First Experience with Virtual Reality in the Therapy of Spinal Cord Lesions
Authors:
A. Polák; D. Pánek; D. Pavlů
Authors‘ workplace:
Katedra fyzioterapie FTVS, Univerzita Karlova, Praha
vedoucí katedry doc. PaedDr. D. Pavlů, CSc.
Published in:
Rehabil. fyz. Lék., 24, 2017, No. 2, pp. 116-122.
Category:
Overview
This pilot study investigated a possibility of using virtual reality as a supportive therapeutic method in the therapy of incomplete spinal cord lesions. Ten probands (7 men and 3 women) at the age of 41 to 71 years (mean age 58±10 years) from the Rehabilitation Institute in Kladruby who had suffered incomplete spinal cord lesions of different etiology participated in the investigation. The probands were divided at random in two groups of five subjects, one experimental and the other control one. In addition to the common therapeutic plan the patients in the research group followed a therapeutic video by means of a helmet for virtual reality in a total of 30 applications, whereas the control group patients underwent only standard methods of the institution in a common rehabilitation program. For objectification of the clinical state before and after the treatment the authors used standard examination protocol ASIA (American Spinal Injury Association) impairment scale (AIS). The resulting relative improvement of their conditions after one month stay proved to be 43.93 % in the experimental group with the standard deviation 34.71 % and coefficient of variation 0.79 as compared with the results of the control group (relative improvement 13.47 % with standard deviation 5.0 % and coefficient of variation 0.37) indicating a three-fold better result, although significantly less homogeneous.
Keywords:
virtual reality, mirror neurons, incomplete spinal cord lesion
Sources
1. AMBLER, Z.: Základy neurologie. 7. vyd., Praha, Galén, 2011, 351 s. ISBN 978-807-2627-073.
2. AUKSTAKALNIS, S., BLATNER, D.: Reálně o virtuální realitě: umění a věda virtuální reality. Brno: Jota, 1994. Nové obzory (Jota). ISBN 80-856-1741-2.
3. BAKER, S. N. et al.: Coherent oscillations in monkey motor cortex and hand muscle EMG show task dependent modulation. In: DEDJA, Fregen. Využití zrcadlových neuronů v rehabilitaci motorické funkce horní končetiny u pacientů po cévní mozkové příhodě. Praha, 2010, s. 17.
4. BANG, Y. S., SON, K. H., KIM, H. J.: Effects of virtual reality training using Nintendo Wii and treadmill walking exercise on balance and walking for stroke patients. Journal of Physical Therapy Science [online]. 2016, 28(11), 3112-3115 [cit. 2016-12-16]. DOI: 10.1589/jpts.28.3112. ISSN 0915-5287. Dostupné z: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jpts/28/11/28_jpts-2016-564/_article.
5. BLUMER, C. E., QUINE, S.: Prevalence of spinal cord Indry: An international comparsion. Neuroepidemilogy. Sydney: Department of Public Health, University of Sydney, 1995. ISBN 14-258-268.
6. BOHUNČAK, A.: Aplikace pro diagnostiku a rehabilitaci neurologických pacientů v systému virtuální reality. Kladno, 2010.
7. DEDJA, F.: Využití zrcadlových neuronů v rehabilitaci motorické funkce horní končetiny u pacientů po cévní mozkové příhodě. Praha, 2010.
8. DUŠKOVÁ, T.: Fyzioterapeutické postupy u paraplegiků po míšní lézi. Praha, 2010.
9. FILIMON, F. et al.: Human cortical representations for reaching: mirror neurons for execution, observation, and imager. In: DEDJA, Fregen. Využití zrcadlových neuronů v rehabilitaci motorické funkce horní končetiny u pacientů po cévní mozkové příhodě. Praha, 2010, s. 24.
10. GRIMM, F., NAROS, G., GHARABAGHI, A.: Closed-loop task difficulty adaptation during virtual reality reach-to-grasp training assisted with an exoskeleton for stroke rehabilitation. Frontiers in Neuroscience [online]. 2016, 10, - [cit. 2016-12-16]. DOI: 10.3389/fnins.2016.00518. ISSN 1662-453x. Dostupné z: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnins.2016.00518/full.
11. HAMAN, A., VRML, J., DVOŘÁKOVÁ, T.: Trénink stability s využitím virtuální reality. Bakalářská práce. Praha, 1. lékařská fakulta, 2012, s. 4.
12. HARI, R. et al.: Activation of human primary motor cortex during action observation: a neuromagnetic study. In: DEDJA, Fregen. Využití zrcadlových neuronů v rehabilitaci motorické funkce horní končetiny u pacientů po cévní mozkové příhodě. Praha, 2010, s. 20.
13. JI, Eun., Kyu, Sang-Heon LEE: Effects of virtual reality training with modified constraint-induced movement therapy on upper extremity function in acute stage stroke: a preliminary study. Journal of Physical Therapy Science [online]. 2016, 28(11), 3168-3172 [cit. 2016-12-16]. DOI: 10.1589/jpts.28.3168. ISSN 0915-5287. Dostupné z: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jpts/28/11/28_jpts-2016-657/_article
14. KILNER, J. et al.: Modulations in the degree of synchronization during ongoing oscillatory activity in the human brain. In: DEDJA, Fregen. Využití zrcadlových neuronů v rehabilitaci motorické funkce horní končetiny u pacientů po cévní mozkové příhodě. Praha, 2010, s. 26.
15. KŘÍŽ, J., CHVOSTOVÁ, Š.: Vyšetřovací a rehabilitační postupy u pacientů po míšní lézi. Neurologie pro praxi, 10, 2009, 3, s, 143-147. Dostupné také z: http://www.neurologiepropraxi.cz/pdfs/neu/2009/03/05.pdf.
16. KUSUMOTO, N., SOHMURA, T., YAMADA, S., WAKA-BAYASHI, K., NAKAMURA T., YATANI, H.: Application of virtual reality force feedback haptic device for oral implant surgery.Clinical oral implants research [online]. 2006, 17(6), 708-13 [cit. 2016-07-15]. DOI: 10.1111/j.1600-0501.2006.01218.x. ISBN 10.1111/j.1600-0501.2006.01218.x. Dostupné z: http://doi.wiley.com/10.1111/j.1600-0501.2006.01218.x.
17. MLÍKA, R., JANURA, M. MAYER, M.: Virtuální realita a rehabilitace. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 12, 2005,3, s. 12-118. ISBN 10.4103/0974-8237.181880. Dostupné také z: http://www.prolekare.cz/rehabilitace-fyzikalni-lekarstvi-clanek/virtualni-realita-a-rehabilitace-5366.
18. NÁHLOVSKÝ, J.: Neurochirurgie. Praha, Galén, 2006. ISBN 8072623192.
19. OSUMI, M., ICHINOSE, A., SUMITANI, M. et al.: Restoring movement representation and alleviating phantom limb pain through short-term neurorehabilitation with a virtual reality system. European journal of pain [online]. 2016, 20(7) [cit. 2016-07-13]. DOI: 10.1002/ejp.910. ISBN 10.1002/ejp.910. Dostupné z: http://doi.wiley.com/10.1002/ejp.910.
20. PEDROLI, E., SERINO, S., CIPRESSO, P., PALLAVICINI, F., RIVA, G.: Assessment and rehabilitation of neglect using virtual reality: a systematic review. Frontiers in Behavioral Neuroscience [online]. 2015, 9, - [cit. 2016-12-16]. DOI: 10.3389/fnbeh.2015.00226. ISSN 1662-5153. Dostupné z: http://journal.frontiersin.org/Article/10.3389/fnbeh.2015.00226/abstract.
21. PFEIFFER, J.: Neurologie v rehabilitaci: pro studium a praxi. 1. vyd., Praha, Grada, 2007, 350 s. ISBN 978-802-4711-355. SEIDL, Z. Neurologie pro nelékařské zdravotnické obory. Grada Publishing, 2008. 168 s. ISBN 978-80-247-2733-2.
22. ROBERT, M., BALLAZ, L., LEMAY, M.: The effect of viewing a virtual environment through a head-mounted display on balance. Gait posture [online]. 2016, 48, 261-266 [cit. 2016-07-15]. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2016.06.010. ISBN 10.1016/j.gaitpost.2016.06.010. Dostupné z: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0966636216300893.
23. TURELLA, L., PIERNO, A., TUBALDI, F., CASTIELLO, U.: Mirror neurons in humans: Consisting or confounding evidence? Behavioral and Brain Functions. 2008, 4(47). DOI: 10.1016/j.bandl.2007.11.002. ISBN 10.1016/j.bandl.2007.11.002. Dostupné také z: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0093934X0700291X.
24. WENDSCHE, P., KŘÍŽ, J.: Doporučené postupy péče v akutní fázi po poškození míchy. Praha, Svaz paraplegiků s podporou MZ ČR, 2005.
25. ŽÁRA, J., BENEŠ, B., FELKEL, P.: Moderní počítačová grafika. Praha, Computer Press, 1998. ISBN 80-722-6049-9.
Labels
Physiotherapist, university degree Rehabilitation Sports medicineArticle was published in
Rehabilitation and Physical Medicine
2017 Issue 2
Most read in this issue
- Carpal Instability
- Influencing Brain Vascular event by Proprioceptive Neuromuscular Facilitation on Stroke Disease
- Comparison of Selected Methods for Strengthening Stabilization Muscles of Lumbar Spine in Vertebrogenic Patients
- Analgesic Effect of Hyperbaric Oxygen Therapy