2-dimensjonal Versus 3-dimensjonal Virtual Reality Game Training i BPPV

De vestibulære, visuelle og somatosensoriske systemene er alle viktige for å opprettholde holdning. Flere strukturer i sentralnervesystemet behandler og integrerer afferenter fra disse systemene. Det vestibulære systemet er avgjørende for å opprettholde statisk og dynamisk holdning og balanse. Det vestibulære systemet består av to strukturer, perifert og sentralt. Det perifere vestibulære systemet er lokalisert innenfor petrusbenet og består av de halvsirkelformede kanalene, utrikkelen og sacculen i det indre øret som er følsomme for hodebevegelser. De halvsirkelformede kanalene består av tre deler: fremre, bakre og laterale halvsirkelformede kanaler. De halvsirkelformede kanalene, som er fylt med en tyktflytende væske kalt endolymfe, er plassert i rette vinkler på hverandre og hjelper til med å oppfatte hodets vinkelbevegelser. Den overfører informasjon om det perifere vestibulære systemet og hodebevegelser til de sentrale systemene via den vestibulære nerven. På denne måten gir den regulering av hode, kropp, ekstremiteter og øyebevegelser.

BPPV (Benign Paroxysmal Positional Vertigo) er en tilstand som påvirker det indre øret og er forårsaket av halvsirkelformet kanaldysfunksjon. Fordi otolittene er plassert i den halvsirkelformede kanalen og kan svekke deres frie bevegelse, er den anatomiske plasseringen av kanalene kritisk. BPPV er en av de hyppigste perifere vestibulære sykdommene med en prevalens på 20-40 %. Det første patogenetiske elementet er canalolithiasis, definert som dissosiasjonen av otoconia fra den otolytiske membranen og dens frie bevegelse i endolymfen, som sees hos 80 % av pasientene. Cupulolithiasis er forekomsten av svimmelhet (vertigo) og nystagmus som er spesifikke for den berørte kanalen på grunn av kalsiumkarbonatkrystaller som fester seg til kanalen. På grunn av dens anatomiske plassering observeres bakre halvsirkulære kanal BPPV 80-90 % av tiden, lateral halvsirkulær kanal BPPV sees 10-20 % av tiden, og fremre halvsirkulær kanal BPPV er mindre utbredt. BPPV blir ofte behandlet med partikkelreposisjoneringsmanøvrer når den involverte kanalen er identifisert. Disse manøvrene er ment å flytte otoconia-partikler ut av den berørte kanalen og tilbake inn i vestibylen, hvor de løses opp.

Vestibulær rehabilitering er en annen ikke-farmakologisk intervensjon for BPPV. Vestibulær rehabilitering kan forbedre generell balansefunksjon, inkludert gang-, blikk- og postural stabilitet, fysisk mobilitet og funksjon med dagliglivets aktiviteter, ved å integrere proprioseptiv, visuell og gjenværende vestibulær funksjon. Vestibulær rehabilitering bruker sentrale nevroplastisitetsmekanismer for å forbedre visuo-vestibulære interaksjoner og gjenopprette statisk og dynamisk postural stabilitet i situasjoner der sensoriske input er i konflikt. Vestibulær rehabilitering inkluderer tilpasning, tilvenning og substitusjonsøvelser. Tilpasningsøvelsene er basert på det vestibulære systemets evne til å endre størrelsen på den vestibulo-okulære refleksen (VOR) som respons på en spesifikk stimulus (hodebevegelse). Tilvenningsøvelser, i motsetning til tilpasningsøvelser, er basert på forestillingen om at hyppig eksponering for provoserende stimuli som hodebevegelser vil redusere bevegelsesprovoserte symptomer. Substitusjonsøvelser kombinerer syn og somatosensoriske signaler med vestibulære signaler for å forbedre blikk og postural stabilitet ved å forbedre sentral programmering. Manøvrer har vist seg å være mer vellykkede enn vestibulær rehabilitering på kort sikt, selv om å kombinere de to er nyttig for langsiktig funksjonell utvinning i BPPV. Det er imidlertid ikke tilstrekkelig bevis for å skille mellom ulike typer vestibulær rehabilitering.

Den positive effekten av vestibulær rehabilitering på balanse er basert på mekanismer knyttet til sentralnervesystemets nevrale plastisitet, og målene er å fremme visuell stabilisering, forbedre vestibulær-visuell interaksjon under hodebevegelser, og dermed forbedre stående og dynamisk postural stabilitet under forhold som produsere motstridende sensorisk informasjon, og redusere følsomheten for hodebevegelser. Imidlertid har en rekke aspekter blitt identifisert som å ha en skadelig innvirkning på resultatet av vestibulær rehabilitering, inkludert dårlig treningsutførelse, nødvendigheten av aktiv innsats og pasientenes ønske. Gitt ulempene forbundet med de tidkrevende, repeterende, monotone og ikke-utfordrende aspektene ved vestibulær rehabilitering, ble mer effektive og kostnadseffektive typer behandlinger foreslått som et potensielt alternativ. For øyeblikket kan virtual reality-applikasjoner (VR) utstyres med sanntidssimuleringer, interaktive funksjoner og spillfunksjoner for å tillate mer motivert vestibulær rehabilitering.

Mange studier tyder på at engasjerende virtual reality-komponenter kan bidra til vellykkede resultater. Det hevdes at det tillater visuell-vestibulær interaksjon med et stort antall visuelle stimuli, noe som resulterer i et optimalt miljø for bedre VR-ytelse. Det antydes at dette skyldes aktivering av målrettet oppmerksomhet og hjernens nevrale nettverk og at VR-applikasjoner som bruker øyesporingsalgoritmer og 'briller' kan være effektive. I de fleste studiene er 2-dimensjonale systemer (f.eks. Nintendo Wii, Play station) har blitt brukt til behandling av pasienter med BPPV. Men på grunn av deres nærhet til øyet, kan hodemonterte skjermer (3D VR-spill) tilby høyoppløselige bilder som får brukerne til å føle at de er en del av det datamaskinskapte miljøet. 3D-teknologier har blitt diskutert om deres negative effekter som ubehag, visuell tretthet, svimmelhet, hodepine, desorientering, reisesyke, som er tegn på VIMS (visuelt indusert reisesyke). Den mest aksepterte forklaringen på VIMS er den klassiske konfliktteorien basert på misforholdet mellom de visuelle, proprioseptive og vestibulære stimuli.

Det er kjent at kortvarig og plutselig posisjonell nystagmus forbundet med en endring i hodeposisjon i forhold til tyngdekraften kan midlertidig svekke visuell stabilitet. Det otolitiske signalet skapes som svar på bevegelsen, som spiller en viktig rolle i oppfatningen av orientering og bevegelsesretningen. Kompenserende øyebevegelse skjer etter lineær akselerasjon av hodet, motsatt i retning av hodebevegelsen, og genereres for å stabilisere bildet av målet i koordinering. Virkningen av dysfunksjon på VOR hos pasienter med kroniske vestibulære problemer er assosiert med manglende evne til å ha et klart bilde av målet på netthinnen under hodebevegelser, noe som resulterer i tåkesyn. I følge disse forklaringene kan hodebevegelser mens du spiller 3D VR-spill utgjøre en utfordring (sensorisk mismatch) for sentralnervesystemet, som deretter prøver å løse utfordringen. Tilvenningsøvelser inkludert i 3D VR-spilloppgaven kan være fordelaktige for å motvirke overavhengighet av en sensorisk modalitet, desensibilisere pasienter til visuelle bevegelser og visuo-vestibulære konflikter, og redusere tilhørende symptomer.

Det ble bevist at overnattingstilbud har en tendens til å øke etter 2D og 3D VR-spill, men spesielt er den økende tendensen større etter å ha spilt 3D VR-spill. Det ble forklart at mens du spiller et spill, stimuleres øynene med stereoskopiske bilder, og lysstyrken endres slik at pupillene forblir under vedvarende stimulering. Derfor endres dybden av et fokus omvendt og det resulterer i visuell trening. Sammenlignet med tradisjonell 2D VR-spillteknologi, som ikke gir dybde til objekter, kan 3D VR-spillteknologi muliggjøre oppfatningen av romlig dybde. I tillegg ble det foreslått at typen spill (action vs. ikke-handling) er viktig i 3D VR-spill. Spesielt stimulerer actionspill de generelle delene av en hjerne, og krever multi-tasking-ferdigheter og hastighet.

Forskningen til dags dato dekker VR-teknologiene for behandling av BPPV. Så vidt vi vet, er det imidlertid ingen forskning som sammenligner effekten av 2D- og 3D VR-spillteknologier med en kontrollgruppe. Derfor har denne studien som mål å undersøke effektene av ulike virtuelle virkelighetsapplikasjoner og vestibulær rehabilitering på gang, reaksjonstid, balansefunksjoner, dagliglivsaktiviteter og livskvalitet hos individer med godartet paroksysmal posisjonsvertigo (BPPV) med gjenværende svimmelhet og balanse problemer.