IVR a motoros rehabilitációban (IVR_MOT)

HÁTTÉR A sportsérülések fontos akadályt jelentenek mind a sportteljesítmény, mind a folyamatos és rendszeres fizikai aktivitást igénylő egészséges életmód fenntartásában. Olaszországban évente körülbelül 300 000-en jelentkeznek be az ER-be 20 millió sportoló közül.

Ami a versenysportot illeti, a sűrű versenynaptárak, a gyors ütemű ritmusok és a sportolók által tapasztalt növekvő nyomás határozza meg a sérülések gyakoriságának növekedését. A sérülések a versenyzéstől való távolmaradást eredményezik, és befolyásolják a sportolók pszicho-fizikai egyensúlyát. Ezen okok miatt a sportsérülések jelentős közvetlen és közvetett költségekkel járnak, és a fizioterápia célja a motoros funkciók helyreállítása, hogy garantálja a leggyorsabb és legbiztonságosabb visszatérést a sporthoz.

A motoros rehabilitáció bármely formája, mind a központi idegrendszeri károsodások, mind a perifériás problémákkal kapcsolatos esetekben (mint a sportsérülések többségében) a plaszticitás és a kompenzáció elvein alapul. Más szóval, a helyreállítás lehetősége azt jelenti, hogy a rendszer újra tudja szervezni önmagát. Gyakorlatilag a rehabilitációs tudomány jelenlegi formájában a sérült (motoros) rendszer aktív és ismétlődő gyakorlását próbálja közvetlenül elősegíteni. Ennek a logikának, vagyis az elsősorban cselekvés-végrehajtásra épülő folyamatnak van egy nagy belső korlátja, amely akadályozza a kezelést: közvetlenül együttműködik a motoros működéssel, amely azonban súlyosan is sérül. A közelmúltban azonban felmerült, hogy a motoros rendszert úgy is aktiválhatjuk, hogy egyszerűen megfigyeljük a saját testünk mozgását anélkül, hogy ténylegesen végrehajtanánk a mozgást. Ezzel összhangban, és kihasználva az immerzív virtuális valóság (IVR) multiszenzoros jellegét, valamint a jelenlét és megtestesülés érzetét, bebizonyosodott, hogy lehetséges olyan illuzórikus élményt létrehozni, hogy egy mozgó virtuális test (avatar) átmenetileg saját mozgó testté vált (úgynevezett megtestesülés. Sőt, ez az élmény a motoros rendszert olyan módon aktiválja, mint az ember saját tényleges mozgásaiból. Ezért ilyen körülmények között a megtestesült virtuális test (illuzórikus) mozgásai beépülnek a résztvevő motoros rendszerébe.

Ezen elméleti megfontolások alapján a jelen projekt az IVR alkalmazását javasolja a rehabilitációs megközelítés egy lehetséges drasztikus változásának tesztelésére, amely megkerülné/korlátozná a (hiányos) motorvégrehajtás problémáját. A fő hipotézis az, hogy egy mozgó virtuális test egyszerű megfigyelése, amelyet sajátként érzékelünk, lehetővé teszi a motoros rendszer elérését a funkcionális helyreállítást elősegítő mértékben. Más szóval, a cél az, hogy a (sérült) motoros rendszer helyett az (ép) szomatoszenzoros rendszeren keresztül hozzáférjünk a motoros működéshez. Ezenkívül egy ilyen eljárás lehetőséget biztosít a kezelés legalább egy részének távolról történő elvégzésére.

CÉLOK

Jelen sportrehabilitációs kutatási projekt céljai a következők:

1. Rehabilitációs protokoll validálása az immerzív virtuális valóságban (IVR) az alsó végtagok perifériás sérülései utáni motoros funkciók helyreállítására. A protokoll a cselekvések megfigyelésén alapulna, nem pedig azok végrehajtásán. Az ötlet mögött az az indoklás áll, hogy a motoros rendszer közvetett aktiválása a fizikai gyakorlatokat végző „saját” virtuális test megfigyelésén keresztül ugyanazokat a neurokognitív mechanizmusokat toborozná, mint a valódi motorvezérlésben és cselekvés végrehajtásában résztvevők. Ez javítaná a motoros felépülést a fizikai rehabilitáció jelentős fokozásával.
2. Olyan szabványos protokoll kidolgozása, amely ötvözi az IVR-en alapuló idegtudományi megközelítést a sportrehabilitáció standardjaival, és egy olyan új megközelítést hoz létre, amely kiegészíti a klasszikus rehabilitációt, és távolról is elvégezhető otthon.

MINTA A résztvevőket a HastaFisio és a Centro di Medicina Preventiva e dello Sport dell'Università degli Studi di Torino fizioterápiás központjában veszik fel; a minta olyan felnőttekből áll (18-65 év közötti), akiknél térdficam és/vagy térdszalagok és/vagy meniszkusz műtéten esett át a térd mozgásszervi sérülése után. A minta méretét a vegyes hatású 3x3 ANOVA előzetes teljesítményelemzése alapján becsülték meg, az idő (előzetes, közép és utáni) alanyon belüli tényezővel és a csoporttal (kísérleti, aktív kontroll, nincs VR) mint alanyok közötti tényezővel. A 0,80-as hatvány eléréséhez közepes hatásmérettel (f = 0,25) és 0,05-re beállított alfa-szinttel a szükséges mintanagyság 36 (csoportonként 12 résztvevő). A vizsgálatba 45 résztvevőt vonnak be (csoportonként 15-öt), hogy figyelembe vegyék az esetleges lemorzsolódást.

MÓDSZEREK Az első kísérleti ülésre a térdműtétet követő két héten belül kerül sor, az IVR tréning beavatkozás pedig hat hétig tart, párhuzamosan a standard fizikai rehabilitáció első szakaszával. Az IVR képzési protokoll magában foglalja a virtuális avatár megfigyelését első személyű perspektívában (kísérleti csoport), vagy harmadik személy szemszögéből (aktív kontrollcsoport); egy másik kontrollcsoport (nincs IVR edzés) csak a szokásos fizikai edzésen megy keresztül. A virtuális forgatókönyvben az avatar egy sor rehabilitációs gyakorlatot hajt végre (a részleteket lásd alább). A beavatkozás előtt (T0), közepén (T1) és után (T2) a neuromuszkuláris funkciókat standard klinikai tesztek sorával értékelik (részletesen lásd alább). Ezenkívül az IVR-eljárás hatékonyságának értékelése érdekében a megvalósítást egy ad hoc kérdőíven keresztül mérjük ugyanabban az időpontban.

Intézkedések:

A következő tesztkészletet gyűjtik össze a T0, T1 és T2 időpontokban:

1. IVR edzés előtt:

   • IKDC skála (Nemzetközi térddokumentációs bizottság szubjektív térdértékelési űrlapja);
   • GyKo-val (inerciális mérőeszköz) mért ízületi helyzetérzékelés;
   • GyKo-val (inerciális mérőeszköz) mért térdnyújtási mozgástartomány;
   • A térdfeszítők maximális ereje kézi dinamométerrel mérve;
   • Vizuális analóg skála (VAS) a fájdalomra a maximális összehúzódás után.

2. Az IVR edzés alatt:

   - Megtestesítő kérdőív a gyakorlatok befejezése után.

3. Az IVR edzés után:

   • Az IVR tréningen bemutatott gyakorlatok szubjektív ismerete;
   • Általános szubjektív visszajelzés az IVR ülésről. Vegye figyelembe, hogy a klinikai élettani mérések (ízületi helyzetérzékelés, térdnyújtás, térdfeszítők maximális ereje) mindkét lábra rögzítve lesznek.

Kiképzés:

A résztvevők minden csoportja hetente kétszer követi a standard fizikai edzési protokollt, amely magában foglalja az erő, az egyensúly és a hajlékonyság gyakorlatait. Emellett a Kísérleti és Aktív kontrollcsoportok a fizikai edzéssel azonos napokon lebonyolított IVR tréningen vesznek részt, mindig azt megelőzően. Az IVR képzés egy fejre szerelt kijelzőn keresztül történik, amely lehetővé teszi magával ragadó 3D környezetek bemutatását 360°-os látómezővel. A virtuális jelenet egy tornatermet tartalmaz majd alapfelszereltséggel és egy természetes méretű, a résztvevők neméhez igazodó virtuális avatárt. Az avatár vagy első személyű szemszögből (azaz mintha az avatár a valódi testet helyettesítené; kísérleti csoport), vagy harmadik személy szemszögéből (azaz mintha egy másik személy lenne, akit oldalról figyeltek meg; Aktív) ellenőrző csoport). A kezdeti ismerkedési és bemerülési fázis után az avatar egy sor gyakorlatot hajt végre (ülő térdnyújtás, guggolás, előretörés, lépésről fel-lelépés, osztott guggolás, Y-egyensúly teszt elülső elérése), 3 kör 8-val. minden gyakorlat megismétlése, amelyek egy valós fizikai rehabilitációs foglalkozást imitálnak. Az avatar a gyakorlatokat a sérült láb oldalán végzi (egylábú gyakorlatok esetén).

Elemzés:

A fent leírt tesztekben és kérdőívekben kapott adatokat a három csoport (Kísérleti, Aktív kontroll és No IVR tréning) és a három időponton belül (T0, T1, T2) összehasonlítjuk egy 3x3 vegyes hatású ANOVA idővel. mint tárgyon belüli faktor és a csoport mint alanyok közötti faktor. A hipotézis az, hogy a Kísérleti csoport nagyobb javulást mutat a sérült végtag funkcionális teljesítményében, mint az Aktív kontrollcsoport és a No IVR tréning csoport.

A PROJEKT VONATKOZÁSAI Elméleti szempontból a projekt lesz az első, amely bizonyítékot szolgáltat a saját test tudatos reprezentációja mögött meghúzódó neurokognitív mechanizmusok alapvető szerepére a perifériás sérülések motoros rehabilitációjában. Valójában jelen pillanatban csak néhány tanulmány utal arra, hogy a test sajátjaként való megjelenítése (anélkül, hogy szükség lenne mozgásra) befolyásolja a motoros rendszert. Csak egy tanulmány vizsgálta, hogy ez pozitív hatással lehet-e a motoros működésre; ezeket az eredményeket azonban nem perifériás, hanem agyi elváltozásokban szenvedő betegekről gyűjtötték össze. Ezen okok miatt a projekt a rehabilitáció új megközelítését kínálja, amely a meglévő elméleti ismeretek által jól alátámasztott, de kísérletileg feltáratlan hipotéziseken alapul. Új tudományos eredmény lenne annak bemutatása, hogy a saját test mozgásának illúziója elősegítheti a mozgástervezésben és -végrehajtásban (pl. sportrehabilitációs gyakorlatok tervezésében és végrehajtásában) részt vevő agyterületek aktiválódását, és így a hiányos motoros funkcionalitás javítását. . Sőt, annak bemutatása, hogy a testhez kapcsolódó jeleken keresztül egy virtuális test tulajdonságain keresztül a motoros rendszer befolyásolható akár perifériás sérülések esetén is, új lehetőségeket teremt a motoros rehabilitáció általánosabb kontextusában.

A rehabilitációs tudományra gyakorolt ​​hatást tekintve a projekteredmények hatásai több szinten is megjelennek, hiszen a sportrehabilitációs szemlélet gyökeres megváltoztatását javasolja. A sportsérülések következtében fellépő motoros működés elvesztése negatív következményekkel járó, legyengítő esemény. A rehabilitáció korszerűsége olyan szabványos protokollokat tartalmaz, amelyek a mozgások végrehajtásán alapulnak, és amelyeket megfelelően felszerelt szerkezetekben (rehabilitációs központok tornatermeiben) kell végrehajtani. Először is, az IVR edzés nem igényel fizikai mozgás végrehajtását, így értékes kiegészítése lehet a szokásos rehabilitációs protokolloknak, vagy akár helyettesíthet néhány fizikai rehabilitációs alkalmat. Másodszor, az IVR tréninget a páciens távolról és autonóm módon is elvégezheti, ami minden típusú beavatkozásnál fontos előny, különösen a globális világjárvány jelenlegi helyzetének fényében. Ez a két elem nagymértékben csökkentheti a sérülésekből való felépülésbe fektetett halmozott időt és erőfeszítést. Harmadszor, az ilyen megközelítés természeténél fogva rendkívül rugalmas, és a specifikus igényektől függően kiegészíthető más technikákkal és a motoros viselkedés mérésével (pl. mozgáskinematika, agyi elektromos aktivitás, vegetatív idegrendszer aktivitásának mérése stb.). és a komplexitás szintje.