Equilibrio tradizionale vs formazione di feedback vibrotattile per la riabilitazione vestibolare

La lesione cerebrale traumatica (TBI) si verifica quando un trauma fisico provoca danni neurologici temporanei o permanenti. In alcuni casi, i sintomi possono continuare nel tempo e contribuire alla disabilità. Capogiri e vertigini sono associati a quasi tutti gli studi riportati sulla lesione cerebrale traumatica lieve (mTBI) e sono una componente significativa e funzionalmente limitante della disabilità generale.

Il trauma cranico è uno dei tanti rischi affrontati dal personale militare nelle attività di combattimento. In un sondaggio della RAND Corporation sui membri del servizio che erano stati schierati in Iraq o in Afghanistan, il 19% ha riportato un probabile trauma cranico. Capogiri e vertigini sono associati a quasi tutti gli studi riportati di mTBI e sono una componente significativa e debilitante della disabilità complessiva. Gli mTBI sono attualmente causati sia da lesioni da esplosione che da impatto, con conseguenti disabilità variabili. I sintomi evidenti possono includere problemi di equilibrio e disorientamento spaziale (vertigini) correlati a disfunzione vestibolare, disturbi della vista, edema dell'orecchio interno e/o altri deficit di integrazione sensoriale.

Il trattamento di questo particolare gruppo di popolazione presenta diverse sfide che includono: 1) difficoltà con la valutazione precoce e specifica delle lesioni 2) la determinazione di adeguate misure di ritorno al servizio 3) selezione di efficaci strumenti individualizzati di riabilitazione e trattamento dell'equilibrio 4) durata prolungata della riabilitazione e endpoint misurabili incerti. Il gruppo è anche molto variabile nella natura e nell'entità dei deficit di equilibrio e dei disturbi cognitivi e/o psicologici correlati. Sembra che quasi tutti i soggetti con mTBI mostrino una certa suscettibilità ai disturbi vestibolari o vestibolari/oculari.

Dopo la valutazione dello squilibrio, la riabilitazione è spesso un corso di terapia fisica correttiva (PT). Per influenzare il cambiamento nella mobilità mediante la terapia fisica standard, i sistemi sensoriali e motori vengono "abituati" attraverso l'esercizio, con la speranza di riabilitare il sistema e "compensare" istruendo il paziente a modificare le serie di abilità associate a un compito. La compensazione (senza feedback sensoriale immediato) è problematica e soggetta all'interpretazione e all'errore del paziente (e del caregiver), perché potrebbe non affrontare i problemi sottostanti e potrebbe non avere benefici terapeutici a lungo termine. Esiste anche un pool molto limitato di PT specializzati nel trattamento di problemi neurologici derivanti da lesioni cerebrali. I programmi individuali di trattamento riabilitativo vestibolare sono progettati da questi PT specializzati che monitorano e partecipano anche al recupero di ogni paziente. Questo approccio è laborioso, richiede tempo (spesso sono necessarie fino a 14 settimane di terapia) e alcuni pazienti non si riprendono completamente .

L'obiettivo generale di questo sforzo di ricerca è utilizzare nuove combinazioni di feedback guidato sensoriale multimodale (soprattutto tattile) e riabilitazione vestibolare tradizionale per riqualificare il personale militare che soffre di disturbi dell'equilibrio a causa di mTBI. L'obiettivo terapeutico degli investigatori è testare la tecnologia che riporterà il paziente, nel più breve periodo di tempo, a un livello di prestazioni di equilibrio coerente con il ritorno alla comunità e/o al dovere militare.

Il senso del tatto è intrinsecamente legato al canale neuromotorio, sia nelle regioni riflesse che in quelle cognitive superiori, il che lo rende univocamente legato all'orientamento e alla localizzazione. Gli array vibrotattili sono quindi intuitivi e rappresentano un efficace percorso di feedback sensoriale.

Recenti ricerche hanno anche dimostrato che i suggerimenti tattili producono prestazioni significativamente più veloci e accurate rispetto a segnali uditivi spaziali comparabili. Ulteriori ricerche hanno dimostrato che questa scoperta è relativamente stabile attraverso una varietà di orientamenti del corpo, anche quando è richiesta la traduzione spaziale e sotto stress fisiologico.

Nel corso di una Fase I SBIR e dell'attuale Fase II, Engineering Acoustics Inc. ha sviluppato il Sensory Kinetics (SK) Balance System. Nel sistema SK, i pazienti si muovono su una piattaforma di forza (vedi Figura 1) mentre i dati di movimento e postura vengono interpretati da un software avanzato mappato su una cintura vibrotattile indossabile e display visivo. Il segnale vibrotattile fornisce al paziente un feedback continuo e istantaneo che completa le sue decisioni posturali e di mobilità. I ricercatori ritengono che il feedback vibrotattile possa aumentare notevolmente la consapevolezza spaziale e di conseguenza la mobilità. Inoltre, la capacità del cervello di riorganizzare e riapprendere le attività di movimento funzionale fornisce un intrigante percorso potenziale per il mantenimento delle strategie di mobilità funzionale apprese. Il cueing vibrotattile comporta scoppi di vibrazione meccanica di breve durata da attuatori, o tattori, che sono montati all'interno di un cintura indossata sul busto. La posizione della persona viene misurata e calcolata utilizzando un sensore della piastra di forza e sensori della fotocamera. Il sistema computerizzato viene quindi utilizzato come parte dell'allenamento per l'equilibrio della terapia fisica per migliorare l'equilibrio del paziente e ridurre potenzialmente il rischio di caduta.