2-ulotteinen versus 3-ulotteinen virtuaalitodellisuuspelikoulutus BPPV:ssä

Vestibulaari-, näkö- ja somatosensoriset järjestelmät ovat kaikki tärkeitä asennon ylläpitämisessä. Keskushermoston useat rakenteet prosessoivat ja integroivat afferenteja näistä systeemeistä. Vestibulaarijärjestelmä on ratkaiseva staattisen ja dynaamisen asennon ja tasapainon ylläpitämisessä. Vestibulaarijärjestelmä koostuu kahdesta rakenteesta, perifeerisestä ja keskusjärjestelmästä. Perifeerinen vestibulaarijärjestelmä sijaitsee kiviluussa ja koostuu sisäkorvan puoliympyrän muotoisista kanavista, utriclesta ja pussista, jotka ovat herkkiä pään liikkeille. Puoliympyrän muotoiset kanavat koostuvat kolmesta osasta: etu-, taka- ja lateraaliset puoliympyränmuotoiset kanavat. Puoliympyrän muotoiset kanavat, jotka on täytetty viskoosilla nesteellä nimeltä endolymph, sijaitsevat suorassa kulmassa toisiinsa nähden ja auttavat havaitsemaan pään kulmaliikkeet. Se välittää tietoa perifeerisestä vestibulaarijärjestelmästä ja pään liikkeistä keskusjärjestelmiin vestibulaarisen hermon kautta. Tällä tavalla se säätelee pään, vartalon, raajojen ja silmien liikkeitä.

BPPV (Benign Paroxysmal Positional Vertigo) on tila, joka vaikuttaa sisäkorvaan ja jonka aiheuttaa puoliympyrän muotoinen kanavan toimintahäiriö. Koska otoliitit sijoitetaan puoliympyrän muotoiseen kanavaan ja voivat haitata niiden vapaata liikkuvuutta, kanavien anatominen sijoitus on kriittinen. BPPV on yksi yleisimmistä perifeerisistä vestibulaarisista sairauksista, ja sen esiintyvyys on 20–40 %. Ensimmäinen patogeneettinen elementti on kanavakivitauti, joka määritellään otokonian dissosioitumiseksi otolyyttisestä kalvosta ja sen vapaaksi liikkeeksi endolymfissä, jota havaitaan 80 %:lla potilaista. Kupulolitiaasi on huimauksen (huimaus) ja nystagman esiintyminen, joka on ominaista sairastuneelle kanavalle, koska kalsiumkarbonaattikiteet tarttuvat kanavaan. Anatomisesta sijainnistaan ​​johtuen takaosan puoliympyrän muotoista BPPV:tä havaitaan 80–90 % ajasta, lateraalisen puoliympyrän muotoisen kanavan BPPV:tä havaitaan 10–20 % ajasta, ja anteriorisen puoliympyrän muotoisen kanavan BPPV on vähemmän yleistä. BPPV:tä hoidetaan usein hiukkasten uudelleensijoitusliikkeillä, kun asiaan liittyvä kanava on tunnistettu. Näiden liikkeiden on tarkoitus siirtää otoconia-hiukkaset pois vaurioituneesta kanavasta ja takaisin eteiseen, jossa ne liukenevat.

Vestibulaarinen kuntoutus on toinen ei-farmakologinen toimenpide BPPV:lle. Vestibulaarinen kuntoutus voi parantaa yleistä tasapainotoimintoa, mukaan lukien kävelyn, katseen ja asennon vakautta, fyysistä liikkuvuutta ja toimintaa päivittäisten toimintojen kanssa integroimalla proprioseptiiviset, visuaaliset ja jäännösvestibulaaritoiminnot. Vestibulaarikuntoutus hyödyntää keskushermoston plastisuusmekanismeja visuo-vestibulaarisen vuorovaikutuksen parantamiseksi ja staattisen ja dynaamisen asennon vakauden palauttamiseksi tilanteissa, joissa sensorinen panos on ristiriitainen. Vestibulaarinen kuntoutus sisältää sopeutumis-, totuttelu- ja korvausharjoituksia. Sopeutumisharjoitukset perustuvat vestibulaarijärjestelmän kykyyn muuttaa vestibulo-okulaarisen refleksin (VOR) suuruutta vasteena tiettyyn ärsykkeeseen (pään liike). Totutusharjoitukset, toisin kuin sopeutumisharjoitukset, perustuvat siihen käsitykseen, että toistuva altistuminen provosoiville ärsykkeille, kuten pään liikkeille, vähentää liikkeen aiheuttamia oireita. Korvausharjoitukset yhdistävät näön ja somatosensoriset vihjeet vestibulaarisiin vihjeisiin parantaakseen katseen ja asennon vakautta parantamalla keskusohjelmointia. Liikkeet ovat osoittautuneet onnistuneempia kuin vestibulaarikuntoutus lyhyellä aikavälillä, vaikka näiden kahden yhdistäminen on hyödyllistä pitkäaikaisessa toiminnallisessa palautumisessa BPPV:ssä. Kuitenkaan ei ole riittävästi todisteita erottaa toisistaan ​​erityyppiset vestibulaarikuntoutukset.

Vestibulaarikuntoutuksen positiivinen vaikutus tasapainoon perustuu keskushermoston hermoston plastisuuteen liittyviin mekanismeihin, ja sen tavoitteena on edistää näön stabiloitumista, parantaa vestibulaari-visuaalista vuorovaikutusta pään liikkeiden aikana, mikä parantaa seisonta- ja dynaamista asennon vakautta olosuhteissa, jotka tuottaa ristiriitaista aistitietoa ja vähentää herkkyyttä pään liikkeille. Lukuisten näkökohtien on kuitenkin havaittu vaikuttavan haitallisesti vestibulaarikuntoutuksen lopputulokseen, mukaan lukien huono harjoitus, aktiivisten ponnistelujen tarve ja potilaiden halu. Kun otetaan huomioon vestibulaarisen kuntoutuksen aikaa vieviin, toistuviin, yksitoikkoisiin ja ei-haastaviin näkökohtiin liittyvät haitat, mahdolliseksi vaihtoehdoksi ehdotettiin tehokkaampia ja kustannustehokkaampia hoitomuotoja. Tällä hetkellä virtuaalitodellisuussovellukset (VR) voidaan varustaa reaaliaikaisilla simuloinneilla, interaktiivisilla toiminnoilla ja peliominaisuuksilla, jotka mahdollistavat motivoidumman vestibulaarisen kuntoutuksen.

Monet tutkimukset viittaavat siihen, että virtuaalitodellisuuskomponenttien käyttäminen voi edistää onnistuneita tuloksia. Väitetään, että se mahdollistaa visuaalisen ja vestibulaarisen vuorovaikutuksen suuren määrän visuaalisia ärsykkeitä kanssa, mikä johtaa optimaaliseen ympäristöön paremmalle VR-suorituskyvylle. Tämän uskotaan johtuvan kohdeorientoituneen huomion ja aivojen hermoverkon aktivoitumisesta ja että katseenseurantaalgoritmeja ja "laseja" käyttävät VR-sovellukset voivat olla tehokkaita. Useimmissa tutkimuksissa 2-ulotteiset järjestelmät (esim. Nintendo Wii, Play Station) on käytetty BPPV-potilaiden hoitoon. Silmän läheisyyden vuoksi päähän kiinnitetyt näytöt (3D VR -pelit) voivat kuitenkin tarjota korkearesoluutioisia kuvia, jotka saavat käyttäjät tuntemaan olevansa osa tietokoneella luomaa ympäristöä. 3D-tekniikoista on keskusteltu niiden kielteisistä vaikutuksista, kuten epämukavuudesta, näköväsymyksestä, huimauksesta, päänsärkystä, desorientaatiosta, matkapahoinvoinnista, jotka viittaavat VIMS:ään (visually induced motion disease). Yleisin selitys VIMS:lle on klassinen konfliktiteoria, joka perustuu visuaalisen, proprioseptiivisen ja vestibulaarisen ärsykkeen väliseen yhteensopimattomuuteen.

Tiedetään, että lyhyt ja äkillinen asennon nystagmus, joka liittyy pään asennon muutokseen suhteessa painovoimaan, voi tilapäisesti heikentää näön vakautta. Otoliittisignaali syntyy vasteena liikkeelle, jolla on tärkeä rooli suunnan ja liikkeen suunnan havaitsemisessa. Kompensoiva silmäliike tapahtuu pään lineaarisen kiihdytyksen jälkeen, vastakkaiseen suuntaan kuin pään liike, ja se luodaan stabiloimaan kohteen kuvaa koordinoidusti. Toimintahäiriön vaikutus VOR:iin potilailla, joilla on kroonisia vestibulaariongelmia, liittyy kyvyttömyyteen saada selkeää kuvaa verkkokalvolla olevasta kohteesta pään liikkeiden aikana, mikä johtaa näön hämärtymiseen. Näiden selitysten mukaan pään liikkeet 3D-VR-pelaamisen aikana voivat muodostaa haasteen (aistien epäsuhta) keskushermostolle, joka sitten yrittää ratkaista haasteen. 3D-VR-pelitehtävään sisältyvät totutusharjoitukset voivat olla hyödyllisiä vastustaessaan liiallista riippuvuutta aistinvaraiseen moodiin, vähentämällä potilaiden herkkyyttä visuaaliselle liikkeelle ja näkö-vestibulaarikonfliktille ja vähentämällä niihin liittyviä oireita.

Todettiin, että mukautumistilalla on taipumus kasvaa 2D- ja 3D-VR-pelaamisen jälkeen, mutta erityisesti kasvutrendi on suurempi 3D-VR-pelaamisen jälkeen. Selitettiin, että peliä pelatessa silmiä stimuloidaan stereoskooppisilla kuvilla ja kirkkaus muuttuu niin, että oppilaat pysyvät jatkuvan stimuloinnin alaisena. Siksi tarkennuksen syvyys muuttuu päinvastoin ja se johtaa visuaaliseen harjoitteluun. Perinteiseen 2D VR -pelitekniikkaan verrattuna, joka ei anna esineille syvyyttä, 3D VR -pelitekniikka voi mahdollistaa avaruudellisen syvyyden havaitsemisen. Lisäksi ehdotettiin, että pelityyppi (toiminta vs. ei-toiminta) on tärkeä 3D VR -peleissä. Erityisesti toimintapeli stimuloi aivojen yleisiä osia, mikä vaatii moniajotaitoja ja nopeutta.

Tähän mennessä tehty tutkimus kattaa VR-tekniikat BPPV:n hoidossa. Tietojemme mukaan ei kuitenkaan ole olemassa tutkimusta, jossa verrattaisiin 2D- ja 3D-VR-peliteknologioiden vaikutuksia kontrolliryhmään. Siksi tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia erilaisten virtuaalitodellisuussovellusten ja vestibulaarisen kuntoutuksen vaikutuksia kävelyyn, reaktioaikaan, tasapainotoimintoihin, päivittäiseen elämään ja elämänlaatuun henkilöillä, joilla on hyvänlaatuinen kohtauksellinen asentohuimaus (BPPV) ja jäännöshuimaus ja tasapaino. ongelmia.