Traditionell balans vs vibrotaktil återkopplingsträning för vestibulär rehabilitering

Traumatisk hjärnskada (TBI) uppstår när fysiskt trauma orsakar tillfällig eller permanent neurologisk skada. I vissa fall kan symtomen fortsätta över tid och bidra till funktionsnedsättning. Yrsel och svindel är förknippade med nästan alla rapporterade studier av mild traumatisk hjärnskada (mTBI) och är en signifikant och funktionellt begränsande komponent av det övergripande handikappet.

TBI är en av de många risker som militär personal står inför i stridsaktiviteter. I en undersökning av RAND Corporation bland tjänstemän som hade utplacerats till Irak eller Afghanistan, rapporterade 19% trolig TBI. Yrsel och svindel är associerade med nästan alla rapporterade studier av mTBI och är en betydande och försvagande del av det övergripande handikappet. mTBI orsakas för närvarande av både spräng- och slagskador som resulterar i varierande funktionsnedsättningar. Uppenbara symtom kan inkludera problem med balans och rumslig desorientering (vertigo) relaterade till vestibulär dysfunktion, synstörningar, ödem i innerörat och/eller andra brister i sensorisk integration.

Behandling av just denna befolkningsgrupp har flera utmaningar som inkluderar: 1) svårigheter med tidig och specifik skadebedömning 2) fastställande av lämpliga återgångsåtgärder 3) val av effektiva individualiserade balansrehabiliterings- och behandlingsverktyg 4) Långvarig rehabilitering och osäkra mätbara slutpunkter. Gruppen är också mycket varierande i karaktären och omfattningen av balansstörningar och kognitiva och/eller relaterade psykologiska störningar. Det verkar som om nästan alla patienter med mTBI visar en viss mottaglighet för vestibulära eller vestibulära/okulära störningar.

Efter bedömning av ojämvikt är rehabilitering ofta en kurs av avhjälpande fysioterapi (PT). För att påverka förändringar i rörlighet genom vanlig sjukgymnastik, "vänjas" sensoriska och motoriska system genom träning, med hopp om att rehabilitera systemet och "kompensera" genom att instruera patienten att ändra färdigheter som är förknippade med en uppgift. Kompensation (utan omedelbar sensorisk återkoppling) är problematisk och utsatt för tolkning och misstag av patienten (och vårdgivaren), eftersom den kanske inte tar itu med de underliggande problemen och kanske inte har långsiktiga terapeutiska fördelar. Det finns också en mycket begränsad pool av PTs som är specialiserade på behandling av neurologiska problem till följd av hjärnskador. Individuella behandlingsprogram för vestibulär rehabilitering utformas av dessa specialistläkare som också övervakar och deltar i varje patients tillfrisknande. Detta tillvägagångssätt är arbetsintensivt, tidskrävande (upp till 14 veckors behandling behövs ofta) och vissa patienter återhämtar sig inte helt.

Det övergripande målet med denna forskningsinsats är att använda nya kombinationer av multimodal sensorisk guidad feedback (särskilt taktil) och traditionell vestibulär rehabilitering för att omskola militär personal som lider av balansstörningar som ett resultat av mTBI. Utredarnas terapeutiska mål är att testa tecknologi som kommer att återföra patienten, på kortast tid, till en nivå av balansprestanda som överensstämmer med återgång till samhället och/eller militärtjänstgöring.

Känslan är naturligt kopplad till den neuromotoriska kanalen, både vid reflex- och högre kognitiva regioner, vilket gör den unikt knuten till orientering och lokalisering. Vibrotaktila arrayer är därför intuitiva och är en effektiv sensorisk återkopplingsväg.

Ny forskning har också visat att taktil signalering ger betydligt snabbare och mer exakt prestanda än jämförbara rumsliga auditiva signaler. Ytterligare forskning har visat att detta fynd är relativt stabilt över en mängd olika kroppsriktningar, även när rumslig översättning krävs och under fysiologisk stress.

Under en fas I SBIR och pågående fas II-satsning har Engineering Acoustics Inc. utvecklat balanssystemet Sensory Kinetics (SK). I SK-systemet rör sig patienterna på en kraftplattform (se figur 1) medan rörelse- och hållningsdata tolkas av avancerad mjukvara och mappas till en bärbar vibrotaktilt bältesuppsättning och visuell display. Vibrotaktilt cueing ger kontinuerlig och omedelbar feedback till patienten som kompletterar deras ställnings- och rörlighetsbeslut. Utredarna tror att vibrotaktil återkoppling avsevärt kan öka rumslig medvetenhet och följaktligen rörlighet. Vidare ger hjärnans förmåga att omorganisera och lära om funktionella rörelseaktiviteter en spännande potentiell väg för att bibehålla inlärda funktionella mobilitetsstrategier. Vibrotaktilt cueing involverar kortvariga skurar av mekanisk vibration från ställdon, eller aktorer, som är monterade i en bälte slitet bälte. Personens position mäts och beräknas med hjälp av en kraftplattasensor och kamerasensorer. Det datoriserade systemet används sedan som en del av fysioterapins balansträning för att förbättra patientens balans och eventuellt minska risken att falla.