2-dimensionel versus 3-dimensionel Virtual Reality-spiltræning i BPPV

De vestibulære, visuelle og somatosensoriske systemer er alle vigtige for at opretholde kropsholdningen. Flere strukturer i centralnervesystemet behandler og integrerer afferenter fra disse systemer. Det vestibulære system er afgørende for at opretholde statisk og dynamisk holdning og balance. Det vestibulære system består af to strukturer, perifert og centralt. Det perifere vestibulære system er placeret inde i petrusknoglen og består af de halvcirkelformede kanaler, utricle og saccule i det indre øre, der er følsomme over for hovedbevægelser. De halvcirkelformede kanaler består af tre dele: anteriore, posteriore og laterale halvcirkelformede kanaler. De halvcirkelformede kanaler, som er fyldt med en tyktflydende væske kaldet endolymfe, er placeret vinkelret på hinanden og hjælper med at opfatte hovedets vinkelbevægelser. Det transmitterer information om det perifere vestibulære system og hovedbevægelser til de centrale systemer via den vestibulære nerve. På denne måde giver det regulering af hoved, krop, ekstremiteter og øjenbevægelser.

BPPV (Benign Paroxysmal Positional Vertigo) er en tilstand, der påvirker det indre øre og er forårsaget af halvcirkelformet kanaldysfunktion. Fordi otolitterne er placeret i den halvcirkelformede kanal og kan forringe deres frie bevægelighed, er den anatomiske placering af kanalerne kritisk. BPPV er en af ​​de hyppigste perifere vestibulære sygdomme med en prævalens på 20-40 %. Det første patogenetiske element er canalolithiasis, defineret som dissociationen af ​​otoconia fra den otolytiske membran og dens frie bevægelse i endolymfen, som ses hos 80 % af patienterne. Cupulolithiasis er forekomsten af ​​svimmelhed (vertigo) og nystagmus specifik for den berørte kanal på grund af calciumcarbonatkrystaller, der klæber til kanalen. På grund af dens anatomiske placering observeres den bagerste halvcirkelformede kanal BPPV 80-90% af tiden, den laterale halvcirkulære kanal BPPV ses 10-20% af tiden, og den forreste halvcirkelformede kanal BPPV er mindre udbredt. BPPV behandles ofte med partikelrepositioneringsmanøvrer, når den involverede kanal er identificeret. Disse manøvrer formodes at flytte otoconia-partikler ud af den berørte kanal og tilbage ind i vestibulen, hvor de opløses.

Vestibulær rehabilitering er en anden ikke-farmakologisk intervention for BPPV. Vestibulær rehabilitering kan forbedre den generelle balancefunktion, herunder gang-, blik- og postural stabilitet, fysisk mobilitet og funktion med daglige aktiviteter, ved at integrere proprioceptiv, visuel og resterende vestibulær funktion. Vestibulær rehabilitering anvender centrale neuroplasticitetsmekanismer til at forbedre visuo-vestibulære interaktioner og genoprette statisk og dynamisk postural stabilitet i situationer, hvor sensoriske input er i konflikt. Vestibulær rehabilitering omfatter tilpasnings-, tilvænnings- og substitutionsøvelser. Tilpasningsøvelserne er baseret på det vestibulære systems evne til at ændre størrelsen af ​​den vestibulo-okulære refleks (VOR) som reaktion på en specifik stimulus (hovedbevægelse). Tilvænningsøvelser, i modsætning til tilpasningsøvelser, er baseret på den opfattelse, at hyppig udsættelse for provokerende stimuli såsom hovedbevægelser vil reducere bevægelsesfremkaldte symptomer. Substitutionsøvelser kombinerer syn og somatosensoriske signaler med vestibulære signaler for at forbedre blik og postural stabilitet ved at forbedre central programmering. Manøvrer har vist sig at være mere succesrige end vestibulær rehabilitering på kort sigt, selvom kombinationen af ​​de to er nyttig til langsigtet funktionel genopretning i BPPV. Der er dog ikke tilstrækkelig evidens til at skelne mellem forskellige former for vestibulær rehabilitering.

Den positive effekt af vestibulær rehabilitering på balancen er baseret på mekanismer relateret til centralnervesystemets neurale plasticitet, og dets mål er at fremme visuel stabilisering, forbedre vestibulær-visuel interaktion under hovedbevægelser og derved forbedre den stående og dynamiske posturale stabilitet under forhold, der producere modstridende sensorisk information og mindske følsomheden over for hovedbevægelser. Der er dog identificeret adskillige aspekter som har en skadelig indvirkning på resultatet af vestibulær rehabilitering, herunder dårlig træningsudførelse, nødvendigheden af ​​aktiv indsats og patienternes lyst. I betragtning af de ulemper, der er forbundet med de tidskrævende, gentagne, monotone og ikke-udfordrende aspekter af vestibulær rehabilitering, blev mere effektive og omkostningseffektive typer behandlinger foreslået som et potentielt alternativ. I øjeblikket kan virtual reality-applikationer (VR) udstyres med realtidssimuleringer, interaktive funktioner og spilfunktioner for at give mulighed for mere motiveret vestibulær rehabilitering.

Mange undersøgelser tyder på, at engagerende virtual reality-komponenter kan bidrage til succesfulde resultater. Det hævdes, at det tillader visuel-vestibulær interaktion med et stort antal visuelle stimuli, hvilket resulterer i et optimalt miljø for bedre VR-ydeevne. Det foreslås, at dette skyldes aktiveringen af ​​målorienteret opmærksomhed og hjernens neurale netværk, og at VR-applikationer ved hjælp af eye-tracking-algoritmer og 'briller' kan være effektive. I de fleste undersøgelser er 2-dimensionelle systemer (f.eks. Nintendo Wii, Play station) er blevet brugt til behandling af patienter med BPPV. Men på grund af deres nærhed til øjet kan hovedmonterede skærme (3D VR-spil) tilbyde billeder i høj opløsning, som får brugerne til at føle, at de er en del af det computerskabte miljø. 3D-teknologier er blevet diskuteret om deres negative virkninger såsom ubehag, visuel træthed, svimmelhed, hovedpine, desorientering, køresyge, hvilket er tegn på VIMS (visuelt induceret transportsyge). Den mest accepterede forklaring på VIMS er den klassiske konfliktteori baseret på misforholdet mellem de visuelle, de proprioceptive og de vestibulære stimuli.

Det er kendt, at kortvarig og pludselig positionel nystagmus forbundet med en ændring i hovedposition i forhold til tyngdekraften midlertidigt kan forringe den visuelle stabilitet. Det otolitiske signal skabes som reaktion på bevægelsen, som spiller en vigtig rolle i opfattelsen af ​​orientering og bevægelsesretningen. Kompenserende øjenbevægelse opstår efter lineær acceleration af hovedet, modsat i retning af hovedbevægelsen, og genereres for at stabilisere billedet af målet i koordination. Virkningen af ​​dysfunktion på VOR hos patienter med kroniske vestibulære problemer er forbundet med manglende evne til at have et klart billede af målet på nethinden under hovedbevægelser, hvilket resulterer i sløret syn. Ifølge disse forklaringer kan hovedbevægelser, mens du spiller 3D VR-spil, udgøre en udfordring (sensorisk mismatch) for centralnervesystemet, som derefter forsøger at løse udfordringen. Tilvænningsøvelser inkluderet i 3D VR-spilopgaven kan være gavnlige til at modsætte sig overdreven afhængighed af en sensorisk modalitet, desensibilisere patienter over for visuelle bevægelser og visuo-vestibulære konflikter og reducere associerede symptomer.

Det blev bevist, at boligfaciliteter har en tendens til at stige efter 2D og 3D VR-spil, men især er den stigende tendens større efter at have spillet 3D VR-spil. Det blev forklaret, at mens man spiller et spil, stimuleres øjnene med stereoskopiske billeder, og lysstyrken ændres, så pupillerne forbliver under vedvarende stimulation. Derfor ændres dybden af ​​et fokus omvendt, og det resulterer i visuel træning. I sammenligning med traditionel 2D VR-gamingteknologi, som ikke giver dybde til objekter, kan 3D VR-gamingteknologi muliggøre opfattelsen af ​​rumlig dybde. Derudover blev det foreslået, at typen af ​​spil (action vs. non-action) er vigtig i 3D VR-spil. Især actionspil stimulerer de overordnede dele af en hjerne, hvilket kræver multi-tasking færdigheder og hastighed.

Forskningen til dato dækker VR-teknologierne til behandling af BPPV. Men så vidt vi ved, er der ingen forskning, der sammenligner effekterne af 2D- og 3D VR-spilteknologier med en kontrolgruppe. Derfor sigter denne undersøgelse på at undersøge virkningerne af forskellige virtual reality-applikationer og vestibulær rehabilitering på gang, reaktionstid, balancefunktioner, dagligdagsaktiviteter og livskvalitet hos personer med benign paroxysmal positional vertigo (BPPV) med resterende svimmelhed og balance. problemer.