Wirtualna rzeczywistość w fizjoterapii: co wynika z badań naukowych

W skrócie
- Dane naukowe potwierdzają skuteczność wirtualnej rzeczywistości (VR) jako metody wspomagającej w leczeniu przewlekłego bólu, rehabilitacji kończyn górnych po udarze mózgu oraz treningu chodu i równowagi. W przeglądzie dotyczącym przewlekłego bólu uwzględniono 56 badań z randomizacją, w których wzięło udział 2 993 uczestników, jednak metody badawcze znacznie się od siebie różniły.
- W przypadku rehabilitacji ortopedycznej i wyników długoterminowych dowody naukowe są nadal mniej przekonujące. Opublikowane protokoły różnią się na tyle między sobą, że placówki powinny unikać zakładania, iż wyniki będą miały zastosowanie w przypadku innych schorzeń lub na innych platformach.
- Zestawy słuchawkowe zapewniające pełną immersję oraz systemy projektorowe zapewniające częściową immersję wymagają różnych nakładów kapitałowych, przestrzeni, konfiguracji i wsparcia personelu. Kliniki powinny wybrać odpowiedni format przed rozpoczęciem porównywania dostawców.
- Dopasowanie do potrzeb pacjenta może ograniczać możliwości korzystania z tej metody. Na tolerancję mogą wpływać wrażliwość przedsionkowa, cyberchoroba oraz obciążenie poznawcze. Rzeczywistość wirtualna może motywować pacjentów i dostarczać obiektywnych danych dotyczących ruchu, natomiast monitorowanie ćwiczeń w domu za pomocą kamery internetowej stanowi uzupełnienie o niższym progu dostępności.
Co zalicza się do VR w fizjoterapii
Robocza definicja
W rehabilitacji z wykorzystaniem rzeczywistości wirtualnej (VR) stosuje się środowisko generowane komputerowo w celu kierowania ruchami terapeutycznymi, przekazywania informacji zwrotnej lub zmiany sposobu, w jaki pacjent postrzega dane zadanie. Pacjent może oglądać to środowisko na standardowym ekranie, za pomocą wyświetlacza projekcyjnego lub w goglach VR.
W opisach klinicznych VR zazwyczaj dzieli się na trzy poziomy immersji.
Placówki medyczne powinny traktować te poziomy jako odrębne kategorie technologiczne podczas analizy dowodów naukowych. Badanie przeprowadzone z wykorzystaniem deski równoważnej i telewizora nie pozwala stwierdzić, że zestaw VR wywoła taką samą reakcję. Podobnie szerokie pojęcie „rehabilitacja z wykorzystaniem VR” nie dostarcza informacji na temat kosztów zakupu, zapotrzebowania na powierzchnię, obciążenia kadrowego ani konieczności przeprowadzenia badań przesiewowych pacjentów wymaganych w przypadku konkretnego produktu.
Rehabilitacja po udarze: kończyny górne i chód
Rehabilitacja z wykorzystaniem rzeczywistości wirtualnej może wspomagać proces uczenia się motorycznego po udarze poprzez zwiększenie liczby powtarzalnych ćwiczeń ukierunkowanych na konkretne zadania oraz zapewnienie natychmiastowej informacji zwrotnej. Pacjent może sięgać po wirtualne przedmioty, manipulować symulowanymi obiektami lub przenosić ciężar ciała, podczas gdy oprogramowanie reaguje na jego ruchy. Powtarzalność i informacja zwrotna mogą wzmacniać ścieżki neuronowe odpowiedzialne za kontrolę motoryczną, co jest zgodne z zasadami neuroplastyczności opisanymi przez Physiopedię.
Opublikowane dane wskazują, że rzeczywistość wirtualna (VR) sprawdza się głównie jako uzupełnienie konwencjonalnej rehabilitacji po udarze. Serwis Physiopedia powołuje się na przegląd Cochrane dotyczący wykorzystania VR w rehabilitacji kończyn górnych po udarze, natomiast APTA gromadzi przeglądy i badania obejmujące funkcjonowanie kończyn górnych, trening sensoryczno-motoryczny dłoni, chód, równowagę oraz czynności dnia codziennego. Źródła te wskazują na potencjalne korzyści płynące ze strukturalnych ćwiczeń motorycznych, nie potwierdzają jednak, że VR konsekwentnie przewyższa skutecznością konwencjonalną terapię o tej samej intensywności.
Zastosowania dotyczące kończyn górnych zazwyczaj skupiają się na sięganiu, chwytaniu, posługiwaniu się dłońmi oraz ruchach skoordynowanych. Zastosowania związane z chodzeniem wykorzystują wykonywanie kroków, przenoszenie ciężaru ciała, ćwiczenia równowagi lub symulowane zadania związane z chodzeniem. Informacje zwrotne dotyczące widzenia i wyników mogą pomóc pacjentom w rozpoznawaniu błędów ruchowych i utrzymaniu większej intensywności ćwiczeń, choć obciążenie poznawcze i zmęczenie mogą ograniczać udział niektórych pacjentów w terapii.
Lekarze powinni interpretować literaturę dotyczącą udaru mózgu w kontekście badanego sprzętu i protokołu. W badaniach łączy się ekrany nieimersyjne, gry wykorzystujące czujniki ruchu oraz zestawy słuchawkowe z immersją, mimo że systemy te stawiają różne wymagania sensoryczne. Serwis Physiopedia opisuje również VR jako rozwijającą się metodę leczenia i zwraca uwagę, że praktyka kliniczna musi opierać się na wynikach dalszych badań. Obecne dowody przemawiają za selektywnym stosowaniem tej metody jako uzupełnienia uznanej rehabilitacji po udarze, przy czym wybór terapii powinien zależeć od celów pacjenta, jego tolerancji oraz zdolności do zaangażowania się w wykonywane zadania.
Trening równowagi i zapobiegania upadkom
Wirtualna rzeczywistość może wspomagać trening równowagi, umożliwiając pacjentom wielokrotne ćwiczenie przenoszenia ciężaru ciała, stawiania kroków, reakcji posturalnych oraz zadań związanych z chodzeniem, zapewniając jednocześnie natychmiastową informację zwrotną w postaci obrazu. Terapeuta może dostosowywać poziom trudności zadań i zlecać większą liczbę powtórzeń bez konieczności zmiany konfiguracji sprzętu przy każdym ćwiczeniu.
Dane obejmują kilka grup populacyjnych, ale nie potwierdzają one istnienia jednego uniwersalnego protokołu. Zbiór badań APTA obejmuje randomizowane badanie porównujące konwencjonalne ćwiczenia równowagi, trening w wirtualnej rzeczywistości (VR) oraz ćwiczenia łączone u starszych mężczyzn. Zawiera on również randomizowane badanie dotyczące telerehabilitacji opartej na VR w celu przywrócenia równowagi po udarze mózgu. Badania te potwierdzają, że VR stanowi opcję treningową pozwalającą osiągnąć wymierne wyniki w zakresie równowagi i mobilności, ale nie wykazują one, że każdy program VR zmniejsza liczbę upadków w rzeczywistych warunkach lub przynosi trwałe korzyści.
Rehabilitacja przedsionkowa dostarcza powiązanych dowodów naukowych. APTA powołuje się na randomizowane badanie z 12-miesięczną obserwacją, w którym połączono rehabilitację przedsionkową z zadaniem polegającym na graniu w gry z wykorzystaniem zestawu słuchawkowego w przypadku jednostronnej hipofunkcji przedsionkowej. Placówki medyczne powinny dokonywać oceny badanej interwencji, zamiast traktować wszystkie programy z wykorzystaniem zestawów słuchawkowych jako równoważne.
Wybór sprzętu wymaga szczególnej uwagi w przypadku pacjentów z objawami zaburzeń równowagi. Wyświetlacze montowane na głowie mogą powodować większą rozbieżność między ruchem widzialnym a odczuciami ciała niż systemy oparte na ekranach, co może wpływać na tolerancję objawów. Przed zakupem systemu placówki powinny przetestować czas trwania sesji, ruch widzialny, dopasowanie zestawu słuchawkowego oraz opcje zakończenia sesji z udziałem docelowej grupy pacjentów.
Leczenie bólu przewlekłego
Wśród omawianych tutaj przypadków zastosowań ból przewlekły ma najszerszą bazę dowodów ilościowych. W przeglądzie systematycznym obejmującym 56 randomizowanych badań kontrolowanych wzięło udział 2 993 uczestników cierpiących na bóle układu mięśniowo-szkieletowego, fibromialgię, oparzenia, ból fantomowy kończyny oraz kilka innych, rzadziej badanych schorzeń. Autorzy doszli do wniosku, że rzeczywistość wirtualna (VR) może stanowić uzupełnienie leczenia bólu przewlekłego oraz sprzyjać tolerancji bólu, przestrzeganiu zaleceń terapeutycznych i poprawie wyników funkcjonalnych.
Leczenie bólu z wykorzystaniem rzeczywistości wirtualnej (VR) może opierać się na skupieniu uwagi i zmianach w przetwarzaniu bodźców sensorycznych. Środowiska immersyjne konkurują o uwagę wzrokową, słuchową i proprioceptywną, co może aktywować zstępujące szlaki hamujące odczuwanie bólu. VR może również zapewnić wizualną informację zwrotną, która pomaga pacjentom zaktualizować zmienione mapy ciała w korze mózgowej – jest to podejście powiązane z terapią lustrzaną i stopniowaną wizualizacją ruchową. Narracyjny przegląd kliniczny opisuje te mechanizmy, ale nie określa ich względnej skuteczności.
Konkretne dane dostarczają badania dotyczące bólu szyi przeprowadzone na niewielką skalę. W jednym z badań z udziałem 32 uczestników średni wskaźnik bólu spadł z 35,72 przed zastosowaniem immersyjnej rzeczywistości wirtualnej (VR) do 22,10 po jej zastosowaniu, przy umiarkowanej wielkości efektu wynoszącej 0,65. Grupa kontrolna, która korzystała z treningu ruchowego z wykorzystaniem lasera, nie wykazała takiego samego spadku. W kolejnym badaniu z udziałem 90 uczestników stwierdzono przewagę VR pod względem odczuwania bólu, prędkości ruchów, dokładności ruchów oraz stanu zdrowia bezpośrednio po zakończeniu terapii oraz po upływie trzech miesięcy.
W ramach przeglądu nie udało się obliczyć zbiorczej wielkości efektu, ponieważ interwencje, diagnozy, grupy porównawcze i wyniki znacznie się różniły. Wnioski wyciągnięto na podstawie syntezy narracyjnej, a nie metaanalizy, a wielkość próby w poszczególnych badaniach wahała się od 17 do 287 uczestników. Dyrektorzy klinik mogą słusznie postrzegać rzeczywistość wirtualną (VR) jako uzupełnienie wybranych programów leczenia bólu przewlekłego, jednak obecny stan wiedzy nie pozwala na określenie standardowego protokołu ani ustalenie trwałych efektów wykraczających poza ograniczone okresy obserwacji objęte badaniami.
Rehabilitacja ortopedyczna i układu mięśniowo-szkieletowego
Wirtualna rzeczywistość (VR) może wspomagać rehabilitację ortopedyczną, pomagając pacjentom ćwiczyć ruchy, których unikają z obawy przed bólem lub ponownym urazem. Fizjoterapeuta może wykorzystywać stopniowane zadania wirtualne, aby poddać pacjenta ćwiczeniom polegającym na zginaniu się, sięganiu, obciążaniu lub przenoszeniu ciężaru ciała, jednocześnie kontrolując poziom trudności zadania i zapewniając natychmiastową informację zwrotną. W przeglądzie narracyjnym podejście to opisano jako oparte na ekspozycji przekwalifikowanie ruchowe w przypadku kineziofobii, choć zawarte w nim twierdzenia dotyczące wyników porównawczych wymagają potwierdzenia w badaniach na większą skalę (Europejskie Towarzystwo Medyczne).
Schorzenia układu mięśniowo-szkieletowego stanowią znaczną część opublikowanej literatury dotyczącej terapii bólu z wykorzystaniem rzeczywistości wirtualnej (VR). W przeglądzie systematycznym stwierdzono, że 40 z 56 uwzględnionych badań z randomizacją dotyczyło zaburzeń układu mięśniowo-szkieletowego, w tym dolegliwości w okolicy lędźwiowej, szyi, barku i kolana (przegląd systematyczny). W niektórych badaniach odnotowano poprawę w zakresie bólu, precyzji ruchów, zakresu ruchu lub sprawności funkcjonalnej. Jednak zróżnicowane protokoły i miary wyników uniemożliwiły autorom przeglądu obliczenie zbiorczej wielkości efektu.
Dyrektorzy klinik powinni odróżniać dowody dotyczące przewlekłego bólu układu mięśniowo-szkieletowego od dowodów dotyczących rutynowej rehabilitacji pooperacyjnej. APTA zalicza chorobę zwyrodnieniową stawów i ogólną rehabilitację ortopedyczną do aktualnych zastosowań VR, jednak samo zaliczenie do tej kategorii nie oznacza przewagi nad konwencjonalną opieką. Serwis Physiopedia podobnie stwierdza, że immersyjna rzeczywistość wirtualna może odgrywać pewną rolę w leczeniu schorzeń układu mięśniowo-szkieletowego, choć potrzebne są dalsze badania, aby wytyczyć kierunki praktyki klinicznej. Obecne dowody przemawiają za stosowaniem VR jako środka wspomagającego w realizacji wybranych celów ruchowych i ekspozycyjnych, a nie jako standardowego zamiennika ugruntowanej rehabilitacji ortopedycznej.
Lista kontrolna przed zakupem: koszt, miejsce, dopasowanie do pacjenta oraz jakość dowodów naukowych
Powody, dla których warto rozważyć zakup
-
Należy dopasować poziom immersji do celu klinicznego. Systemy nieimmersyjne mogą wspierać ćwiczenia związane z utrzymaniem równowagi lub przenoszeniem ciężaru ciała, natomiast systemy z zestawami słuchawkowymi zapewniają kontrolowaną ekspozycję i silniejsze zaangażowanie sensoryczne. Systemy oparte na projektorach oraz systemy z zestawami słuchawkowymi zazwyczaj wymagają większej ilości sprzętu, bardziej skomplikowanej konfiguracji oraz większego nadzoru.
-
Warto poszukać oprogramowania klinicznego z możliwością dostosowania. Oprogramowanie stworzone specjalnie do tego celu powinno umożliwiać fizjoterapeucie zmianę poziomu trudności, intensywności wizualnej, wymagań ruchowych oraz długości sesji. Te opcje pozwalają specjalistom dostosowywać intensywność ekspozycji i reagować w przypadku nasilenia objawów.
-
Należy upewnić się, że platforma gromadzi przydatne dane. Należy zapytać, jakie ruchy mierzy oprogramowanie, w jaki sposób lekarze analizują wyniki oraz czy dane można eksportować. Samo zaangażowanie użytkowników nie uzasadnia zakupu, jeśli system nie umożliwia podejmowania decyzji dotyczących oceny lub postępów w terapii.
Powody, dla których warto odłożyć zakup lub ograniczyć jego zakres
-
Koszty wykraczają poza koszt samego sprzętu. Dostępne oprogramowanie obejmuje zarówno bezpłatne lub niedrogie aplikacje, jak i zaawansowane pakiety kosztujące tysiące dolarów. Kliniki powinny również uwzględnić koszty abonamentów, kompatybilnych komputerów, sprzętu zastępczego, środków czystości, szkoleń personelu oraz wsparcia technicznego. Opublikowane źródła nie podają wiarygodnych danych dotyczących cen systemów klinicznych na całym rynku.
-
Wymagania techniczne mogą ograniczać możliwości użytkowania. Programy oparte na zestawach słuchawkowych mogą wymagać wolnej przestrzeni w miejscu zabiegu, ścisłej kontroli, ładowania urządzeń, czyszczenia między kolejnymi pacjentami oraz czasu na kalibrację. Przed zakupem należy przetestować kompletny zestaw w pomieszczeniu, w którym personel medyczny będzie z niego korzystał.
-
Oprogramowanie do gier dostosowane do innych celów może nie nadawać się do rehabilitacji. Gry stworzone z myślą o zdrowych użytkownikach mogą zawierać jaskrawe efekty wizualne, szybkie ruchy lub stałe poziomy trudności, które mogą nasilać objawy. Wytyczne Stowarzyszenia Zaburzeń Równowagi (Vestibular Disorders Association) zalecają dostosowanie technologii i stopnia immersji do konkretnej osoby, zamiast traktowania rzeczywistości wirtualnej jako samodzielnej metody terapeutycznej.
Kontrola dopasowania do pacjenta
-
Należy przeprowadzić badanie przesiewowe pod kątem wrażliwości układu przedsionkowego i cyberchoroby. Nudności, bóle głowy, dezorientacja, klaustrofobia i utrata orientacji w otoczeniu mogą sprawić, że immersyjna rzeczywistość wirtualna nie będzie odpowiednia dla danej osoby lub będzie wymagała stopniowego przyzwyczajania się do niej. W przeglądzie literatury dotyczącej bólu przewlekłego odnotowano sporadyczne nudności i bóle głowy, w tym chorobę lokomocyjną u czterech uczestników podczas jednego badania dotyczącego bólu szyi, jednak w literaturze nie ustalono wiarygodnego wskaźnika występowania tych objawów.
-
Przed przyjęciem pacjenta należy sprawdzić jego zdolności poznawcze. Niektórzy pacjenci z zaburzeniami neurologicznymi mogą mieć trudności z podążaniem za wirtualnymi wskazówkami przy jednoczesnym utrzymaniu prawidłowej postawy lub przetwarzaniu informacji zwrotnej. Placówki medyczne powinny przeprowadzać sesje próbne pod nadzorem, ponieważ obecny stan wiedzy nie pozwala na określenie jasnych progów poznawczych niezbędnych do bezpiecznego udziału w terapii.
Kontrola jakości dowodów
-
Należy wymagać dowodów dotyczących konkretnej populacji i programu. Wyniki uzyskane w oparciu o jedną diagnozę, jedno urządzenie lub jeden protokół oprogramowania mogą nie mieć zastosowania w innym przypadku. Należy poprosić dostawców o recenzowane badania dotyczące zakupionej konfiguracji oraz wyników istotnych z klinicznego punktu widzenia.
-
Najpierw należy zaplanować wdrożenie na ograniczoną skalę. W przeglądzie zakresu wdrożeń z 2023 r. zidentyfikowano jedynie 29 badań spełniających kryteria, a wyniki wskazały na słabe powiązania między zidentyfikowanymi barierami a praktycznymi strategiami wdrożeniowymi. Projekt pilotażowy może ujawnić zapotrzebowanie kadrowe, tolerancję pacjentów, stopień wykorzystania oraz dodatkową wartość kliniczną przed szerszym wdrożeniem.
Obiektywne dane dotyczące ruchu poza zasięgiem zestawu słuchawkowego
Technologia VR pozwala gromadzić dane dotyczące ruchu podczas wykonywania przez pacjentów interaktywnych zadań, ale placówki medyczne mogą również monitorować wykonywanie zaleconych ćwiczeń bez konieczności stosowania zestawu VR. Śledzenie ruchu za pomocą kamery internetowej w ramach domowego programu ćwiczeń zmniejsza wymagania sprzętowe i przestrzenne, ponieważ pacjenci korzystają w domu z kompatybilnej kamery i przeglądarki. Placówki medyczne mogą w ten sposób rozszerzyć obiektywny monitoring między wizytami bez konieczności rezerwowania specjalnej przestrzeni terapeutycznej.
Physitrack planuje wprowadzić funkcję Motion Capture w serwisie PhysiApp. Ta funkcja, która wkrótce zostanie udostępniona, będzie śledzić kąty zgięcia stawów za pomocą kamery internetowej, zliczać powtórzenia oraz mierzyć czas utrzymywania pozycji podczas zalecanych ćwiczeń. Będzie również podawać zakres ruchu w odniesieniu do wartości docelowej ustalonej przez specjalistę oraz wskazywać odchylenia od prawidłowej techniki wykonywania ćwiczeń. Przetwarzanie danych będzie odbywać się w przeglądarce lub na urządzeniu pacjenta. Serwis Physitrack nie będzie nagrywać ani przesyłać materiału wideo, a specjaliści będą otrzymywać uporządkowane, liczbowe dane z sesji za pośrednictwem swojego dotychczasowego panelu kontrolnego.
Technologia Motion Capture będzie wspierać ocenę kliniczną, a nie służyć do diagnozowania schorzeń czy wyboru metod leczenia. Będzie również stanowić uzupełnienie rzeczywistości wirtualnej (VR), a nie odtwarzać scenariusze immersyjne. Placówka medyczna może nadal wybierać VR do stopniowej ekspozycji, symulacji konkretnych zadań lub wysoce angażujących ćwiczeń równowagi. Śledzenie za pomocą kamery internetowej pełni inną rolę, dostarczając obiektywnych pomiarów w ramach rutynowych programów ćwiczeń domowych przy mniejszych wymaganiach sprzętowych.
Najczęściej zadawane pytania
Czy rehabilitacja z wykorzystaniem rzeczywistości wirtualnej jest objęta ubezpieczeniem?
Dostępne badania nie wskazują na powszechny zwrot kosztów rehabilitacji z wykorzystaniem rzeczywistości wirtualnej. Zakres refundacji zależy od podmiotu refundującego, rodzaju świadczonej usługi oraz obowiązujących zasad rozliczeniowych, a nie wyłącznie od samego sprzętu. Kliniki powinny zweryfikować zasady refundacji u każdego podmiotu refundującego przed uwzględnieniem przewidywanego zwrotu kosztów w prognozie zakupów.
Jakie są dowody przemawiające za rehabilitacją z wykorzystaniem rzeczywistości wirtualnej?
Dostępne dowody różnią się w zależności od wskazania. Przegląd dotyczący bólu przewlekłego obejmował 56 badań z randomizacją, w których wzięło udział 2 993 uczestników, jednak projekty badań były zbyt zróżnicowane, aby umożliwić zbiorcze oszacowanie efektów. APTA opisuje VR jako nową metodę terapeutyczną, mimo że istnieją badania potwierdzające jej skuteczność w leczeniu udaru mózgu, zaburzeń równowagi, bólu oraz schorzeń ortopedycznych.
Kto może nie nadawać się do terapii opartej na rzeczywistości wirtualnej?
Pacjenci z nadwrażliwością przedsionkową, chorobą lokomocyjną, klaustrofobią lub odczuwający dyskomfort w sytuacji utraty widoku otoczenia mogą źle znosić korzystanie z gogli immersyjnych. Lekarze powinni stopniowo wprowadzać immersję i nadzorować pacjentów, u których równowaga lub objawy mogą ulec pogorszeniu. Obecny stan wiedzy nie pozwala na sporządzenie uniwersalnej listy przeciwwskazań.
Czy klinika powinna najpierw kupić system immersyjny czy półimmersyjny?
Badania nie wskazują jednego rozwiązania jako najlepszego do pierwszego zakupu. Zestawy słuchawkowe zapewniające pełną immersję gwarantują lepszą izolację wizualną, podczas gdy półimmersyjne systemy projektorowe pozwalają pacjentom oderwać się od terapii poprzez odwrócenie wzroku, ale mogą wiązać się ze znacznymi kosztami sprzętowymi. Kliniki powinny dokonywać wyboru w oparciu o schorzenia, na które mają być stosowane, tolerancję pacjentów, dostępną przestrzeń, możliwość dostosowania oprogramowania oraz wsparcie wdrożeniowe.


