Eficacia de la realidad virtual y videojuegos en el tratamiento de sujetos con lesión medular: revisión sistemática y meta-análisis

Abstract

Introducción. La lesión de la médula espinal (LM) es una afección neurológica común que genera limitaciones funcionales en los sistemas sensoriales y motores. Aproximadamente el 55% de las personas que viven con una lesión medular (LM) tienen lesiones que afectan solo a una parte de la médula espinal. La recuperación funcional puede tomar años y varía significativamente dependiendo de la zona lesionada. Después de una lesión, la interrupción de los haces de fibras nerviosas puede causar una comunicación neuronal fragmentada o distorsionada dando lugar a complicaciones como debilidad muscular, alteraciones en la calidad del movimiento, dolor y cambios en el tono muscular. Entre los diversos enfoques de tratamiento neurorrehabilitador, el empleo de los sistemas de realidad virtual (RV) y los videojuegos es una apuesta novedosa. En la actualidad, esta tecnología se aplica cada vez más en patologías de origen neurológico (ictus, enfermad de Parkinson, LM, parálisis cerebral infantil, entre otras), ya sea como método de valoración o como intervención, obteniendo mejoras funcionales, debidas principalmente al factor motivador y lúdico de este tratamiento. La necesidad de combinar datos de experiencias científicas similares para obtener conclusiones aplicables a la población ha llevado a utilizar la herramienta del meta-análisis (MA) en diversos campos de la ciencia. Esta metodología se revela como la más útil, generando la mayor evidencia científica, por encima de la revisión sistemática (RS). Objetivos. El objetivo general fue, evaluar la efectividad del uso de la RV y/o videojuegos como terapia para la mejora funcional y motora en sujetos con LM, mediante RS y MA. Como objetivos específicos, valorar dicha efectividad sobre la capacidad funcional, el equilibrio y la función motora de miembros superiores en sujetos con LM. Metodología. La presente revisión ha sido elaborada siguiendo las directrices marcadas por PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) para RS y MA. Se registró en el repositorio de revisiones sistemáticas PROSPERO (CRD 42018093855). La búsqueda se realizó de octubre a diciembre de 2019, incluyendo los artículos publicados desde el inicio de cada base de datos hasta diciembre de 2019 en: CINAHL, Medline, CENTRAL, PEDro, PubMed, Scopus, Web of Science, y Embase, mediante la combinación de los siguientes descriptores y operadores booleanos: (“spinal cord injury” OR “spinal cord injuries” OR “paraplegia” OR “quadriplegia” OR “tetraplegia”) AND (“virtual reality” OR “virtual reality exposure therapy” OR “virtual systems” OR “augmented reality” OR “videogame” OR “video games” OR “exergames” OR “exergaming” OR “play-based therapy” OR “commercial games”). En el caso de PubMed, las búsquedas se realizaron a través de los descriptores MeSH. La calidad metodológica de los estudios se evaluó mediante la escala PEDro, y el riesgo de sesgo con la herramienta de la Colaboración Cochrane. Se utilizó el software estadístico RevMan 5.3 para obtener el MA según la diferencia de medias estandarizada (DME) e Intervalo de confianza del 95% (IC95%). Resultados. Los resultados obtenidos se han informado como tres artículos originales, publicados en revistas de alto impacto científico (1º Cuartil) dentro de su área temática. Al evaluar la efectividad de la terapia basada en RV y/o videojuegos sobre la capacidad funcional en sujetos con LM, se incluyeron siete artículos (150 participantes) para el análisis cualitativo (RS), y cinco de ellos para el cuantitativo (MA). El análisis estadístico mostró resultados favorables para el rendimiento funcional en el grupo de control que realiza la terapia convencional, proporcionado por la medida de independencia funcional (DME) = −0,70; Intervalo de confianza del 95% (IC95%): −1,25 a −0,15). Los resultados no fueron conclusivos para el resto de las variables y la mayoría de los estudios no mostraron efectos beneficiosos de la terapia mediante RV y/o videojuegos frente a la fisioterapia convencional. Al valorar la efectividad de los sistemas de RV y/o videojuegos para recuperar el equilibrio en los pacientes con LM, se incluyeron un total de 12 estudios, con 188 participantes, en la RS, de los cuales, dos se incluyeron en el MA. El análisis estadístico mostró resultados favorables para el equilibrio, medido por la prueba de alcance funcional modificada (DME = 3,42; IC95%: 2,54 a 4,29) y por la prueba de la camiseta (DME = −2,29; IC95%: −3,00 a −1,59). Para verificar la eficacia de las intervenciones de RV y/o videojuegos en la recuperación del miembro superior, Se incluyeron seis artículos en esta RS. Cuatro de ellos contribuyeron con información al MA. Se analizaron un total de 105 sujetos. El análisis estadístico mostró resultados no significativos para la prueba de Nine-Hole Peg (DME: – 0,93; IC95%: –1,95 a 0,09); la prueba de equilibrio muscular (DME: –0,27, IC95%: –0,82 a 0,27); el Índice Motor (DME: 0,16, IC95%: -0,37 a 0,68); subpruebas de la Prueba de Función Manual de Jebsen-Taylor: escritura (DME: -0,10; IC95%: -4,01 a 3,82), paso de páginas (DME: 0,99; IC95%: -2,01 a 0,02), llevar alimentos a la boca (DMS: –0,64, IC95%: –1,61 a 0,32), apilamiento de fichas (DME: 0,99, IC95%: –0,02 a 2,00), levantando objetos grandes y ligeros (DME: –0,42, IC95%: –1,37 a 0,54) y recogiendo objetos grandes y pesados (DME: 0,52, IC95%: –0,44 a 1,49); rango de movimiento del hombro abducción/aducción (DME: –0,23; IC95%: –1,48 a 1,03), flexión/extensión del hombro (DME: 0,56; IC95%: –1,24 a 2,36), flexión del codo (DME: –0,36; IC95%: –1,14 a 0,42), extensión del codo (DME: –0,21; IC95%: –0,99 a 0,57), extensión de la muñeca (DME: 1,44; IC95%: –2,19 a 5,06) y supinación del codo (DME: –0,18; IC95%: –1,80 a 1,44). Se encontraron resultados favorables en la subprueba de recogida de pequeños objetos comunes, de la Prueba de Función Manual de Jebsen-Taylor (DME: –1,33; IC95%: –2,42 a –0,24). Conclusiones. Tras la valoración de los resultados obtenidos, se puede concluir que, la evidencia científica sobre el uso de la RV y/o videojuegos como terapia para la mejora de aspectos motores en sujetos con LM, es limitada. En concreto, tras analizar el uso de la RV y/o videojuegos como intervención para la mejora de la capacidad funcional y de la función motora de miembros superiores en sujetos con LM, la terapia no ha resultado ser más efectiva que la fisioterapia convencional. Por otro lado, sí se han obtenido mejoras sobre el equilibrio de sujetos con LM tras el uso de dicha terapia en adición a la fisioterapia convencional.

Introduction. Spinal cord injury (SCI) is a common neurological condition that causes functional limitations in the sensory and motor systems. Approximately 55% of people living with a SCI have injuries that affect only part of the spinal cord. Functional recovery can last for years and it varies significantly depending on the injured area. After an injury, disruption of the nerve fiber bundles can cause fragmented or distorted neural communication resulting in complications such as muscle weakness, altered quality of movement, pain, and changes in muscle tone. Among the different approaches included in the neurorehabilitation treatment, the use of virtual reality (VR) systems and video games is a novel approach. Currently, this technology is increasingly applied in different neurological disorders (stroke, Parkinson's disease, SCI, cerebral palsy, among others), either as an assessment tool or as an intervention, achieving functional improvements, due to the motivational and ludic aspects of this therapy. The need to combine data from similar scientific experiences to obtain conclusions applicable to the population has led to the use of the meta-analysis (MA) tool in various fields of science. This methodology is revealed as the most useful, generating the most scientific evidence, above the systematic review (SR). Objectives. The main aim was to evaluate the effectiveness of the use of VR and/or video games as therapy to improve functional and motor recovery in subjects with SCI through a SR and MA. As specific objectives, we aim to evaluate the effectiveness of VR and video games on functional performance, balance and upper limb motor function in subjects with SCI. Methods. This review was performed following the PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) for SR and MA. It was also registered in the PROSPERO repository (CRD 42018093855). The search was conducted from October to December 2019, including the articles published from the beginning of each database until December 2019 in the following scientific databases: CINAHL, Medline, CENTRAL, PEDro (Physiotherapy Evidence Database), PubMed, Scopus, Web of Science, and Embase, by combining the different Boolean descriptors and operators: ("spinal cord injury" OR "spinal cord injuries" OR "paraplegia" OR "quadriplegia" OR "tetraplegia") AND ("virtual reality" OR "virtual reality exposure therapy" OR "virtual systems" OR "augmented reality" OR "videogame" OR "video games" OR "exergames" OR "exergaming" OR "play-based therapy" OR "commercial games"). For PubMed database, the search was carried out using the MeSH descriptors. The methodological quality of the studies was evaluated using the PEDro scale, and the risk of bias was assessed by The Cochrane Collaboration tool. The statistical software RevMan 5.3 was used to obtain the MA according to the standardized mean difference (SMD) and 95% confidence interval (95%CI). Results. The results obtained were reported as three original review articles, published in high scientific impact journals (Quartile 1 in Journal Citation Reports) within its thematic area. For the evaluation of the effectiveness of VR and/or video game-based therapy on the functional performance in subjects with SCI, seven articles (150 participants) were included in the qualitative analysis (SR), and five of them in the quantitative analysis (MA). The statistical analysis showed favorable results for functional performance in the control group performing conventional therapy, provided by the measure of functional independence: SMD = -0.70; 95%CI: -1.25 to -0.15. The results were not conclusive for the remaining variables and most of the studies did not show beneficial effects of VR and/or video games interventions versus conventional physiotherapy. When assessing the effectiveness of VR and/or video game systems to recover balance in SCI patients, a total of 12 studies and 188 participants, were included in the SR, of which two were included in the MA. Statistical analysis showed favorable results for balance, as measured by the modified Functional Reach Test (SMD = 3.42; 95%CI: 2.54 to 4.29) and by the T-shirt test (SMD = -2.29; 95%CI: -3.00 to -1.59). To verify the effectiveness of VR and/or video game interventions in upper limb motor function recovery, six articles were included in this SR. Four of them contributed information to the MA. A total of 105 subjects were analyzed. Statistical analysis showed non-significant results for the Nine-Hole Peg test (SMD: -0.93, 95%CI: -1.95 to 0.09); Muscle Balance test (SMD: -0.27, 95%CI: -0.82 to 0.27); Motor Index (SMD: 0.16, 95%CI: -0.37 to 0.68); Jebsen-Taylor Manual Function Test subtests: writing (SMD: -0.10, 95%CI: -4.01 to 3.82), simulated page turning (SMD: 0.99, 95%CI: -2.01 to 0.02), simulated feeding (SMD: -0.64, 95%CI: -1.61 to 0.32), stacking checkers (SMD: 0.99, 95%CI: -0.02 to 2.00), picking up large light objects (SMD: -0.42, 95%CI: -1.37 to 0.54) and picking up large heavy objects (SMD: 0.52, 95%CI: -0.44 to 1.49); shoulder abduction/adduction range of motion (SMD: -0.23, 95%CI: -1.48 to 1.03), shoulder flexion/extension (SMD: 0.56; 95%CI: -1.24 to 2.36), elbow flexion (SMD: -0.36; 95%CI: -1.14 to 0.42), elbow extension (SMD: -0.21; 95%CI: -0.99 to 0.57), wrist extension (SMD: 1.44; 95%CI: -2.19 to 5.06), and elbow supination (SMD: -0.18; 95%CI: -1.80 to 1.44). Favorable results were found in the Jebsen-Taylor Manual Function Test subtest of picking up small common objects (SMD: -1.33; 95%CI: -2.42 to -0.24). Conclusions. After assessing the results obtained, it can be concluded that the scientific evidence on the use of VR and/or video games as therapy for the improvement of motor conditions in subjects with SCI is limited. Specifically, after analyzing the use of VR and/or video games as an intervention for the improvement of functional performance and upper limb motor function in subjects with SCI, the therapy has not proved to be more effective than conventional physiotherapy. Nonetheless, improvements on balance of patients with SCI were obtained through the use of this therapy in addition to conventional physical therapy.