2-dimensionale versus 3-dimensionale Virtual Reality Game Training in BPPV

De vestibulaire, visuele en somatosensorische systemen zijn allemaal belangrijk bij het handhaven van de houding. Meerdere structuren van het centrale zenuwstelsel verwerken en integreren afferenten van deze systemen. Het vestibulaire systeem is cruciaal voor het handhaven van een statische en dynamische houding en balans. Het vestibulaire systeem bestaat uit twee structuren, perifeer en centraal. Het perifere vestibulaire systeem bevindt zich in het rotsbeen en bestaat uit de halfcirkelvormige kanalen, utriculus en saccule in het binnenoor die gevoelig zijn voor hoofdbewegingen. De halfcirkelvormige kanalen bestaan ​​uit drie delen: voorste, achterste en laterale halfcirkelvormige kanalen. De halfcirkelvormige kanalen, die zijn gevuld met een stroperige vloeistof genaamd endolymfe, bevinden zich haaks op elkaar en helpen de hoekbewegingen van het hoofd waar te nemen. Het verzendt informatie over het perifere vestibulaire systeem en hoofdbewegingen naar de centrale systemen via de vestibulaire zenuw. Op deze manier zorgt het voor regulering van hoofd, lichaam, ledematen en oogbewegingen.

BPPV (benigne paroxismale positionele duizeligheid) is een aandoening die het binnenoor aantast en wordt veroorzaakt door halfcirkelvormige kanaaldisfunctie. Omdat de otolieten in het halfcirkelvormige kanaal worden geplaatst en hun vrije beweging kunnen belemmeren, is de anatomische plaatsing van de kanalen van cruciaal belang. BPPV is een van de meest voorkomende perifere vestibulaire aandoeningen met een prevalentie van 20-40%. Het eerste pathogenetische element is canalolithiasis, gedefinieerd als de dissociatie van de otoconia van het otolytische membraan en zijn vrije beweging in de endolymfe, wat wordt gezien bij 80% van de patiënten. Cupulolithiasis is het optreden van duizeligheid (duizeligheid) en nystagmus die specifiek zijn voor het aangetaste kanaal als gevolg van calciumcarbonaatkristallen die aan het kanaal hechten. Vanwege de anatomische locatie wordt BPPV van het posterieure halfcirkelvormige kanaal 80-90% van de tijd waargenomen, wordt BPPV van het laterale halfcirkelvormige kanaal 10-20% van de tijd waargenomen en komt BPPV van het voorste halfcirkelvormige kanaal minder vaak voor. BPPV wordt vaak behandeld met herpositioneringsmanoeuvres van deeltjes zodra het betrokken kanaal is geïdentificeerd. Deze manoeuvres moeten otoconia-deeltjes uit het aangetaste kanaal en terug in de vestibule verplaatsen, waar ze oplossen.

Vestibulaire revalidatie is een andere niet-medicamenteuze interventie voor BPPV. Vestibulaire revalidatie kan de algemene evenwichtsfunctie verbeteren, waaronder lopen, staren en posturale stabiliteit, fysieke mobiliteit en functioneren met activiteiten van het dagelijks leven, door proprioceptieve, visuele en restvestibulaire functie te integreren. Vestibulaire revalidatie maakt gebruik van centrale neuroplasticiteitsmechanismen om visueel-vestibulaire interacties te verbeteren en statische en dynamische houdingsstabiliteit te herstellen in situaties waarin sensorische input tegenstrijdig is. Vestibulaire revalidatie omvat aanpassings-, gewennings- en vervangingsoefeningen. De aanpassingsoefeningen zijn gebaseerd op het vermogen van het vestibulaire systeem om de omvang van de vestibulo-oculaire reflex (VOR) te veranderen als reactie op een specifieke stimulus (hoofdbeweging). Gewenningsoefeningen zijn, in tegenstelling tot aanpassingsoefeningen, gebaseerd op het idee dat frequente blootstelling aan prikkelende prikkels, zoals hoofdbewegingen, door beweging veroorzaakte symptomen zal verminderen. Vervangingsoefeningen combineren visie en somatosensorische signalen met vestibulaire signalen om de blik- en houdingsstabiliteit te verbeteren door de centrale programmering te verbeteren. Manoeuvres blijken op korte termijn succesvoller te zijn dan vestibulaire revalidatie, hoewel het combineren van beide nuttig is voor functioneel herstel op de lange termijn bij BPPD. Er is echter onvoldoende bewijs om onderscheid te maken tussen verschillende soorten vestibulaire revalidatie.

De positieve invloed van vestibulaire revalidatie op het evenwicht is gebaseerd op mechanismen die verband houden met de neurale plasticiteit van het centrale zenuwstelsel, en de doelen ervan zijn het bevorderen van visuele stabilisatie, het verbeteren van de vestibulaire-visuele interactie tijdens hoofdbewegingen, waardoor het staan ​​en de dynamische houdingsstabiliteit worden verbeterd in omstandigheden die produceren tegenstrijdige sensorische informatie en verminderen de gevoeligheid voor hoofdbewegingen. Er zijn echter tal van aspecten geïdentificeerd die een nadelige invloed hebben op de uitkomst van vestibulaire revalidatie, waaronder een slechte uitvoering van oefeningen, de noodzaak van actieve inspanningen en de wens van de patiënt. Gezien de nadelen die gepaard gaan met de tijdrovende, repetitieve, eentonige en niet-uitdagende aspecten van vestibulaire revalidatie, werden efficiëntere en kosteneffectievere soorten behandelingen voorgesteld als een mogelijk alternatief. Momenteel kunnen virtual reality (VR)-applicaties worden uitgerust met real-time simulaties, interactieve functies en gamefuncties om meer gemotiveerde vestibulaire revalidatie mogelijk te maken.

Veel onderzoeken suggereren dat het gebruik van virtual reality-componenten kan bijdragen aan succesvolle resultaten. Er wordt beweerd dat het visueel-vestibulaire interactie mogelijk maakt met een groot aantal visuele stimuli, wat resulteert in een optimale omgeving voor betere VR-prestaties. Er wordt gesuggereerd dat dit te wijten is aan de activering van doelgerichte aandacht en het neurale netwerk van de hersenen en dat VR-toepassingen met eye-tracking-algoritmen en 'brillen' effectief kunnen zijn. In de meeste onderzoeken werden 2-dimensionale systemen (bijv. Nintendo Wii, Playstation) is gebruikt voor de behandeling van patiënten met BPPV. Vanwege hun nabijheid tot het oog kunnen op het hoofd gemonteerde beeldschermen (3D VR-gaming) echter beelden met een hoge resolutie bieden, waardoor de gebruikers het gevoel krijgen dat ze deel uitmaken van de door de computer gecreëerde omgeving. Over 3D-technologieën is gedebatteerd over hun negatieve effecten, zoals ongemak, visuele vermoeidheid, duizeligheid, hoofdpijn, desoriëntatie, bewegingsziekte, die wijzen op VIMS (visueel geïnduceerde bewegingsziekte). De meest geaccepteerde verklaring voor VIMS is de klassieke conflicttheorie, gebaseerd op de mismatch tussen de visuele, de proprioceptieve en de vestibulaire stimuli.

Het is bekend dat korte en plotselinge positionele nystagmus geassocieerd met een verandering in de positie van het hoofd ten opzichte van de zwaartekracht tijdelijk de visuele stabiliteit kan aantasten. Het otolithische signaal wordt gecreëerd als reactie op de beweging, die een belangrijke rol speelt bij de perceptie van oriëntatie en de bewegingsrichting. Compenserende oogbewegingen vinden plaats na lineaire versnelling van het hoofd, tegengesteld aan de richting van de hoofdbeweging, en worden gegenereerd om het beeld van het doelwit in coördinatie te stabiliseren. De impact van disfunctie op de VOR bij patiënten met chronische vestibulaire problemen wordt in verband gebracht met het onvermogen om tijdens hoofdbewegingen een duidelijk beeld van het doel op het netvlies te krijgen, wat resulteert in wazig zien. Volgens deze uitleg kunnen hoofdbewegingen tijdens het spelen van 3D VR-gaming een uitdaging vormen (sensorische mismatch) voor het centrale zenuwstelsel, dat vervolgens probeert de uitdaging op te lossen. Gewenningsoefeningen in de 3D VR-gamingtaak kunnen nuttig zijn bij het tegengaan van een te grote afhankelijkheid van een sensorische modaliteit, het ongevoelig maken van patiënten voor visuele beweging en visuo-vestibulaire conflicten, en het verminderen van de bijbehorende symptomen.

Het is bewezen dat accommodatiefaciliteiten de neiging hebben om te stijgen na 2D- en 3D VR-gaming, maar met name is de toenemende tendens groter na het spelen van 3D VR-gaming. Er werd uitgelegd dat tijdens het spelen van een spel de ogen worden gestimuleerd met stereoscopische beelden en dat de helderheid verandert zodat de pupillen voortdurend worden geprikkeld. Daarom verandert de diepte van een focus omgekeerd en resulteert dit in visuele training. In vergelijking met traditionele 2D VR-gamingtechnologie, die geen diepte geeft aan objecten, kan 3D VR-gamingtechnologie de perceptie van ruimtelijke diepte mogelijk maken. Bovendien werd voorgesteld dat het type spel (actie versus niet-actie) belangrijk is bij 3D VR-gaming. Vooral actiegames stimuleren de algehele delen van een brein, waarvoor multitasking-vaardigheden en snelheid vereist zijn.

Het onderzoek tot nu toe heeft betrekking op de VR-technologieën voor de behandeling van BPPV. Voor zover wij weten, is er echter geen onderzoek waarin de effecten van 2D- en 3D VR-gamingtechnologieën worden vergeleken met een controlegroep. Daarom heeft deze studie tot doel de effecten te onderzoeken van verschillende virtual reality-toepassingen en vestibulaire revalidatie op het lopen, reactietijd, evenwichtsfuncties, activiteiten van het dagelijks leven en kwaliteit van leven bij personen met goedaardige paroxismale positieduizeligheid (BPPV) met resterende duizeligheid en evenwicht. problemen.