Effectiveness of virtual reality rehabilitation for children and adolescents with cerebral palsy : an updated- based systematic review

    Publication Date
    Source Authors
    Source Title
    Source Issue
    Publication Date

    2017

    Source Authors

    Ravi, D.K., Kumar, N., Singhi, P.

    Source Title

    Effectiveness of virtual reality rehabilitation for children and adolescents with cerebral palsy : an updated- based systematic review

    Source Issue

    Physiotherapy

    103

    Page Range: 245-258

    Il lavoro in questione afferisce alla branca della riabilitazione neurologica e analizza uno dei possibili approcci da poter utilizzare per il trattamento di pazienti in età pediatrica e adolescenziale.
    Nello specifico, l’articolo analizzato valuta l’efficacia della riabilitazione basata sull’uso della realtà virtuale per il trattamento di bambini e adolescenti affetti da paralisi cerebrale infantile. Quest’ultima si riferisce alla più comune categoria di disturbi neurologici dell’infanzia o della prima infanzia, che ha un effetto permanente sulle capacità senso-motorie.
    La fisioterapia occupa un ruolo centrale nella gestione di questo tipo di pazienti, ma può diventare monotona, se affrontata per un periodo più lungo. Per risolvere questa problematica, la realtà virtuale può essere utilizzata per coinvolgere attivamente i pazienti, ma c’è uno scarso numero di ricerche che ne supportano l’efficacia per il miglioramento delle abilità motorie.
    Questo approccio si basa sull’utilizzo di strumenti che simulano un ambiente virtuale, con il quale i pazienti interagiscono attraverso oggetti ed eventi del mondo reale attraverso vista, suono, odore e tatto.
    Gli autori hanno eseguito una revisione sistematica della letteratura , seguendo le linee guida PRISMA, per riassumere e aggiornare l’evidenza scientifica sull’argomento in questione, con il fine ultimo di fornire raccomandazioni per le future ricerche cliniche.
    Per la ricerca degli articoli da utilizzare per la revisione sono stati stabiliti alcuni criteri di inclusione: gli studi selezionati includono pazienti che presentano PCI con età tra i 5 e i 18 anni, gli interventi utilizzati si basano sull’utilizzo di sistemi di realtà virtuale, sono eseguite comparazioni di riferimento o intergruppo, vengono riportati i risultati sulle funzioni motorie, viene seguito un preciso disegno di studio.
    In base a questi criteri gli autori hanno selezionato 31 articoli, tra cui 7 case studies, 5 single case, 11 pretest-post-test e 8 studi randomizzati controllati, per un totale di 369 partecipanti.
    Una delle peculiarità di questo lavoro risiede nel fatto che gli autori hanno cercato di organizzare ed interpretare i risultati funzionali degli studi, secondo l’International Classification of Functioning Disability and Healt, prendendo in considerazione funzioni e strutture corporee, attività e partecipazione, fattori personali e ambientali.
    Nonostante gli aspetti positivi di questa revisione, che verranno esplicitati successivamente, esistono alcuni inevitabili limiti.
    Innanzitutto, in questa revisione non vengono presi in considerazione rigorosi criteri di inclusione ed esclusione per via all’incapacità di identificare RCT di elevata qualità. In base a ciò, gli autori hanno incluso nel lavoro tutti i tipi di studi sperimentali, includendo anche gli studi non controllati. Questi ultimi presentano potenziali errori che devono essere presi in considerazione, per l’interpretazione dei risultati. Inoltre non è stato possibile eseguire una meta-analisi, per colpa dell’eterogeneità degli studi.
    In conclusione, in base all’analisi degli articoli selezionati, gli autori hanno rilevato che c’è evidenza moderata che la riabilitazione basata sulla realtà virtuale, possa essere utilizzata per migliorare l’equilibrio e le abilità motorie nei bambini e negli adolescenti con paralisi cerebrale. Per quanto riguarda altri parametri, l’evidenza è scarsa e anche se la terapia si mostra potenzialmente utile per apportare miglioramenti nei pazienti affetti da paralisi cerebrale infantile, queste scoperte non sono sufficienti a raccomandare la terapia con realtà virtuale per la pratica clinica.
    Per poter aumentare il livello di raccomandazione all’utilizzo della realtà virtuale nella pratica clinica, le ricerche future, dovrebbero includere studi randomizzati e controllati con disegni multicentrici ben disegnati di elevata qualità, con un ampio campione e con follow-up.

    BIBLIOGRAFIA

    1. Barton, G.J., Hawken, M.B, Foster, R.J., Holmes, G., & Butler PB. (2013). The effects of virtual reality game training on trunk to pelvis coupling in a child with cerebral palsy. J Neuroeng Rehabil 10, 1–6.
    2. Brien, M., & Sveistrup, H. (2011). An intensive virtual reality program improves functional balance and mobility of adolescents with cerebral palsy. Pediatr Phys Ther 23, 258–66.
    3. Burdea, G.C., Cioi, D., Kale, A., Janes, W.E., Ross, S.A., & Engsberg JR. (2013). Robotics and gaming to improve ankle strength, motor control, and function in children with cerebral palsy—a case study series. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng, 21, 165–73.
    4. Chen, C.L., Hong, W.H., Cheng, H.Y., Liaw, M.Y., Chung, C.Y., & Chen, C.Y. (2012). Muscle strength enhancement following home-based virtual cycling training in ambulatory children with cerebral palsy. Res Dev Disabil, 33, 1087–94.
    5. Chen, Y., Garcia-Vergara, S., & Howard, A.M. (2015). Effect of a home-based virtual reality intervention for children with cerebral palsy using Super Pop VR evaluation metrics: a feasibility study. Rehabil Res Pract 17, 1–9.
    6. Chen, Y.P., Lee, S.Y., & Howard, A.M.(2014) Effect of virtual reality on upper extremity function in children with cerebral palsy: a meta-analysis. Pediatr Phys Ther, 26,289–300.
    7. Chen, Y.P., Kang, L.J., Chuang, T.Y., Doong, J.L., Lee, S.J., & Tsai, M.W. (2007). Use of virtual reality to improve upper-extremity control in children with cerebral palsy: a single-subject design. Phys Ther 2007;87:1441–57.
    8. Chiu, H.C., Ada, L., & Lee, H.M. (2014). Upper limb training using Wii Sports ResortTM for children with hemiplegic cerebral palsy: a randomized, single-blind trial. Clin Rehabil, 28, 1015–24.
    9. Cikajlo, I., & Matjacic, Z. (2010). The use of virtual reality-based dynamometer training to enhance selective joint torque control in a child with cerebral palsy. J Med Biol Eng, 30,329–34.
    10. Da Silva, R.R., & Iwabe-Marchese, C. (2015). Using virtual reality for motor rehabilitation in a child with ataxial cerebral palsy: a case report. FisioterPesqui, 22, 97–102.
    11. Deutsch, J.E., Borbely, M., Filler, J., Huhn, K., & Guarrera-Bowlby, P.(2008). Use of a low-cost, commercially available gaming console (Wii) for rehabilitation of an adolescent with cerebral palsy. Phys Ther, 88, 1196–207.
    12. Dinomais, M., Veaux, F., Yamaguchi, T., Richard, P., Richard, I., & Nguyen, S. (2013). A new virtual reality tool for unilateral cerebral palsy rehabilitation: two single-case studies. Dev Neurorehabil, 16, 418–22.
    13. Do, J.H., Yoo, E.Y., Jung, M.Y., & Park, H.Y. (2016). The effects of virtual reality based bilateral arm training on hemiplegic children’s upper limb motor skills. Neurorehabilitation, 38, 115–27.
    14. Downs, S.H., & Black, N. (1998). The feasibility of creating a checklist for the assessment of the methodological quality both of randomised and non-randomised studies of health care interventions. J Epidemiol Community Health, 52,377–84.
    15. Fluet, G.G., Qiu, Q., Kelly, D., Parikh, H.D., Ramirez, D., Saleh, S. (2010). Interfacing a haptic robotic system with complex virtual environments to treat impaired upper extremity motor function in children with cerebral palsy. Develop Neurorehabil, 13, 335–45.
    16. Golomb, M.R, McDonald, B.C., Warden, S.J., Yonkman, J., Saykin, A.J., & Shirley B. (2010). In-home virtual reality videogame telerehabilitation in adolescents with hemiplegic cerebral palsy. Arch Phys Med Rehabil, 91, 1–8.
    17. Gordon, C., Roopchand-Martin, S., & Gregg, A. (2012). Potential of the Nintendo WiiTM as a rehabilitation tool for children with cerebral palsy in a developing country: a pilot study. Physiotherapy ,98, 238–42.
    18. Green, D., & Wilson, P.H. (2012). Use of virtual reality in rehabilitation of movement in children with hemiplegia—a multiple case study evaluation.Disabil Rehabil ,34, 593–604.
    19. Jannink, M.J., Van Der Wilden, G.J., Navis, D.W., Visser, G., Gussinklo, J., & Ijzerman, M. (2008). A low-cost video game applied for training of upper extremity function in children with cerebral palsy: a pilot study. Cyberpsychol Behav, 11, 27–32.
    20. Jelsma, J., Pronk, M., Ferguson, G., & Jelsma-Smit, D. (2013). The effect of the Nintendo Wii Fit on balance control and gross motor function of children with spastic hemiplegic cerebral palsy. Dev Neurorehabil 16, 27–37.
    21. Luna-Oliva, L., Ortiz-Gutierrez, R.M., Cano-de la Cuerda, R., Piedrola, R.M., Alguacil-Diego, I.M., & Sanchez-Camarero, C. (2013). Kinect Xbox 360 as a therapeutic modality for children with cerebral palsy in a school environment: a preliminary study. Neurorehabilitation 33, 513–21.
    22. Massetti T, da Silva TD, Ribeiro DC, Pinheiro Malheiros SR, Nicolai Re AH, Favero FM. Motor learning through virtual reality in cerebral palsy—a literature review. Med Express 2014;1:302–6.
    23. Moher, D., Liberati, A., Tetzlaff, J., Altman, D.G., & PRISMA Group. (2009). Preferred reporting items for systematic reviews and meta analyses: the PRISMA Statement. PLoS Med 2009;6:e1000097.
    24. Monge Pereira, E., Molina Rueda, F., Alguacil Diego, I.M., Cano De La Cuerda, R., De Mauro, A., & Miangolarra Page, J.C.(2014). Use of virtual reality systems as proprioception method in cerebral palsy: clinical practice guideline. Neurologia, 29, 550–9.
    25. Pavao, S.L., Arnoni, J.L., de Oliveira, A.K., & Rocha, N.A. (2014). Impact of a virtual reality-based intervention on motor performance and balance of a child with cerebral palsy: a case study. Rev Paul Pediatr, 32, 389–94.
    26. Reid, D.,& Campbell, K.(2006). The use of virtual reality with children with cerebral palsy: a pilot randomized trial. Ther Recreat J, 40,255–68.
    27. Rosenbaum, P., Paneth, N., Leviton, A., Goldstein, M., Bax, M., & Damiano, D. (2006). A report: the definition and classification of cerebral palsy. Dev Med Child Neurol, 49, 8–14.
    28. Sandlund, M., Domellof, E., Grip, H., Ronnqvist, L., & Hager, C.K. (2014). Training of goal directed arm movements with motion interactive videogames in children with cerebral palsy—a kinematic evaluation. Dev Neurorehabil, 17, 318–26.
    29. Sandlund, M., Waterworth, E.L., & Hager, C. (2011). Using motion interactive games to promote physical activity and enhance motor performance in children with cerebral palsy. Dev Neurorehabil, 14, 15–21.
    30. Sharan Ajeesh, P.S., Rameshkumar, R., Mathankumar, M., Jospin Paulina, R., & Manjula, M.(2012). Virtual reality based therapy for post-operative rehabilitation of children with cerebral palsy. Work, 41, 3612–5.
    31. Snider, L., Majnemer, A., & Darsaklis, V. (2010). Virtual reality as a therapeutic modality for children with cerebral palsy. Dev Neurorehabil ,13, 120–8.
    32. Stansfield, S., Dennis, C., Larin, H., & Gallagher, C.(2015). Movement-based gameplay therapy for a child with cerebral palsy: a single subject study. Stud Health Technol Inform, 219,153–7.
    33. Sevick, M., Eklund, E., Mensh, A., Foreman, M., Staneven, J., & Engsberg, J. (2016).Using free internet videogames in upper extremity motor training for children with cerebral palsy. Behav Sci, 6, 1–14.
    34. Tatla, S.K., Sauve, K., Virji-Babul, N., Holsti, L. , Butler, C., & Van Der Loos, H.F.(2013). Evidence for outcomes of motivational rehabilitation interventions for children and adolescents with cerebral palsy: an American Academy for Cerebral Palsy and Developmental Medicine systematic review. Dev Med Child Neurol 55, 593–601.
    35. Tarakci, D., Huseyinsinoglu, B.E., Tarakci, E., & Ozdincler, A.R. (2016). The effects of Nintendo Wii-Fit video games on balance in children with mild cerebral palsy. Pediatr Int, 58, 1042–50.
    36. Urgen, M.S., Akbayrak, T., Gunel, M.K., Cankaya, O., Guchan, Z., & Turkyilmaz, E.S.(2016). Investigation of the effects of the Nintendo Wii Fit training on balance and advance motor performance in children with spastic hemiplegic cerebral palsy: a randomized controlled trial. Int J Ther Rehabil Res, 5, 146–57.
    37. Wade, W., & Porter, D. (2012). Sitting playfully: does the use of a centre of gravity computer game controller influence the sitting ability of young people with cerebral palsy? Disabil Rehabil Assist Technol ,7, 122–9.
    38. Weiss, P.L., Tirosh, E., & Fehlings, D. (2014).Role of virtual reality for cerebral palsy management. J Child Neurol, 29, 1119–24.
    39. Winkels, D.G.,& Buurke, J.H.(2013). WiiTM-habilitation of upper extremity function in children with cerebral palsy. An explorative study. Dev Neurorehabil, 16,44–51.
    40. You, S.H., Jang, S.H., Kim, Y.H., Kwon, Y.H., Barrow, I., & Hallett, M.(2005). Cortical reorganization induced by virtual reality therapy in a child with hemiparetic cerebral palsy. Dev Med Child Neurol 47,628–35.