Editor original – Laura Tighé
Colaboradores principales – Yousef Maged Saadeldin Mohamed, Laura Tighé, Youssef Maged Saadeldin Mohamed, kim jackson y Khloud Shreif
Contenido
- 1 fondo
- 2 Definición
- 3 Mecanismo de acción
- 4 tipos de realidad virtual
- 5 ejemplos
- 6 lecturas adicionales
- 7 referencias
Fondo
Los avances recientes en la tecnología de realidad virtual VR han abierto posibilidades que cambian vidas en el campo de la rehabilitación. La realidad virtual se integra cada vez más en los programas de fisioterapia y rehabilitación, proporcionando formas innovadoras de ayudar a los pacientes a recuperarse de trastornos musculoesqueléticos y neurológicos, e incluso se utiliza ampliamente en los departamentos de geriatría y pediatría.
El desarrollo de la realidad virtual en rehabilitación se divide en 4 períodos
Sistema AR inmersivo Virtual Fixturas desarrollado en 1992
Periodo 1 (1996-2005): Fue revolucionario el inicio del uso de la RV en rehabilitación, donde se utilizó en diferentes ensayos clínicos en pacientes con ictus, trastornos motores, manejo del dolory análisis cinemático. A pesar de los beneficios, la importancia clínica no estaba segura debido a su alto costo, complejidad técnica y acceso limitado a hardware y software.
Período 2 (2006-2014): Este período se caracterizó por el desarrollo de aplicaciones clínicamente accesibles, produciendo mejor tecnología a menores costos.
Período 3 (2015-2018): esto marca el avance significativo de la investigación clínica en rehabilitación de realidad virtual con la creciente accesibilidad a tecnologías integradas como cámaras, sensores, hápticos y dispositivos portátiles, que permiten monitorear las funciones motoras y cognitivas en condiciones del mundo real. . (1)
Un sistema CAVE en el Centro de Estudios Avanzados de Energía de IDL 2010
Período 4 (2019-reciente): La pandemia de COVID-19 aceleró la adopción de la realidad virtual en terapias remotas y domiciliarias; los pacientes necesitaban una alternativa a las sesiones presenciales.
Durante la pandemia, la rehabilitación remota mediante realidad virtual se volvió bastante indispensable. Mientras los pacientes realizaban ejercicios guiados en entornos virtuales, los médicos seguían el progreso desde lejos con sistemas que seguían el movimiento. Esta aplicación remota fue una respuesta a los desafíos presentados por los encierros y el distanciamiento social con el objetivo de garantizar la continuidad de la atención en casos de pacientes lesionados, recuperaciones quirúrgicas y afecciones neurológicas.
Otros avances desde la pandemia han incluido una mayor retroalimentación háptica, que permite a los pacientes “sentir” la resistencia en entornos virtuales y recuperarse mejor de las habilidades motoras. Incluso
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Auriculares HTC Vive usados en el Mobile World Congress 2018
Han sido posibles programas de terapia más personalizados y adaptativos con una mayor integración de la IA. Un mayor acceso a cascos de realidad virtual más baratos también hizo que estas tecnologías estuvieran disponibles para la rehabilitación en el hogar.
Definición
La realidad virtual (VR) se puede definir como el “uso de simulaciones interactivas creadas con hardware y software de computadora para presentar a los usuarios oportunidades de participar en entornos que parecen y se sienten similares a objetos y eventos del mundo real”.(2).
La Realidad Virtual permite la creación de entornos virtuales en los que la inmersión y la interacción producen una sensación de realidad, donde los usuarios interactúan y exploran entornos virtuales en tiempo real. El contenido de estos entornos virtuales se puede crear para fines específicos, como juegos o educación, por ejemplo. La técnica de realidad virtual es actualmente muy utilizada en clínica y telerehabilitación(3).
Uso como modalidad de tratamiento
El uso de la realidad virtual en la atención sanitaria está cada vez más respaldado por evidencia de investigación. Los ejemplos incluyen el manejo de lesiones por quemaduras.(4)puesto de rehabilitación de miembro superior ataque (5) y tratamiento de trastornos de salud mental (6). Las intervenciones inmersivas de realidad virtual también pueden tener un papel en el tratamiento y la rehabilitación musculoesquelética, aunque se necesita más investigación para guiar la práctica clínica.(7).
Dispositivos comunes utilizados en rehabilitación de realidad virtual
| Dispositivo | Compañía | Descripción | |
|---|---|---|---|
| Oculus (Misión 2) | Oculus VR | Audio posicional 3D, sensor de 6 DOF para rastrear el movimiento de la cabeza, mayor resolución, sin conexiones de cables. | |
| Oculus (Rift S) | Oculus VR | Biblioteca de software y fácil configuración con una plataforma de hardware para PC. | |
| CAREN | Tecnologías Motek | Sistema de captura de movimiento y fuerza en tiempo real, plataforma móvil de 6 DOF, sistema de cine de 360 grados. | |
| Samsung Gear VR | Samsung Electronics Co., Ltd. | Convierte un teléfono celular en un sistema de realidad virtual portátil; ligero. | |
| Psioso | Amelia Cuidado Virtual | Se centra en módulos para la salud mental. | |
| virtual | Virtualis VR (Perols, France) | Proporciona módulos para diversas condiciones de salud para mejorar las AVD, el equilibrio, la función motora, la heminegligencia, la cognición y la propiocepción. | |
| Variaciones de Nintendo Wii | Nintendo Co., Ltd. | Experiencia de realidad virtual a través del avatar del jugador; Capta movimientos utilizando un dispositivo portátil y sensores infrarrojos. | |
| Kinect para Xbox 360/One | Corporación Microsoft | Proporciona una experiencia inmersiva en la que los individuos utilizan su cuerpo para controlar los movimientos del juego. | |
| Reh@Ciudad | Teresa Paulino, Universidad de Madeira | Navega por una ciudad y participa en AVD básicas. | |
| BTS Nirvana VR | BTS Bioingeniería | Proporciona módulos de rehabilitación específicos para trastornos neurológicos. |
Mecanismo de acción
El mecanismo de acción exacto de la analgesia por realidad virtual no se comprende bien, pero los investigadores han descubierto que existe una interacción compleja de la corteza cerebral, la neuroquímica y los procesos cognitivos, emocionales y de atención.(8)
Se han introducido varias teorías para explicar el efecto de la analgesia mediante RV.
Teoría del control de puertas demostrando que la atención al dolor modifica el sufrimiento y las distracciones podrían reducir el sufrimiento relacionado con el dolor.(9)
Múltiples recursos y carga de trabajo mental. que se refiere a los diversos procesos cognitivos y perceptivos que deben utilizarse para realizar una tarea. Esta teoría apoya el uso de la tecnología VR como método de alivio del dolor, que se basa en la integración de distracciones sensoriales multimodales (visuales, auditivas, táctiles y olfativas).(10)
Neurobiología de la atenuación del dolor en realidad virtual Esta teoría plantea la hipótesis de que la analgesia asociada a la realidad virtual surge de la modulación intercortical entre las vías de señalización del dolor a través de la memoria, la atención auditiva, el tacto y la emoción visual.
También propuso que la disminución de las actividades en la matriz del dolor (p. ej., tálamo, corteza insular y ACC mediocingulado) podría ir acompañada de un aumento de la actividad en la corteza cingulada anterior y las regiones orbitofrontales del cerebro (centros de procesamiento del dolor).(11)
Salud conductual Según esta teoría, especularon que la realidad virtual funciona como el funcionamiento del cerebro al crear una simulación encarnada del cuerpo en el mundo para representar y predecir acciones, conceptos y emociones.(12)
Recableado cerebral
Neuroplasticidad
La neuroplasticidad se refiere a la capacidad del cerebro para cambiar mediante la formación de nuevas conexiones neuronales. Contribuye mucho a la recuperación de las funciones motoras y cognitivas tras un ictus. Las partes del cerebro involucradas en la regulación de las actividades motoras, la planificación y la retroalimentación sensorial se activan a medida que el entorno enriquecido de VRBR refuerza vías antiguas o crea otras nuevas. Estos, a su vez, dan como resultado la recuperación de ciertas habilidades perdidas después de un derrame cerebral.(13)
Aprendizaje motor
La rehabilitación basada en realidad virtual (VRBR) utiliza principios de aprendizaje motor para recuperar la función motora en el paciente. Los ejercicios repetitivos y orientados a tareas dentro del entorno de realidad virtual relacionan la retroalimentación inmediata sobre el movimiento con el paciente. Estos movimientos permiten al cerebro corregir errores y practicar de una manera que fortalezca las vías motoras. La experiencia inmersiva que proporciona la realidad virtual mantiene el interés del paciente, lo que permite una práctica continua, lo cual es muy importante para reconfigurar el cerebro.(14)
Formación orientada a tareas:
El impacto de VRBR se producirá en escenarios de simulación realista en los que los pacientes puedan practicar actividades de la vida diaria en un entorno controlado. Las repeticiones de lo mismo en tareas orientadas a objetivos provocan un mejor control motor y una recuperación más rápida de funciones como alcanzar, agarrar o caminar. Este desafío induce al cerebro a adaptarse ajustando constantemente el nivel de dificultad a medida que la persona mejora, incorporando así nuevas conexiones firmemente.
Teoría de los sistemas ecológicos
Podemos relacionar VRBR con la teoría del sistema ecológico al señalar que el desarrollo se logra a través de la interacción del paciente con el medio ambiente. Los entornos de realidad virtual se pueden personalizar para representar tareas del mundo real, que sean significativas para los objetivos del individuo; La práctica personalmente relevante ayuda a entrenar aún más el cerebro para adaptarse a la nueva tarea, de modo que las habilidades aprendidas en la realidad virtual se transfieran a la vida diaria.
. Brevemente, VRBR aumenta la reorganización cerebral basada en la neuroplasticidad al involucrar a los sobrevivientes de un accidente cerebrovascular en ejercicios repetitivos y dirigidos que promueven el desarrollo y el fortalecimiento de nuevas vías neuronales hasta llegar a la mejora funcional.
Tipos de realidad virtual
VR no inmersiva
Permite al usuario ver e interactuar con una imagen de sí mismo generada por computadora en una pantalla. El usuario puede ver y experimentar el mundo real fuera de la pantalla y no está completamente inmerso en un mundo virtual. (7). Un ejemplo sería una consola de juegos como la Nintendo Wii.
Realidad virtual semiinmersiva
Se utiliza una visualización más avanzada (pantallas panorámicas o curvas para crear una mayor sensación de inmersión). Al igual que en la tecnología no inmersiva, el usuario puede ver el mundo real a ambos lados de la pantalla.
realidad virtual inmersiva
Se utiliza una unidad de visualización montada en la cabeza, que ofrece una experiencia multisensorial para el usuario. El equipo adicional puede incluir; guantes con detección de gestos, varitas, plataformas vibrotáctiles y cintas de correr multidireccionales. Todo esto hace posible que el usuario explore e interactúe con el mundo virtual como un avatar (un personaje virtual que representa al individuo dentro del mundo virtual).