitazione vestibolare, presentando al paziente conflitti sensoriali a diversi livelli di difficoltà all'interno di un ambiente sicuro, confortevole e standardizzato. Inoltre, la VR permette una rapida ripetizione per esercizi di assuefazione e manipolazione dell'ambiente in modi che perturbano o perturbano l'equilibrio, costringendo il paziente ad acquisire strategie di recupero dell'equilibrio, evitando al contempo qualsiasi minaccia per il paziente.
Attualmente sono in corso diversi studi che combinano la riabilitazione vestibolare con la VR. Micarelli et al. [4] hanno dimostrato che questa combinazione è efficace tra le persone con ipofunzione vestibolare unilaterale in un recente studio randomizzato. Il guadagno del riflesso oculare vestibolare, il controllo posturale, le vertigini e la fiducia nell'equilibrio sono migliorati nel gruppo HMD. Questo strumento può anche migliorare la mobilità della coordinazione motoria, la flessibilità, la funzione fisica e i limiti di stabilità (LOS), motivando al contempo il paziente durante un trattamento piacevole e coinvolgente [5-7].
Sensing Future Technologies presenta nel suo portafoglio prodotti una robusta soluzione dedicata a questo settore (Figura 2).
Sensing Future soluzione per la riabilitazione vestibolare con i dati del centro di pressione (COP) esempio ottenuto con la piattaforma di forza e alcuni degli stimoli immersivi disponibili nel software.
Questo sistema è composto da una piattaforma di forza, una cuffia VR e un'applicazione software, che permette la valutazione funzionale e il trattamento di riabilitazione vestibolare utilizzando un sistema di realtà virtuale immersiva di altissima qualità. Gli esercizi sono progettati per migliorare la stabilità dello sguardo, aumentare la stabilità posturale, migliorare le vertigini e anche le attività quotidiane, attraverso diversi stimoli completamente personalizzati (nistagmo saccadico, optocinetico, inseguimento regolare, effetto supermercato, tra gli altri). Pertanto, il sistema fornisce un input coerente e monitora con precisione le risposte dei pazienti utilizzando i movimenti della cuffia VR e i dati della piattaforma di forza - centro di pressione (COP), consentendo il monitoraggio dei progressi durante le sessioni di riabilitazione.
L'utilizzo di tali soluzioni può aumentare l'efficacia del trattamento di riabilitazione vestibolare, motivando e incoraggiando continuamente i pazienti che si sottopongono alla terapia.
Bibliografia
[1] L. M. Luxon e D.-E. Bamiou, "CHAPTER 27 - VESTIBULAR SYSTEM DISORDERS", in Neurologia e Neuroscienze Cliniche, A. H. V. Schapira, E. Byrne, S. DiMauro, R. S. J. Frackowiak, R. T. Johnson, Y. Mizuno, M. A. Samuels, S. D. Silberstein, e Z. K. Wszolek, Eds. Philadelphia: Mosby, 2007, pp. 337-352.
[2] N. L. Strominger, R. J. Demarest, e L. B. Laemle, "Auditory and Vestibular Systems", in Noback's Human Nervous System, Settima edizione: Struttura e funzione, N. L. Strominger, R. J. Demarest, e L. B. Laemle, Eds. Totowa, NJ: Humana Press, 2012, pp. 277-296.
[3] B. I. Han, H. S. S. S. Song, e J. S. Kim, "Terapia di riabilitazione vestibolare": Revisione delle indicazioni, dei meccanismi e degli esercizi chiave", J. Clin Neurol, vol. 7, n. 4, pp. 184-196, dicembre 2011, doi: 10.3988/jcn.2011.7.4.184.
[4] A. Micarelli, A. Viziano, I. Augimeri, D. Micarelli, e M. Alessandrini, "La procedura tridimensionale del compito di gioco a testa alta massimizza gli effetti della riabilitazione vestibolare nell'ipofunzione vestibolare unilaterale: uno studio pilota controllato randomizzato", Int J Rehabil Res, vol. 40, n. 4, pagg. 325-332, dicembre 2017, doi: 10.1097/MRR.00000000000000000244.
[5] A. P. Garcia, M. M. M. Ganança, F. S. Cusin, A. Tomaz, F. F. F. Ganança, e H. H. Caovilla, "Riabilitazione vestibolare con realtà virtuale nella malattia di Ménière", Brazilian Journal of Otorhinolaryngology, vol. 79, no. 3, pp. 366-374, maggio 2013, doi: 10.5935/1808-8694.20130064.
[6] E. Viirre e R. Sitarz, "Riabilitazione vestibolare con display visivi: studio preliminare", laringoscopio, vol. 112, n. 3, pp. 500-503, marzo 2002, doi: 10.1097/0000005537-200203000-00017.
[7] A. Nehrujee, L. Vasanthan, A. Lepcha, e S. Balasubramanian, "Un sistema di gioco basato su Smartphone per la riabilitazione vestibolare: Uno studio di usabilità", J Vestib Res, vol. 29, n. 2-3, pp. 147-160, 2019, doi: 10.3233/VES-190660.
Cláudia Tonelo
Rilevamento delle tecnologie del futuro
