O Efeito da Imersão em Realidade Virtual na Funcionalidade do Membro Superior em Indivíduos com Doença de Parkinson: Ensaio Clínico Randomizado

A doença de Parkinson (DP) é caracterizada como um distúrbio neurológico complexo, com sintomas motores clássicos que estão associados principalmente ao desenvolvimento de corpos de Lewy nas células nervosas e à perda de neurônios dopaminérgicos na substância negra. Entre os sintomas motores mais característicos da doença, incluem-se o tremor, a rigidez, a bradicinesia, a instabilidade postural e a dificuldade na marcha. Consequentemente, tais comorbidades motoras impactam diretamente na vida do paciente, afetando a qualidade de vida, aumentando o risco de quedas e diminuindo a independência em geral. A DP é atualmente a segunda doença neurodegenerativa mais prevalente (após a doença de Alzheimer), com uma taxa de 14 afetados por 100.000 habitantes; considerando a população com mais de 65 anos, os valores sobem para 160 afetados por 100.000 habitantes. Aproximadamente 60.000 novos casos de DP são diagnosticados a cada ano nos Estados Unidos, além dos mais de um milhão de casos já diagnosticados. No Brasil, estima-se que 200.000 indivíduos tenham DP na população geral, com alta prevalência em pessoas com idade entre 60 e 79 anos. Cerca de 36 mil novos casos surgem no país a cada ano. A taxa de incidência de Homens-Mulheres varia entre 1,3 e 2,0 na maioria dos dados registados. Em 2012, Noyce et al. analisaram 30 fatores ambientais que poderiam estar relacionados ao desenvolvimento da DP, dentre eles os altamente significativos: exposição a agrotóxicos, lesão prévia na região do crânio, residir em zona rural, uso de betabloqueadores. , trabalhadores do meio rural e consumo de água de poços. Dentre os fatores protetores encontrados estão: tabagismo, uso de anti-inflamatórios não esteroides, consumo de cafeína, uso de bloqueadores dos canais de cálcio e consumo de álcool. Entre os fatores genéticos mais bem descritos na literatura estão os genes SNCA, que codificam a proteína alfa-sinucleína; mutações em LRRK2; mutações no gene GBA, que codifica a enzima beta-Glucocerebrosidase, que é o principal fator de risco genético até então encontrado para o desenvolvimento da DP.

Os corpos de Lewy foram descritos pela primeira vez em 1912 por Friedrich Henrich Lewy, tornando-se um importante marcador patológico da DP. Encontram-se no interior dos neurônios e são formados por neurofilamentos com agregados de alfa-sinucleína e ubiquitina. Em 2007, por meio do estudo de Wakabayashi, ele mostrou que os corpos de Lewy não estavam diretamente relacionados às causas da DP, mas aos seus sintomas.

Em geral, a fisiopatologia da DP é caracterizada por uma perda neuronal progressiva da parte compacta da substância negra do mesencéfalo, sendo necessária uma perda superior a 60% para que os principais sintomas da doença apareçam. Entretanto, além do déficit na via dopaminérgica, outros neurotransmissores também podem estar envolvidos na fisiopatologia da DP. No sistema noradrenérgico, o locus coeruleus, apresenta a perda de 50 a 80% dos neurônios pigmentados, além da redução de neurônios no núcleo vago dorsal e nos núcleos hipotalâmicos supraópticos e paraventriculares, acompanhada de diminuição da função dos as projeções noradrenérgicas; No sistema serotoninérgico, observa-se redução de 57,8% dos neurônios no núcleo dorsal da rafe; E no sistema colinérgico, observou-se redução de 50 a 60% dos neurônios colinérgicos no núcleo dorsal da rafe.

Em 2003, um estudo desenvolvido por Braak et al. demonstraram que a DP inicia-se no plexo autonômico gástrico de Meissner e nas terminações neurais olfativas, propagando-se até o tronco encefálico (mesencéfalo), precisamente nos núcleos vago dorsal, núcleo glossofaríngeo, olfatório e na área intermediária. A partir daí, a evolução se divide em mais 5 etapas, a saber: 1 - núcleos da rafe, núcleo gigantocelular e locus coeruleus; 2 - parte compacta da substância negra; 3 - áreas do prosencéfalo do mesocórtex temporal; 4 - áreas de associação do neocórtex frontal; 5 - áreas de associação do neocórtex, áreas pré-motoras e motoras.

Os principais sintomas motores da DP são bradicinesia, hipocinesia, acinesia, tremor e rigidez, além de déficits de equilíbrio e marcha. Além disso, distúrbios cognitivos, déficits de memória, problemas relacionados à disfunção visuoespacial, dificuldades em realizar movimentos sequenciais e repetitivos, congelamento e respostas psicológicas lentas estão frequentemente presentes. A diminuição da escrita e problemas na voz e deglutição dos indivíduos também podem ser observados. Entre os principais sintomas clínicos da DP está o tremor, que em cerca de 50% dos casos se inicia nas extremidades distais. Em situações de repouso, é perceptível a diminuição ou desaparecimento desse sintoma, que retorna se o indivíduo mantiver uma ação ou postura mais prolongada. A bradicinesia (lentidão de movimentos) se deve a um desequilíbrio entre os sistemas inibitório e excitatório, decorrente da ausência de dopamina no estriado, afetando principalmente os movimentos automáticos, gerando uma pobreza geral de movimentos e queixa frequente de fraqueza. Pacientes com DP têm grande chance de adquirir uma postura com o centro de gravidade para frente, gerando uma postura encurvada ou flexionada. Há também uma diminuição nos reflexos posturais, como extensão protetora, equilíbrio e reações de endireitamento. A marcha apresenta-se como uma marcha lenta e arrastada com um comprimento de passo encurtado.

O tratamento farmacológico consiste em drogas que aumentam as concentrações intracerebrais de dopamina ou estimulam seus receptores. Na primeira linha de tratamento estão a Levodopa, que corresponde a um precursor imediato da dopamina, que, ao contrário dela, consegue atravessar a barreira hematoencefálica. Bromocriptina, Lissurida, Pergolida e Paramixepol são drogas agonistas do receptor de dopamina (D-2), sendo dopaminomiméticas, utilizadas isoladamente ou em associação com Levodopa. A cardidopa costuma ser associada à levodopa para facilitar a ação do fármaco no sistema nervoso central, diminuindo seus efeitos colaterais, como náuseas, vômitos, perda de apetite e batimentos cardíacos acelerados, além de aumentar sua eficácia terapêutica. Na segunda linha de tratamento estão os anticolinérgicos centrais, que exercem seus efeitos terapêuticos bloqueando a transmissão colinérgica central da acetilcolina, restaurando o equilíbrio com a dopamina. Na terceira linha de tratamento estão os inibidores da catecol-o-metil transferase (COMT), que atuam bloqueando a conversão da levodopa em 3-O-metildopa, aumentando assim a meia-vida no plasma e a fração da dose que atinge o cérebro. Também na terceira linha de tratamento estão os inibidores irreversíveis da enzima MAO tipo B, que também inibem a recaptação de dopamina do espaço sináptico.

Entretanto, mesmo com um tratamento farmacológico adequado para o manejo da DP, o paciente ainda pode apresentar perdas funcionais significativas, o que afetará diretamente suas atividades de vida diária e sua participação na sociedade. O tratamento fisioterapêutico visa capacitar o indivíduo com DP a manter seu nível máximo de atividade e mobilidade, sendo uma terapia adjunta ao tratamento farmacológico isolado. A fisioterapia aplicada ao paciente com DP acaba focando principalmente em: ajustes posturais, manobras de transferência, melhora da função do membro superior, equilíbrio, capacidade física, capacidade cognitiva e marcha; sempre buscando a independência do paciente e melhorando sua qualidade de vida. Dentre algumas das terapias adjuvantes já estudadas na DP, podemos citar: terapia de contenção induzida, dança, artes marciais, caminhada nórdica, terapias aquáticas e musicoterapia. As disfunções dos membros superiores estão frequentemente presentes em indivíduos com doença de Parkinson. Dentre os primeiros sinais motores podemos destacar a micrografia e o tremor de repouso. O tremor de repouso é definido como um tremor de 4 a 6 Hertz de frequência em um membro totalmente em repouso, que desaparece temporariamente durante o movimento e pode ser agravado em situações de estresse emocional. Acompanhado por uma lentidão e movimentos progressivamente menores (hipocinesia) caracterizando a bradicinesia, e uma rigidez involuntária durante um movimento passivo de uma articulação (fenômeno da roda dentada). Observa-se também grande perda da destreza manual, independente da presença de bradicinesia ou tremor. Este fenômeno é denominado como "apraxia cinética do membro", que é uma perda de habilidades motoras finas não explicada por déficits motores elementares, como fraqueza ou ataxia.

Com o avanço da doença, tais disfunções acabam impactando nas tarefas da vida diária, como vestir-se, escovar os dentes, comer, abotoar botões, usar o celular e, como consequência, percebe-se uma piora na qualidade de vida dos indivíduos com DP. Além disso, apesar dos benefícios conhecidos da terapia dopaminérgica para o manejo dos sintomas da DP, ela se mostra ineficaz em melhorar os movimentos coordenados do braço e da mão, que afetam o alcance funcional e os movimentos de preensão do indivíduo.

Dentre os tratamentos apresentados na literatura para o manejo dos déficits de membros superiores em indivíduos com DP estão as técnicas baseadas no treinamento de repetição em tarefas simples e duplas; terapia de espelho; terapia induzida por contenção; e treino sensório-motor. Assim como diversas publicações nos últimos anos vêm retratando o uso da RV para o tratamento de déficits de membros superiores em pacientes com DP, mostrando resultados promissores na área.

Nos últimos anos, o interesse pela Realidade Virtual (RV) vem crescendo exponencialmente, mas a tecnologia já é utilizada há algumas décadas. VR foi um termo proposto e popularizado em 1989 por Jaron Laurier. A RV é gerada a partir do processamento de computação gráfica, em que simulações de objetos, espaços e eventos são oferecidas ao campo visual do usuário a fim de mimetizar uma experiência real. Para além da oferta visual, pode estar presente uma componente auditiva, tátil ou mesmo olfativa de forma a garantir um maior estímulo multissensorial a par da possibilidade de interação em tempo real entre eles. Existe então uma relação direta entre a quantidade de canais sensoriais gerados pelo computador que são oferecidos ao usuário e o nível de imersão gerado, que pode variar de acordo com o tipo de hardware utilizado. O ambiente virtual pode ser entregue ao usuário através de displays tradicionais em duas dimensões (2D), projetados através de óculos em três dimensões (3D) ou em dispositivos denominados Head-mounted display (HMD).

Dentre os elementos nos quais a RV é modelada, a “Interatividade” representa a capacidade do usuário de participar ativamente da experiência gerada pela RV. É influenciado pela capacidade de resposta do sistema, gráficos, sons e graus de liberdade que são fornecidos ao usuário no Ambiente Virtual (AV). "Presença" é a percepção de que o ambiente e os objetos virtuais estão realmente ali e que o usuário está inserido entre eles; Em que não há nada que separe o "eu" e o AV. Outro recurso é a "Realidade Percebida", na qual o AV é até certo ponto semelhante ao mundo real. Por fim, a imersão também pode ser amplificada quando há um componente afetivo emocional e/ou cognitivo durante a experiência, estando relacionada a fatores intrínsecos do usuário, incluindo parâmetros fisiológicos como frequência cardíaca, condutância da pele e fatores psicológicos, como traços de personalidade do usuário. o usuário.

Portanto, o termo Realidade Virtual pode estar mais relacionado à experiência do usuário do que a um dispositivo em si.

Em 1997, Mel Slater & Sylvia Wilbur também propuseram cinco características para as quais estruturam um ambiente virtual (AV): (a) Inclusivo; refere-se a um AV que elimina sinais que indicam a existência de um mundo físico separado do mundo virtual (por exemplo, ruído externo, peso do joystick); (b) Extensivo; refere-se ao número de modalidades sensoriais estimuladas (por exemplo, tátil, auditiva.); (c) Envolvente; refere-se à apresentação visual do AV, incluindo o campo de visão ocular (CVO) e o grau em que o mundo real é excluído (por exemplo, Head-mounted Display, tela de computador). (d) Vívido; refere-se à resolução e fidelidade da imagem gerada pelo dispositivo (por exemplo, informação visual); (e) Correspondente; refere-se a como o VE é modificado em resposta à perspectiva e ações do usuário. A utilização da RV tem sido utilizada em diversas áreas, no âmbito do entretenimento, formação profissional, área militar, entre as mais diversas aplicações. O primeiro registro de seu uso na área médica data do início da década de 1990, e atualmente tem sido amplamente utilizado tanto para o ensino na área da saúde quanto para a prática clínica, encontrando resultados promissores na área de reabilitação física e intelectual.

O processo de reabilitação motora é influenciado por três grandes fatores: (a) intervenção precoce; (b) treinamento orientado para a tarefa; (c) intensidade e repetição. Tarefas que incluem vários processos sensoriais (audição, propriocepção, visão, tato) são necessárias para promover uma melhora na função. Outro fator importante para o sucesso do tratamento baseia-se no envolvimento do paciente com as tarefas que lhe são orientadas, e sua motivação para realizá-las. Entretanto, o engajamento do paciente em programas tradicionais de reabilitação neurológica parece ser baixo, e muitas vezes a dose de intensidade utilizada durante as sessões parece ser insuficiente para gerar a maior melhora clínica possível. A não adesão ao tratamento pode, além de gerar uma baixa eficácia no resultado, ter um alto custo econômico.

Nesse contexto, a terapia de reabilitação utilizando RV mostra-se uma alternativa viável para a população neurológica, sendo em alguns casos mais eficaz do que a terapia convencional amplamente utilizada atualmente. A RV se destaca por ser uma abordagem tecnológica recomendada para melhorar o aprendizado do movimento, por meio de feedback visual, auditivo ou tátil, o usuário consegue trabalhar processos motores e cognitivos ao mesmo tempo, por meio de um ambiente desafiador e motivador. . Entre as vantagens da RV estão a capacidade de modificar o VE para cenários de situações reais do paciente e individualizar as necessidades de tratamento. Além disso, um observador externo pode ativar a atividade e registrar todo o desempenho da tarefa proposta ao usuário, analisando assim seu andamento. Também na última década, a RV tem sido utilizada com sucesso no âmbito da telerreabilitação, modalidade que tem estado em constante procura nos últimos anos.

Os sistemas de design projetados em Head-Mounted Display foram concebidos pela primeira vez na década de 1960 na transformação de Utah pela então primeira transformação gráfica de Ivan Sutherland. É definido como um capacete no qual, por meio de duas lentes, as imagens são vistas pelo próprio indivíduo que as usa, possibilitando seu uso para EVs imersivos em VR. Nas últimas décadas, com as tecnologias baratas, o uso de HMDs para RV tem diversas aplicações para o público em geral, na educação, no entretenimento e na área médica. Entre os modelos HMD disponíveis para uso do público em geral, podemos citar o HTC VIVE (HTC Corporation¸ Taiwan); Valve Index (Valve Corporation¸ Washington, EUA); e o Meta Quest 2 (Meta Inc.¸Califórnia, EUA). Graças à portabilidade e ao baixo custo do sensor, o LMC é adequado para a realização de exercícios em ambiente terapêutico e doméstico, sem supervisão extensiva. Grande parte da literatura atual voltada para a reabilitação vem utilizando dispositivos de RV não imersivos, e revisões na área apontam uma grande lacuna de estudos que utilizem dispositivos mais imersivos para o tratamento de tais condições. A utilização de um LV mais imersivo para tratamento através do HMD pode ser muito mais intuitivo de interagir do que em ambientes projetados em telas planas e gerar melhores resultados na reabilitação de membros superiores, reduzindo distrações externas, aumentando o foco do indivíduo imerso, e gerando maior motivação do usuário. Devido à escassez de estudos na área, o estudo em questão visa investigar os possíveis benefícios que uma terapia baseada em um protocolo de exposição em diferentes graus de imersão em RV impacta nos aspectos funcionais dos membros superiores de indivíduos com DP.

A DP é atualmente a segunda doença neurodegenerativa mais prevalente no mundo , e apesar dos avanços no controle da doença, as desordens motoras dos membros superiores parecem apresentar pouca resposta ao tratamento farmacológico. Nos últimos anos, com o avanço da tecnologia e seu acesso cada vez mais fácil à população em geral, o uso da reabilitação neurológica baseada em RV vem ganhando cada vez mais notoriedade. O uso da RV na reabilitação já se mostrou uma alternativa viável, segura, com resultados semelhantes ou superiores às terapias convencionais adotadas por Fisioterapeutas e/ou Terapeutas Ocupacionais. Entre as características da RV em que a literatura já comprova seu uso, estão a individualização do tratamento, a capacidade de modificá-la para mimetizar tarefas cotidianas, o uso em telerreabilitação e a capacidade de fornecer feedback instantâneo ao paciente e ao terapeuta, características essenciais para maior efetividade em um protocolo de reabilitação.

Apesar do crescente avanço nas pesquisas, ainda faltam estudos com boa qualidade metodológica nessa área. Além disso, várias revisões sobre o assunto apontam a falta de estudos comparando os diferentes tipos de imersão no tratamento de condições neurológicas . Além disso, são necessários mais estudos de qualidade para desenvolver diretrizes para a prática clínica utilizando a RV, gerando mais segurança ao paciente e melhoria no custo e eficácia do tratamento.

O objetivo geral do estudo será verificar os efeitos de um protocolo de intervenção utilizando um dispositivo de Realidade Virtual não imersiva (Leap Motion Controller e Flat Display) e Realidade Virtual Imersiva (Leap Motion Controller e HMD) na funcionalidade dos membros superiores de indivíduos com doença de Parkinson.