Tradiční trénink rovnováhy vs vibrotaktilní zpětné vazby pro vestibulární rehabilitaci

Traumatické poranění mozku (TBI) nastává, když fyzické trauma způsobí dočasné nebo trvalé neurologické poškození. V některých případech mohou příznaky v průběhu času přetrvávat a přispívat k invaliditě. Závratě a vertigo jsou spojeny s téměř všemi hlášenými studiemi mírného traumatického poranění mozku (mTBI) a jsou významnou a funkčně limitující složkou celkového postižení.

TBI je jedním z mnoha rizik, kterým čelí vojenský personál v bojových činnostech. V průzkumu RAND Corporation mezi členy služby, kteří byli nasazeni v Iráku nebo Afghánistánu, 19 % uvedlo pravděpodobný TBI. Závratě a vertigo jsou spojeny s téměř všemi hlášenými studiemi mTBI a jsou významnou a oslabující složkou celkového postižení. mTBI jsou v současnosti způsobeny jak výbuchem, tak poraněním nárazem, což má za následek různé postižení. Zjevné příznaky mohou zahrnovat problémy s rovnováhou a prostorovou dezorientací (vertigo) související s vestibulární dysfunkcí, poruchami vidění, edémem vnitřního ucha a/nebo jinými deficity senzorické integrace.

Léčba této konkrétní skupiny populace má několik problémů, mezi které patří: 1) potíže s včasným a specifickým hodnocením zranění 2) stanovení vhodných opatření pro návrat do služby 3) výběr účinných individualizovaných balančních rehabilitačních a léčebných nástrojů 4) prodloužená délka rehabilitace a nejisté měřitelné koncové body. Skupina je také velmi variabilní v povaze a rozsahu poruch rovnováhy a kognitivních a/nebo souvisejících psychických poruch. Zdá se, že téměř všichni jedinci s mTBI vykazují určitou náchylnost k vestibulárním nebo vestibulárním/očním poruchám.

Po posouzení nerovnováhy je rehabilitace často kurzem léčebné fyzikální terapie (PT). Pro ovlivnění změny pohyblivosti standardní fyzikální terapií jsou senzorické a motorické systémy „přivykané“ cvičením, s nadějí na rehabilitaci systému a „kompenzaci“ instruováním pacienta, aby změnil sady dovedností spojené s úkolem. Kompenzace (bez okamžité senzorické zpětné vazby) je problematická a náchylná k interpretaci a chybám pacienta (a pečovatele), protože nemusí řešit základní problémy a nemusí mít dlouhodobé terapeutické výhody. Existuje také velmi omezená skupina PT, kteří se specializují na léčbu neurologických problémů vyplývajících z poranění mozku. Individuální léčebné programy vestibulární rehabilitace navrhují tito specialisté PT, kteří také monitorují a podílejí se na zotavení každého pacienta. Tento přístup je pracný, časově náročný (často je zapotřebí až 14 týdnů terapie) a někteří pacienti se plně nezotaví.

Celkovým cílem tohoto výzkumného úsilí je využít nové kombinace multimodální senzoricky řízené zpětné vazby (zejména taktilní) a tradiční vestibulární rehabilitace k přeškolení vojenského personálu trpícího poruchami rovnováhy v důsledku mTBI. Terapeutickým cílem vyšetřovatelů je otestovat technologii, která vrátí pacienta v co nejkratším čase na úroveň rovnovážného výkonu v souladu s návratem do komunity a/nebo vojenské povinnosti.

Hmat je vnitřně spojen s neuromotorickým kanálem, a to jak v reflexní, tak ve vyšších kognitivních oblastech, díky čemuž je jedinečně svázán s orientací a lokalizací. Vibrotaktilní pole jsou proto intuitivní a jsou účinnou senzorickou zpětnovazební cestou.

Nedávný výzkum také prokázal, že hmatové podněty poskytují výrazně rychlejší a přesnější výkon než srovnatelné prostorové sluchové podněty. Další výzkum ukázal, že toto zjištění je relativně stabilní napříč různými tělesnými orientacemi, i když je vyžadována prostorová translace a při fyziologickém stresu.

V rámci fáze I SBIR a současného úsilí fáze II vyvinula společnost Engineering Acoustics Inc. balanční systém Sensory Kinetics (SK). V systému SK se pacienti pohybují na silové plošině (viz obrázek 1), zatímco údaje o pohybu a poloze jsou interpretovány pokročilým softwarem mapovaným na nositelné vibrotaktilní pásy a vizuální displej. Vibrotaktilní navádění poskytuje pacientovi nepřetržitou a okamžitou zpětnou vazbu, která doplňuje jeho rozhodnutí o držení těla a pohybu. Vyšetřovatelé se domnívají, že vibrotaktilní zpětná vazba může výrazně zvýšit prostorové povědomí a následně mobilitu. Schopnost mozku znovu organizovat a znovu se učit funkční pohybové aktivity poskytuje zajímavou potenciální cestu pro udržení naučených strategií funkční mobility. Vibrotaktilní navádění zahrnuje krátkodobé výbuchy mechanických vibrací z aktuátorů nebo taktorů, které jsou namontovány uvnitř trup opotřebovaný pás. Poloha osoby se měří a vypočítává pomocí snímače silové desky a kamerových snímačů. Počítačový systém se pak používá jako součást fyzioterapeutického balančního tréninku ke zlepšení rovnováhy pacienta a potenciálně ke snížení rizika pádu.