Realtà virtuale immersiva e non immersiva per pazienti con ictus

La teleriabilitazione è una branca della telemedicina ed è una tecnica riabilitativa che prevede l’utilizzo di tecnologie ingegneristiche a sostegno del recupero fisico e psichico a distanza.

Tale tipologia di servizio viene ampiamente studiato dalla comunità scientifica per applicazioni in ambito neuroriabilitativo per pazienti che hanno avuto esiti di ictus, senza però che ci siano ancora stati degli studi sistematici che ne abbiano dimostrato l’efficacia e/o il rapporto costo-benefici. Nonostante inoltre ci siano svariati studi a riguardo, rimane poco chiaro come la comunità scientifica giustificherebbe il concreto utilizzo di tali servizi. [1]

Le evidenze sui benefici della riabilitazione sono tuttavia molto noti in letteratura [2], così come è nota l’influenza che ha l’aspetto psicologico (in particolare la depressione) sull’outcome finale del percorso riabilitativo. Uno stato mentale negativo potrebbe ridurre il desiderio e la capacità di partecipare alla riabilitazione da parte del paziente. [3]

Per il mantenimento del coinvolgimento e dell’aderenza al protocollo riabilitativo del paziente, si è fatta spazio l’idea della gamification degli esercizi riabilitativi. Tale soluzione servirebbe a mantenere alta la motivazione del player, al fine di condurlo verso un approccio psicologico positivo durante tutto il percorso riabilitativo.[4]

Secondo la review [5] gli exergame mostrano un grande potenziale se pensati come strumenti al servizio della riabilitazione di pazienti anziani. Tuttavia viene messo in evidenza come sia necessaria la realizzazione di sistemi completi, sicuri e personalizzabili; che siano servizi i quali vengono sottoposti a valutazioni sul lungo termine, con follow-up clinici concordati.

Diversi approcci sono stati utilizzati per la realizzazione degli exergame ed essi si sono rilevati agganciati all’idea di realtà virtuali immersive e non immersive.

Le realtà virtuali (anche dette VR, dall’inglese “Virtual Reality”) non immersive sono le più tradizionalmente commercializzate nel settore dei videogame, a scopo puramente ludico. Tali VR prevedono l’utilizzo di uno schermo e di strumenti di interazione, quali per esempio joystick, mouse o tastiere, per poter giocare con l’ambiente virtuale. I grossi limiti delle tecnologie non immersive si presentano quando il rendering della realtà 3D viene presentato al player tramite uno schermo, poiché non è sempre intuitivo interagire con un’immagine 2D dinamica che vuole presentare un ambiente tridimensionale.

two people playing Sony PS4 game console
Figura 1 Esempio di realtà virtuale non immersiva

Le realtà virtuali immersive sono invece prodotti del mercato piuttosto recenti e anch’essi prevedono l’utilizzo di strumentazione ausiliaria per l’interazione con l’ambiente virtuale immersivo, quali per esempio visori, guanti, cuffie etc. L’interazione con la VR immersiva (IVR) però non è equivalente alle VR non immersive, perché la riproduzione del mondo 3D non avviene tramite uno schermo piatto. I visori utilizzati nelle IVR sono gestiti da algoritmi che, tenendo conto delle rotazioni del capo del player, gli consentono di vedere parti porzioni dell’ambiente, conferendo una percezione molto simile a quella della realtà.

person wearing VR smartphone headset inside room
Figura 2 Esempio di realtà virtuale immersiva.

Una delle problematiche delle IVR è che il player non ha la minima percezione di quale sia il suo collocamento rispetto allo spazio esterno e ciò potrebbe tradursi in una problematica di non poco conto in ambito riabilitativo. Non è infatti impossibile che il player, durante l’interazione con l’ambiente virtuale, colpisca qualcosa nell’ambiente reale, la qual cosa potrebbe essere la causa di conseguenze a gravità non prevedibile.

I pazienti che hanno avuto un ictus hanno problemi motori, cognitivi e sensitivi di varia gravità [6]. Per questo motivo, nonostante le realtà virtuali immersive siano un’innovazione tecnologica interessante, è ragionevole classificare come poco consono il loro utilizzo sui sopravvissuti a eventi infausti a livello cerebrovascolare.

In questa piccola introduzione abbiamo brevemente preso in considerazione due tipologie di approccio nella proposta di exergame a pazienti con ictus, sottolineando alcune delle differenze che intercorrono tra le due possibilità. Uno dei focus principali di chi sviluppa realtà virtuali a fini riaiblitativi è tenere in considerazione questi e tanti altri aspetti cardine, che verranno proposti in post successivi.

References

[1]        K. E. Laver, D. Schoene, M. Crotty, S. George, N. A. Lannin, and C. Sherrington, “Telerehabilitation services for stroke,” Cochrane Database Syst. Rev., vol. 2013, no. 12, 2013, doi: 10.1002/14651858.CD010255.pub2.

[2]        R. W. Teasell, N. C. Foley, S. K. Bhogal, and M. R. Speechley, “An evidence-based review of stroke rehabilitation,” Topics in Stroke Rehabilitation, vol. 10, no. 1. Taylor & Francis, pp. 29–58, Mar-2003, doi: 10.1310/8YNA-1YHK-YMHB-XTE1.

[3]        M. L. Hackett and C. S. Anderson, “Predictors of depression after stroke: a systematic review of observational studies.,” Stroke, vol. 36, no. 10, pp. 2296–301, Oct. 2005, doi: 10.1161/01.STR.0000183622.75135.a4.

[4]        P. Tamayo-Serrano, S. Garbaya, and P. Blazevic, “Gamified In-Home Rehabilitation for Stroke Survivors: Analytical Review,” Int. J. Serious Games, vol. 5, no. 1, 2018, doi: 10.17083/ijsg.v5i1.224.

[5]        N. Skjæret, A. Nawaz, T. Morat, D. Schoene, J. L. Helbostad, and B. Vereijken, “Exercise and rehabilitation delivered through exergames in older adults: An integrative review of technologies, safety and efficacy,” International Journal of Medical Informatics, vol. 85, no. 1. Elsevier Ireland Ltd, pp. 1–16, 01-Jan-2016, doi: 10.1016/j.ijmedinf.2015.10.008.

[6]        P. M. Kelly-Hayes et al., “The American Heart Association Stroke Outcome Classification,” Stroke, vol. 29, no. 6, pp. 1274–1280, Jun. 1998, doi: 10.1161/01.STR.29.6.1274.

Autore: Andrea

PhD student | Biomedical Engineer | Telemedicine | Telerehabilitation | Investor

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