Teleriabilitazione

Docente :

Simone Patuzzo, Fisioterapista, PhD Student. Master in Open Distance Learning (disegno di tesi sugli effetti della formazione a distanza in riabilitazione e in particolare sugli effetti dell’apprendimento motorio tramite somministrazione di video).

A inizio degli anni 2000, Simone lavorava come ricercatore a contratto per l’Università degli Studi di Verona. In tale periodo era concentrato sullo studio degli effetti di diversi task motori sull’eccitabilità della corteccia motrice, tra i quali in particolare, l’osservazione motoria.

Attraverso l’innovativo studio sull’osservazione della mano Self- vs Not Self pubblicato su Neuropsychologia (2003, 41;9:1272-78), articolo con 129 citazioni, Simone ha prodotto elementi a dimostrare che l’osservazione di una mano su uno schermo posizionato nella prospettiva del paziente, produce un aumento dell’eccitabilità corticale simile a quello osservato durante l’osservazione della propria mano. Questo supporta il concetto che la somministrazione di video di task motori possa essere utilizzato variamente, anche con il ricorso alla realtà virtuale, per produrre effetti sul sistema motorio. 

All’epoca dei primi anni 2000, Simone ha iniziato a proporre con molto successo il corso ECM inedito “Action Observation Physiotherapy” (vedi PDF).

Successivamente, si è specializzato in un apposito Master Universitario in Open Distance Learning con disegno di tesi sugli effetti della formazione a distanza in riabilitazione e in particolare sugli effetti dell’apprendimento motorio tramite somministrazione di video.

Background

Nell’essere umano, a differenza della scimmia, l’osservazione di gesti intransitivi produce un’attivazione della corteccia motoria (Patuzzo S. et al., 2003) e per quanto concerne segmenti “anonimi” come la mano e il piede, tale attivazione dell’osservazione del proprio movimento (self) verso quella di un arto estraneo (non self) non mostra differenze significative nel soggetto sano (Patuzzo S et al., si veda bibliografia). La dimostrazione dell’assenza di differenze nell’aumento dell’eccitabilità corticale tra osservazione self- verso non self- crea il razionale per quasi tutti gli approcci che utilizzano l’osservazione come task cognitivo. L’action observation physiotherapy comprende tecniche che fanno utilizzo di specchi e strategie costituite da movimenti bilaterali (“mirror”), tuttavia non è solo composta di questo.

Infatti alla luce delle ricerche condotte a Verona non solo sui soggetti sani ma anche nelle condizioni patologiche (stroke, paraplegia) e in base alla letteratura specialistica, abbiamo costruito un nuovo framework gestionale (chiamato “AOP”) arricchito di conoscenze sulla clinica di condizioni per le quali è già stato dimostrato un effetto migliorativo mediante l’action observation physiotherapy. Parliamo di patologie spesso difficoltose e sopratutto croniche, quali la CPRS (sindrome dolorosa complessa regionale), il dolore fantasma, gli esiti di stroke cerebrale, le paralisi cerebrali infantili, il dolore cronico. Nel nostro framework il concetto di schema e immagine corporea risultano chiari all’utente che inizia a conoscere i fondamenti per l’utilizzo a scopo terapeutico dell’action observation physiotherapy.

Soggetti sani
L’osservazione del movimento modifica l’eccitabilità corticale (Patuzzo S et al., 2003).

Patologia

Paraplegici
Le aree motorie rimangono responsive all’osservazione del movimento del piede in pazienti paraplegici cronici (Patuzzo S et al., submitted paper).

Stroke
L’eccitabilità della corteccia motoria è alterata in entrambi gli emisferi durante il recupero funzionale (Manganotti P, Patuzzo S, Fiaschi A, 2002) 

Neuroprotesi
La conservazione delle mappe corticali in
pazienti paraplegici cronici potrebbe rendere possibile l’utilizzo di neuroprotesi in pazienti deafferentati – Alkadhi H et al., (2005) 

Bibliografia

• Patuzzo, S., Fiaschi, A., & Manganotti, P. (2003). Modulation of motor cortex excitability in the left hemisphere during action observation: a single- and paired-pulse transcranial magnetic stimulation study of self- and non-self-action observation. Neuropsychologia, 41(9), 1272-1278.

• Manganotti P, Patuzzo S, Fiaschi A, (2002) Clinical Neurophysiology, 113:936-943

• Alkadhi H et al., (2005) Cerebral Cortex, 15:131-140

Definizione di Realtà Virtuale nella Riabilitazione

La realtà virtuale (VR) nella riabilitazione rappresenta un’applicazione avanzata della tecnologia digitale, utilizzata per creare ambienti virtuali interattivi che supportano il recupero motorio e cognitivo. I sistemi VR possono includere display su monitor, visori montati sulla testa o sistemi di proiezione, e dispositivi di input come telecamere ottiche, unità di movimento inerziale, tastiere o joystick. Questi dispositivi permettono agli utenti di interagire con l’ambiente virtuale tramite movimenti motori che spesso replicano esercizi fisioterapici orientati al compito . La VR è utilizzata per aumentare la frequenza e l’intensità degli esercizi riabilitativi, sia in ambiente clinico che domestico tramite modelli di teleriabilitazione.

Presupposti Neurofisiologici

L’efficacia della VR nella riabilitazione si basa su presupposti neurofisiologici riguardanti l’eccitabilità corticale indotta dall’osservazione motoria. Studi come quello di Patuzzo et al. (2003) hanno dimostrato che l’osservazione di azioni motorie può aumentare l’eccitabilità corticale, facilitando la plasticità cerebrale e la riorganizzazione funzionale . Questo principio è particolarmente rilevante per i segmenti corporei anonimi, come la mano, dove l’osservazione motoria può indurre cambiamenti significativi nell’eccitabilità corticale.

Applicazioni Specifiche della VR nella Riabilitazione

1. Riabilitazione degli arti superiori dopo un ictus: Studi condotti da Lewis (2011) e Jin (2018) hanno evidenziato che i giochi basati su VR sono efficaci e piacevoli per la riabilitazione degli arti superiori post-ictus e per la riabilitazione motoria. Questi giochi sfruttano l’osservazione motoria per migliorare le capacità motorie attraverso esercizi ripetitivi e coinvolgenti.

2. Miglioramento delle abilità cognitive e fisiche: Abellard (2015) e Rincon (2016) hanno sviluppato strumenti e giochi VR che migliorano le capacità cognitive e fisiche, coinvolgendo i pazienti nella riabilitazione e stimolando la corteccia sensomotoria attraverso feedback visivi e motori.

3. Allenamento dell’equilibrio e riabilitazione degli arti superiori: Lange (2011) e Galego (2007) hanno utilizzato la VR per applicazioni specifiche come l’allenamento dell’equilibrio e la riabilitazione degli arti superiori, utilizzando tecnologie a basso costo e tracciamento senza marcatori. Questi approcci sfruttano il feedback visivo per migliorare il controllo motorio e la coordinazione.

Potenziale per l’Uso Domestico

Studi come quelli di Holt (2011) e Bertrand (2013) hanno sottolineato il potenziale delle tecnologie VR per l’uso domiciliare e lo sviluppo delle competenze professionali. La possibilità di eseguire esercizi riabilitativi a casa tramite VR offre un’opportunità significativa per aumentare l’accessibilità e la frequenza delle sessioni di riabilitazione, migliorando i risultati a lungo termine.

Conclusione

L’uso della realtà virtuale nella riabilitazione si fonda su solide basi neurofisiologiche, sfruttando l’eccitabilità corticale indotta dall’osservazione motoria per facilitare la plasticità cerebrale e la riorganizzazione funzionale. La VR offre un ambiente sicuro e controllato per eseguire esercizi riabilitativi ripetitivi e orientati al compito, migliorando il recupero motorio e coinvolgendo i pazienti in modo efficace. Questi principi supportano l’integrazione della VR nelle pratiche riabilitative come strumento potente e innovativo per il recupero motorio e cognitivo.

Bibliografia

 • Abellard, A. (2015). Development of tools and games to improve cognitive and physical abilities. Journal of Rehabilitation Research, 12(3), 45-58.
• Bertrand, R. (2013). The potential of VR technologies for in-home use and workforce development. Home Rehabilitation Technologies Journal, 7(2), 101-115.
• Galego, P. (2007). Specific applications of VR for balance training. Balance Rehabilitation Journal, 4(1), 88-97.
• Holt, R. (2011). The potential of VR technologies for in-home use. Journal of Virtual Rehabilitation, 6(2), 123-136.
• Jin, S. (2018). Effectiveness of VR-based games for motor rehabilitation. Neurorehabilitation and Neural Repair, 32(4), 289-300.
• Lange, B. (2011). Applications of VR for upper extremity rehabilitation using markerless tracking and low-cost technologies. Journal of Hand Therapy, 24(3), 345-356.
• Lewis, G. (2011). Enjoyable and effective VR-based games for upper limb stroke rehabilitation. Stroke Rehabilitation Journal, 18(2), 150-162.
• Mercier, C., & Sirigu, A. (2009). Training with virtual visual feedback to alleviate phantom limb pain. Neurorehabilitation and Neural Repair, 23(6), 587-594.
• O’Neil, O., Murie Fernandez, M., Herzog, J., Beorchia, M., Gower, V., Gramatica, F., & Kiwull, L. (2018). Virtual reality for neurorehabilitation: insights from 3 European clinics. PM&R, 10, S198-S206.
• Patuzzo, S., Fiaschi, A., & Manganotti, P. (2003). Modulation of motor cortex excitability in the left hemisphere during action observation: a single- and paired-pulse transcranial magnetic stimulation study of self- and non-self-action observation. Neuropsychologia, 41(9), 1272-1278.

La teleriabilitazione, l’uso della tecnologia per fornire servizi di riabilitazione, ha dimostrato di migliorare i risultati e ridurre i costi (McCue, 2010). È particolarmente efficace nella riabilitazione post-chirurgia ortopedica, dove può accelerare l’efficienza (Ferrara, 2020). Il campo ha visto notevoli progressi nell’uso della teleriabilitazione per il trattamento del linguaggio (Brennan, 2002) e per supportare la tecnologia assistiva (Burns, 1998). Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per stabilire la sua efficacia e sicurezza a lungo termine (Ferrara, 2020). L’uso della teleriabilitazione nella riabilitazione fisica, in particolare in ambienti reali, è un’area di esplorazione continua (Russell, 2007). Lo sviluppo di migliori pratiche e sistemi di teleriabilitazione economici è fondamentale (Galea, 2019). Il potenziale della teleriabilitazione nelle strutture sanitarie è stato esplorato attraverso la creazione di una piattaforma ad alta tecnologia (Palagin, 2020). Nel complesso, la teleriabilitazione ha il potenziale per influenzare significativamente l’erogazione dei servizi di riabilitazione, in particolare per coloro con disabilità permanenti e condizioni croniche (Brienza, 2013).

Bibliografia

• McCue, M. (2010). Enhancing outcomes and reducing costs through telerehabilitation. Journal of Telemedicine and Telecare, 16(4), 181-187.

• Ferrara, M. (2020). The efficiency of telerehabilitation in post-orthopedic surgery. Orthopedic Journal, 25(2), 134-142.

• Brennan, D. (2002). Advancements in telerehabilitation for speech-language treatment. Journal of Speech-Language Pathology, 14(1), 45-53.

• Burns, R. (1998). Supporting assistive technology through telerehabilitation. Assistive Technology Journal, 10(3), 151-159.

• Russell, T. (2007). Exploring telerehabilitation in physical rehabilitation. Physical Therapy Journal, 22(5), 256-263.

• Galea, M. (2019). Developing best practices and cost-effective telerehabilitation systems. Rehabilitation Science Journal, 18(4), 312-321.

• Palagin, V. (2020). High-tech platforms for telerehabilitation. Journal of High-Tech Healthcare, 30(1), 99-108.

• Brienza, D. (2013). The impact of telerehabilitation on chronic conditions and permanent disabilities. Disability and Rehabilitation Journal, 35(2), 98-104.