Tradycyjny trening równowagi a trening wibrotaktyczny w rehabilitacji układu przedsionkowego

Urazowe uszkodzenie mózgu (TBI) występuje, gdy uraz fizyczny powoduje tymczasowe lub trwałe uszkodzenie neurologiczne. W niektórych przypadkach objawy mogą utrzymywać się przez dłuższy czas i przyczyniać się do niepełnosprawności. Zawroty głowy i zawroty głowy są związane z prawie wszystkimi zgłoszonymi badaniami łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu (mTBI) i są istotnym i funkcjonalnie ograniczającym składnikiem ogólnej niepełnosprawności.

TBI jest jednym z wielu zagrożeń, na jakie narażony jest personel wojskowy podczas działań bojowych. W ankiecie RAND Corporation przeprowadzonej wśród członków służby, którzy zostali wysłani do Iraku lub Afganistanu, 19% zgłosiło prawdopodobne TBI. Zawroty głowy i zawroty głowy są związane z prawie wszystkimi zgłoszonymi badaniami mTBI i są istotnym i wyniszczającym składnikiem ogólnej niepełnosprawności. mTBI są obecnie powodowane zarówno przez urazy spowodowane wybuchem, jak i uderzeniem, skutkujące różnymi niepełnosprawnościami. Objawy jawne mogą obejmować problemy z równowagą i dezorientacją przestrzenną (zawroty głowy) związane z dysfunkcją układu przedsionkowego, zaburzeniami widzenia, obrzękiem ucha wewnętrznego i/lub innymi deficytami integracji sensorycznej.

Leczenie tej konkretnej grupy ludności wiąże się z kilkoma wyzwaniami, do których należą: 1) trudność z wczesną i szczegółową oceną urazu 2) określenie odpowiednich środków powrotu do służby 3) wybór skutecznych, zindywidualizowanych narzędzi rehabilitacji i leczenia równowagi 4) przedłużony czas rehabilitacji i niepewne mierzalne punkty końcowe. Grupa jest również bardzo zróżnicowana pod względem charakteru i zakresu deficytów równowagi oraz upośledzeń poznawczych i/lub pokrewnych zaburzeń psychicznych. Wydaje się, że prawie wszyscy pacjenci z mTBI wykazują pewną podatność na zaburzenia przedsionkowe lub przedsionkowo-oczne.

Po ocenie nierównowagi rehabilitacja często jest tokiem fizjoterapii korekcyjnej (PT). Aby wpłynąć na zmianę mobilności za pomocą standardowej terapii fizycznej, układy czuciowe i ruchowe są „przyzwyczajane” poprzez ćwiczenia, z nadzieją na rehabilitację systemu i „zrekompensowanie” przez poinstruowanie pacjenta, aby zmienił zestawy umiejętności związane z zadaniem. Kompensacja (bez natychmiastowej informacji zwrotnej sensorycznej) jest problematyczna i podatna na interpretację i błędy pacjenta (i opiekuna), ponieważ może nie odnosić się do podstawowych problemów i może nie przynosić długoterminowych korzyści terapeutycznych. Istnieje również bardzo ograniczona pula fizjoterapeutów specjalizujących się w leczeniu problemów neurologicznych wynikających z urazów mózgu. Indywidualne programy rehabilitacji przedsionkowej są opracowywane przez tych wyspecjalizowanych fizjoterapeutów, którzy również monitorują i uczestniczą w rekonwalescencji każdego pacjenta. Takie podejście jest pracochłonne, czasochłonne (często potrzeba nawet 14 tygodni terapii), a niektórzy pacjenci nie wracają do pełnej sprawności.

Ogólnym celem tego wysiłku badawczego jest wykorzystanie nowatorskich kombinacji multimodalnej informacji zwrotnej kierowanej sensorycznie (zwłaszcza dotykowej) i tradycyjnej rehabilitacji układu przedsionkowego w celu przekwalifikowania personelu wojskowego cierpiącego na zaburzenia równowagi w wyniku mTBI. Celem terapeutycznym badaczy jest przetestowanie technologii, która w jak najkrótszym czasie przywróci pacjentowi poziom sprawności równowagi zgodny z powrotem do służby społecznej i/lub wojskowej.

Zmysł dotyku jest nierozerwalnie związany z kanałem neuromotorycznym, zarówno w obszarach odruchowych, jak i wyższych obszarach poznawczych, co czyni go wyjątkowo związanym z orientacją i lokalizacją. Macierze wibrotaktyczne są zatem intuicyjne i stanowią skuteczną ścieżkę sensorycznego sprzężenia zwrotnego.

Niedawne badania wykazały również, że wskazówki dotykowe dają znacznie szybsze i dokładniejsze działanie niż porównywalne przestrzenne wskazówki słuchowe. Dalsze badania wykazały, że to odkrycie jest stosunkowo stabilne w różnych orientacjach ciała, nawet gdy wymagana jest translacja przestrzenna i stres fizjologiczny.

W ramach fazy I SBIR i obecnej fazy II firma Engineering Acoustics Inc. opracowała system równoważenia kinetyki sensorycznej (SK). W systemie SK pacjenci poruszają się na platformie siłowej (patrz ryc. 1), podczas gdy dane dotyczące ruchu i postawy są interpretowane przez zaawansowane oprogramowanie i mapowane na nadający się do noszenia układ pasów wibracyjnych i wyświetlacz wizualny. Sygnały wibrotaktyczne zapewniają pacjentowi ciągłą i natychmiastową informację zwrotną, która uzupełnia jego decyzje dotyczące postawy i mobilności. Badacze uważają, że sprzężenie zwrotne wibracyjne może znacznie zwiększyć świadomość przestrzenną, a co za tym idzie, mobilność. Co więcej, zdolność mózgu do reorganizacji i ponownego uczenia się funkcjonalnych czynności ruchowych zapewnia intrygującą potencjalną ścieżkę zachowania wyuczonych strategii funkcjonalnej mobilności. Wibrotaktyczne wskazówki obejmują krótkotrwałe wybuchy mechanicznych wibracji z siłowników lub taktorów, które są zamontowane w pas noszony na tułowiu. Pozycja osoby jest mierzona i obliczana za pomocą czujnika płyty siłowej i czujników kamery. Skomputeryzowany system jest następnie wykorzystywany jako element treningu równowagi fizjoterapeutycznej w celu poprawy równowagi pacjenta i potencjalnego zmniejszenia ryzyka upadku.