前庭康复的传统平衡与振动触觉反馈训练

当身体创伤导致暂时或永久性神经损伤时，就会发生创伤性脑损伤 (TBI)。 在某些情况下，症状会随着时间的推移持续存在并导致残疾。 头晕和眩晕几乎与所有报告的轻度创伤性脑损伤 (mTBI) 研究相关，并且是整体残疾的重要和功能限制组成部分。

TBI 是军事人员在作战活动中面临的众多风险之一。 在兰德公司对曾部署到伊拉克或阿富汗的服役人员进行的一项调查中，19% 的人报告可能患有 TBI。 头晕和眩晕几乎与所有报告的 mTBI 研究相关，并且是整体残疾的重要且令人虚弱的组成部分。 目前，mTBI 是由导致各种残疾的爆炸和撞击伤害引起的。 明显的症状可能包括与前庭功能障碍、视力障碍、内耳水肿和/或其他感觉统合缺陷相关的平衡和空间定向障碍问题（眩晕）。

这一特定人群的治疗面临多项挑战，包括：1) 难以进行早期和特定伤害评估 2) 确定适当的重返岗位措施 3) 选择有效的个体化平衡康复和治疗工具 4) 康复时间延长和不确定的可测量终点。 该群体在平衡缺陷和认知和/或相关心理障碍的性质和程度上也存在很大差异。 似乎几乎所有患有 mTBI 的受试者都对前庭或前庭/眼部疾病表现出一定的易感性。

在评估不平衡后，康复通常是补救性物理治疗 (PT) 的一个过程。 为了通过标准物理治疗影响活动能力的变化，感觉和运动系统通过锻炼“习惯化”，希望通过指导患者改变与任务相关的技能组合来恢复系统和“补偿”。 补偿（没有即时的感官反馈）是有问题的并且容易引起患者（和护理人员）的解释和错误，因为它可能无法解决潜在的问题并且可能没有长期的治疗益处。 专门治疗脑损伤引起的神经系统问题的 PT 也非常有限。 个人前庭康复治疗方案由这些专业 PT 设计，他们还监测和参与每位患者的康复。 这种方法劳动强度大、耗时（通常需要长达 14 周的治疗）并且一些患者不能完全康复。

这项研究工作的总体目标是使用多模态感官引导反馈（尤其是触觉）和传统前庭康复的新颖组合，对因 mTBI 而遭受平衡障碍的军事人员进行再培训。 研究人员的治疗目标是测试能够使患者在最短时间内恢复到与重返社区和/或服兵役相一致的平衡表现水平的技术。

触觉与反射区和高级认知区的神经运动通道有着内在的联系，这使得它与定向和定位有着独特的联系。 因此，振动触觉阵列非常直观，是一种有效的感官反馈途径。

最近的研究还表明，触觉提示比类似的空间听觉提示产生更快、更准确的性能。 进一步的研究表明，这一发现在各种身体方向上都相对稳定，即使在需要空间转换和生理压力下也是如此。

通过第一阶段 SBIR 和当前第二阶段的努力，Engineering Acoustics Inc. 开发了感官动力学 (SK) 平衡系统。 在 SK 系统中，患者在力平台上移动（见图 1），同时运动和姿势数据由高级软件解释并映射到可穿戴振动触觉带阵列和视觉显示器。 Vibrotactile cueing 为患者提供持续和即时的反馈，以补充他们的姿势和移动决定。 研究人员认为，振动触觉反馈可以大大提高空间意识，从而提高机动性。 此外，大脑重新组织和重新学习功能性运动活动的能力为保留学习到的功能性移动策略提供了一个有趣的潜在途径。振动触觉提示涉及来自安装在躯干磨损的皮带。 使用测力板传感器和相机传感器测量和计算人的位置。 然后将计算机化系统用作物理治疗平衡训练的一部分，以改善患者的平衡并可能降低跌倒的风险。