Efecto del ejercicio físico con realidad virtual en la columna cervical : intervención con dynamics vr

UNIVERSIDAD DE SEVILLA TRABAJO FIN DE MÁSTER EFECTO DEL EJERCICIO FÍSICO CON REALIDAD VIRTUAL EN LA COLUMNA CERVICAL: INTERVENCIÓN CON DYNAMICS VR MÁSTER UNIVERSITARIO EN ACTIVIDAD FÍSICA Y CALIDAD DE VIDA DE PERSONAS ADULTAS Y MAYORES 2021/2023 AUTORA: CARMEN MARÍA GIL BERMÚDEZ TUTORES: ADRIÁN FERIA MADUEÑO Y MOISÉS GRIMALDI PUYANA 2 “EFECTO DEL EJERCICIO FÍSICO CON REALIDAD VIRTUAL EN LA COLUMNA CERVICAL: INTERVENCIÓN CON DYNAMICS VR” Autora: Carmen María Gil Bermúdez Tutor: Adrián Feria Madueño y Moisés Grimaldi Puyana RESUMEN Objetivo: El objetivo de esta intervención fue evaluar el efecto que tiene el entrenamiento con el software de realidad virtual inmersiva (RVI) desarrollado por Dynamics VR mediante el dispositivo Oculus Quest 2 en la columna cervical de un sujeto que presenta dolor en la zona. Sujeto: fue una mujer adulta, de 30 años, con dolor cervical diagnosticada de discreta protrusión discal posterior C5-C6. Metodología de la intervención: Se evaluó la intensidad del dolor durante 8 sesiones de ejercicio físico usando la realidad virtual inmersiva que ofrece la combinación de los protocolos cervical y de relajación de Dynamics VR, mediante la Escala Visual Analógica (EVA) y se registró, antes y después de la intervención, la funcionalidad de la zona cervical (IDC) y el miedo al movimiento o kinesiofobia (TSK-11SV). Resultados: Se observan diferencias significativas en la percepción de la intensidad del dolor antes, durante y después de la realización de cada sesión, en la funcionalidad de la zona cervical y en la kinesiofobia del sujeto. Conclusiones: Se determina que el programa de ejercicio físico con RVI de la plataforma Dynamics VR índice de forma positiva en la percepción de intensidad de dolor, la funcionalidad cervical y la kinesiofobia del sujeto con dolor cervical. Palabras clave: Realidad virtual, ejercicio físico, movilidad articular, dolor cervical, discapacidad cervical, kinesiofobia. 3 INDICE 1. MARCO TEÓRICO ......................................................................................................................... 4 2. MATERIAL Y MÉTODOS ............................................................................................................. 6 2.1. Diseño ........................................................................................................................................... 6 2.2. Muestra .......................................................................................................................................... 8 2.3. Instrumentos .................................................................................................................................. 8 2.4. Procedimientos .............................................................................................................................. 9 2.5. Análisis estadístico ...................................................................................................................... 12 3. RESULTADOS .............................................................................................................................. 12 4. DISCUSIÓN, CONCLUSIONES E IMPLICACIONES ............................................................... 14 5. LIMITACIONES Y FUTURAS LÍNEAS DE INTERVENCIÓN ................................................ 15 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................... 16 4 1. MARCO TEÓRICO De todas las afecciones que afectan la movilidad de la columna cervical, las enfermedades musculoesqueléticas destacan por su alta prevalencia (Santos-Paz et al., 2022). Siguiendo a la World Health Organization (Organización Mundial de la Salud), el dolor cervical es una de las enfermedades musculoesqueléticas más prevalentes que afecta a 222 millones de personas (World Health Organization, 2022). El dolor cervical se considera un problema global con una prevalencia de por vida alrededor del 70% en diferentes poblaciones (Rezaei et al., 2019). El dolor cervical puede producirse en cualquiera de las estructuras de la zona del cuello, incluyendo músculos, nervios, vértebras y discos intervertebrales. Según el autor Zauderer et al. (2022) conciben el dolor cervical como un estado común y habitual, asociado a la disminución de movilidad de la columna cervical, de la fuerza muscular y de la propiocepción. El dolor cervical, como dolencia común entre los adultos, suele recibir un tratamiento con un enfoque multimodal con el ejercicio físico como componente fundamental. (Sarig-Bahat et al., 2015). El desarrollo y evolución de la ciencia y la tecnología nos proporciona herramientas que, al incluirlas en programas de ejercicio físico, pueden incidir de forma positiva incrementando la mejora de salud de los usuarios. A pesar de que la RV comenzó su desarrollo a partir del año 1962, no ha sido hasta estas últimas décadas cuando se han realizado grandes avances para su utilización como herramienta terapéutica en la rehabilitación motora y cognitiva (Calduch et al., 2020). Siguiendo a Pazzaglia et al. (2019) la RV se propone como una nueva herramienta que junto con el ejercicio físico puede potenciar el aprendizaje motor en un entorno seguro, mitigando el dolor y mejorando la realización de las actividades de la vida diaria. La RV podría definirse como la “representación de escenas o imágenes de objetos producida por un sistema informático, que da la sensación de su existencia real” (Real Academia Española, s.f., definición 1). Desde que se introdujo la RV en el mundo de la informática, esta se ha usado para diferentes fines, incluidos “gaming”, educación, aplicaciones industriales y aplicaciones médicas (Santos-Paz et al., 2022). La RV hace referencia a las tecnologías informáticas innovadoras en tiempo real que desempeñan un papel cada vez más notable en el ámbito de la readaptación física para la intervención con gran diversidad de pacientes, demostrando ser eficaz también para reducir el dolor en pacientes con diferentes tipos de dolor crónico (Rezaei et al., 2019). Se considera que la RV proporciona un entorno virtual que sumerge a los usuarios. La parte subjetiva de la experiencia es la sensación de los usuarios de formar parte del mundo virtual en el que se encuentran. La inmersión es la parte objetiva de la experiencia, donde se tiene en consideración la visualización de las imágenes, los estímulos de movimiento y los estímulos auditivos (Santos-Paz et al., 2022). En el mismo sentido los autores Ahern et al. (2020) muestran en su revisión sistemática y meta-análisis que la inclusión de la RV en el ejercicio físico implica una potencial mejora en la salud de las personas con dolor de columna vertebral. En cuanto a la relación entre el dolor y RV, la evidencia existente respalda la RV como un enfoque no farmacológico beneficioso para mejorar la intensidad del dolor en pacientes con dolor cervical (Guo et al., 2023). Lier et al. (2020) detectan una menor respuesta cortical después de aplicar un estímulo nociceptivo usando la RV, planteando entonces que la RV modifica la intensidad de la entrada nociva recibida del sistema nervioso periférico, antes de que la señal sea detectada en la corteza cerebral. El estudio realizado por Grassini (2022) muestra que las intervenciones con RV pueden ser útiles para el manejo del dolor, especialmente remarcable para el dolor cervical y la discapacidad cervical. Rezaei et al. (2019) mostraron como la puntuación de la escala visual analógica del dolor (VAS) 5 mejora de forma significativa en el grupo intervenido con RV en comparación al grupo con entrenamiento convencional. Del mismo modo, Zauderer et al. (2022) también encuentran en su estudio basado en 5 sesiones de un programa de ejercicios terapéuticos para pacientes con dolor cervical que incluyen ejercicios con realidad virtual inmersiva una evolución positiva del dolor y de las puntuaciones de limitación de la actividad específica del cuello a los 3 meses, así como un aumento de la flexión cervical, sugiriendo que la inmersión en RV tiene el efecto de desinhibir el movimiento. Respecto a la funcionalidad y la movilidad articular de la zona cervical, Sarig-Bahat et al. (2009) concluyen que los resultados de rango de movilidad máximos obtenidos mediante la aplicación de la RV fueron más estables que los obtenidos mediante evaluaciones convencionales. De forma más específica, la inclusión de RV en el ejercicio físico como tratamiento indica una reducción significante del índice de discapacidad cervical en un 23,2% (Orr et al., 2023). Siguiendo a Rezaei et al. (2019) la mejora de la discapacidad cervical fue mayor en el grupo que se intervino con RV en comparativa al grupo al que solo se le aplicó ejercicio físico convencional, lo que concluyó que la herramienta que usaron (Cervigame®) es potencialmente práctica para la rehabilitación de pacientes con dolor cervical. Sarig-Bahat et al. (2015) muestran en su estudio que tanto el grupo de ejercicio físico con VR como el convencional mejoran el índice de discapacidad cervical inmediatamente después de la intervención, pero 3 meses después solo el grupo de RV mantuvo la mejora; mientras que en ningún momento hubo diferencias significativas entre los grupos respecto a la kinesiofobia. Sin embargo, el estudio de Sarig-Bahat et al. (2014) correlaciona de forma directa la cinemática del cuello y el miedo al movimiento. Los resultados principales mostraron que los movimientos cervicales más pequeños, más lentos y más bruscos se correlacionaban con mayor miedo al movimiento y, ocasionalmente, con la intensidad del dolor y la discapacidad. De la misma manera, Tejera et al. (2020) demuestran que la RVI puede ser una herramienta muy eficaz para reducir el miedo al movimiento relacionado con el dolor cervical crónico, ya que la variable muestra una disminución de 10 puntos en la intervención con VR frente a 4 puntos en la intervención de entrenamiento convencional. Además, el ejercicio físico que incluye RV puede ayudar a los usuarios a incrementar la motivación para la realización del ejercicio y proporcionar feedback útil (Glavare et al., 2021). Según Harvie et al. (2020) la intervención de ejercicio físico con RV reporta un alto grado de adherencia. Siguiendo a Rezaei et al. (2019) destacan la motivación y la interactividad entre los principales beneficios prácticos que aporta la aplicación de la VR en el ejercicio físico especialmente en enfoques terapéuticos basados en videojuegos. Además, Afyouni et al. (2020) muestran como la motivación y el compromiso de los usuarios participantes en el programa de ejercicio físico incluyendo VR es significativo permitiendo periodos de práctica más prolongado. Se reflexiona también sobre los criterios de seguridad en el uso de la realidad virtual inmersiva, al ser una herramienta novedosa y en proceso de investigación. El estudio de Glavare et al. (2021) indica que el ejercicio con RV como parte de un programa interdisciplinar de rehabilitación es factible y seguro para pacientes con dolor crónico de cuello. Así mismo, Orr et al., (2023) muestran en su estudio que el tratamiento realizado con ejercicio físico y RV en el metaverso resulta seguro sin presentar efectos adversos. Entre los beneficios generales que implica la inclusión de la RVI en el ejercicio físico en pacientes con dolor cervical destaca el estudio de Rezaei et al. (2019), en el que muestran como la intervención con RV mejora de forma significativa la percepción de dolor, la discapacidad funcional y el equilibrio dinámico inmediatamente después de la intervención con pacientes con 6 dolor cervical. Guo et al., 2023 muestran en su estudio que el grupo tratado con ejercicio físico y RV presentan menor índice de discapacidad cervical, menor kinesiofobia y mayor función cinemática (respecto a rango de movilidad, velocidad media y máxima) de la columna cervical. Mientras que Sarig-Bahat et al. (2015) concluyen que el grupo intervenido con entrenamiento y VR puede tener algunas ventajas a corto plazo en cuanto a intensidad del dolor, discapacidad del cuello y control del movimiento. Se plantea pues, que la inclusión de RV en el ejercicio físico disminuye la intensidad de dolor y mejora la discapacidad a corto y largo plazo en comparación con el ejercicio físico convencional en pacientes con dolor cervical (Ahern et al., 2020). Del mismo modo, Nusser et al (2021) muestran que los pacientes que son intervenidos con VR mejoran el dolor cervical comparativamente a los que solo son intervenidos con ejercicio físico; y Afyouni et al. (2020) destacan entre los resultados de la aplicación de RV en el tratamiento de usuarios con dolor cervical las mejorías en la alineación postural. Después de realizar una revisión sobre bibliográfica actualizada se identifica que el objeto de estudio del presente Trabajo Final de Máster es evaluar el efecto que tiene el entrenamiento con RVI en la columna cervical de un sujeto que presenta dolor cervical. El problema de estudio que motiva esta intervención es determinar si el entrenamiento con RVI que aporta la combinación de los softwares cervical y relajación de Dynamics VR mediante el dispositivo Oculus Quest 2 incide de forma positiva en la percepción del dolor, la kinesiofobia y el índice de discapacidad cervical del sujeto. Para ello se analiza la percepción de la intensidad del dolor del sujeto pre, durante y post a las sesiones de intervención, la presencia del miedo al movimiento del sujeto antes y posteriormente a la intervención y la funcionalidad cervical del sujeto antes y posteriormente a la intervención. 2. MATERIAL Y MÉTODOS 2.1. Diseño El diseño de la sesión de intervención se compone de la parte principal, de 20 minutos de duración, en la que se realizan ejercicios de movilidad articular de la zona cervical con el software cervical. Y de la parte final, de 10 minutos de duración, de vuelta a la calma con el software de relajación. A continuación, se explican las características y el funcionamiento de los softwares desarrollados por Dynamics VR y seleccionados para la intervención. Software Cervical El software cervical es una interfaz que se divide en el bloque técnico y en el bloque de dificultad del movimiento. El bloque técnico permite seleccionar todo lo que tiene que ver con las posibilidades del paciente: tipo de movimientos (flexión, extensión, inclinación y rotación) y cualquier combinación de movimiento, velocidad y terapia espejo. Entendiendo que 0º es la cabeza mirando al frente, en este apartado hemos seleccionado los movimientos y ROM que queremos que el sujeto trabaje. Tabla 1. Descripción del rango de movimiento del software cervical Movimiento RANGO DE MOVIMIENTO Flexión De 0º a 80º Extensión De 0º a 90º Rotación (izquierda – derecha) De 0º a 90º Inclinación lateral (izquierda – derecha) De 0º a 45º 7 El bloque de dificultad permite elegir la dificultad de la partida. El modo fácil implica 1/3 de los movimientos seleccionados, el modo medio serán 2/3 de los movimientos seleccionados, y el modo difícil será el rango completo de los movimientos seleccionados. El software ha sido creado para permitir todos los movimientos posibles a nivel cervical. Para realizar los movimientos hay que seguir un recorrido de aros dirigiendo una nave con el movimiento cervical. El objetivo del juego es conseguir que la nave entre a través de los aros. El entorno virtual emula el espacio exterior. Durante el recorrido de los aros (anillos planetarios), aparecen obstáculos (esteroides) con los que el sujeto debe evitar chocar. La duración de la partida varía entre 2 minutos y 2’30’’ en función de la combinación de movimientos y el nivel de dificultad. Durante la ejecución de movimiento no se controlan de forma exacta los grados ejecutados por el sujeto. Especificaciones del protocolo cervical Siguiendo a Zauderer et al. (2022) la RVI ayuda a los usuarios a distraer la atención de la percepción de dolor y mejora el aprendizaje motor mediante la retroalimentación inmediata proporcionada por el entorno virtual. Este software está desarrollado precisamente para trabajar sobre la ganancia de rango de movimiento cervical, disminuir el dolor y la kinesiofobia. En relación al miedo al movimiento Chen et al. (2016) manifiestan en su estudio con pacientes que padecen dolor musculoesquelético crónico de la columna cervical que el uso de RV en el entrenamiento aumenta el empoderamiento de los usuarios para la realización de ejercicio terapéutico. El dolor aumenta el tiempo de planificación del movimiento por lo que este software ha sido desarrollado para acelerar estos tiempos y de esta manera disminuir el riesgo de posibles lesiones por falta de reacción. El software aporta diferentes estímulos que provocan una mayor carga cognitiva que la habitual en la sala de recuperación provocando que el sujeto se vuelva más tolerante a un mayor número de estímulos, lo que resulta positivo para prepararlo para las actividades de la vida cotidiana. Tabla 2. Descripción de los movimientos del software cervical RANGO DE MOVIMIENTO (ROM) 1 movimiento 2 movimientos 3 movimientos Todos los movimientos Flexión Flexión y extensión Flex – inclinación – rotación Flexión -extensión -rotación - inclinación Extensión Flexión e inclinación Inclinación – extensión – flexión Rotación Extensión e inclinación Rotación – extensión – flexión Inclinación Extensión y rotación Ext – inclinación – rotación Rotación e inclinación Rotación y flexión Software de relajación Este software permite acceder a tres entornos virtuales diferentes en los que potenciar la vuelta a la calma del sujeto. El entorno bosque se trata de un espacio natural con vegetación compuesto por árboles, arbustos, rocas y flores, en el que se puede observar un estanque. En la opción playa se emula un entorno paradisiaco costero, con detalles basados en tumbonas, palmeras y un embarcadero. En el entorno de nieve se recrea una cascada nevada en mitad de una montaña rocosa. 8 Especificaciones del software de relajación El software ha sido desarrollado para aumentar la relajación del sujeto después del entrenamiento mediante estímulos visuales y auditivos. Los entornos virtuales destacan por la aportación de feedback, considerado un componente esencial del aprendizaje motor (Rezaei et al., 2019). Este software sirve de guía en el ciclo respiratorio indicando los tiempos de inspiración y espiración. Puede usarse como vuelta a la calma para disminuir pulsaciones, si la sesión ha resultado intensa. 2.2. Muestra Para la selección del sujeto de estudio se realiza un formulario de inscripción usando la plataforma Google form. Del total de 10 personas interesadas por proximidad para formar parte del estudio, se selecciona a una mujer adulta con dolor cervical al ser la única que cumple el criterio de inclusión en el estudio: presencia de dolor en la zona cervical. Mediante la realización de una entrevista personal compuesta por diferentes y variadas preguntas que puede encontrarse en el anexo 1, se recopila la siguiente información que consideramos de relevancia para la realización del estudio ya que nos permiten conocer los hábitos de vida, así como la percepción general de estado de salud del sujeto. El sujeto de estudio es una mujer de 30 años natural de Sevilla, ciudad en la que ha residido desde que nació. Trabaja como arquitecta desde hace 3 años (entre 8 y 10 horas al día) en un estudio, principalmente en posición sentada y con el ordenador. Desde que en 2019 comenzó a trabajar, lleva una vida sedentaria. Realiza ejercicio físico rara vez, sin conseguir incluirlo como hábito de vida. Cambia de centro deportivo con asiduidad y no llega a generar adherencia. Sufre dolor de la zona cervical desde 2010, año en el que comenzó sus estudios de arquitectura. Desde entonces desarrolla su vida gestionando el dolor con antiinflamatorios, analgésicos y relajantes musculares, etapas de incremento de ejercicio físico y acudiendo ocasionalmente al fisioterapeuta. El dolor que sufre lo asocia con episodios en los que prácticamente no puede moverse, hormigueos en las manos y en los brazos, irascibilidad, ansiedad y a la intensificación del dolor que le impide realizar algunas de las actividades de su vida diaria con normalidad. Respecto a su historial médico, en marzo de 2021 le diagnostican una discreta protrusión discal posterior C5-C6, central izquierda, improntando el espacio subaracnoideo anterior. 2.3. Instrumentos Se utilizan los cuestionarios que se detallan a continuación en la primera sesión, y en la última y décima sesión. En el apartado de resultados del presente documento se presentan los datos obtenidos y su interpretación. Siguiendo a Labronici et al. (2016) “la Escala Visual Analógica (EVA) es un instrumento eficiente para medir la intensidad del dolor consistiendo en una línea horizontal de 10 cm que en una de sus extremidades indica sin dolor, y en la otra, peor dolor posible” (p. 74), por lo que se ha seleccionado la EVA para identificar la intensidad del dolor del sujeto: antes, durante y posteriormente al desarrollo de la sesión. Resulta un instrumento sencillo y rápido para que el sujeto explique su percepción de dolor subjetivo y, además, es fácilmente interpretable para sacar resultados objetivos sin olvidar que la propia percepción de dolor es subjetiva. Con el Índice de Discapacidad Cervical (IDC), la escala más usada para valorar el dolor y la discapacidad cervical, se pretende analizar la funcionalidad de la zona cervical del sujeto. Se utilizó la versión española de The Neck Disability Index (NDI) propuesta por Andrade et al. (2007). Por último, Tampa Scale for Kinesiophobia (TSK) es una de las medidas empleadas con más frecuencia para evaluar el miedo relacionado con el dolor en pacientes que lo sufren (Gómez-Pérez et al., 2011). Por lo que, para analizar el grado de miedo al movimiento del sujeto, y si la RVI, de los protocolos desarrollados por Dynamics Vr tienen algún tipo de efecto en este, se ha utilizado 9 Tampa Scale of Kinesiofobia-11 (TSK-11) la adaptación al español de la TSK que proponen Gómez-Pérez et al. (2011). 2.4. Procedimientos Tomando como referencia principal los estudios de Rezaei et al. (2019) y Harvie et al. (2020) adaptado a las circunstancias del sujeto y de la disposición de los materiales, se organiza la propuesta de intervención en 10 sesiones de 45 minutos de duración total. Sesiones de evaluación inicial y evaluación final Se contemplan dos sesiones de evaluación inicial y final del sujeto. La primera correspondiente a la sesión n.º 1, y la final, a la última sesión, n.º 10. Estas evaluaciones permiten conocer la relación del sujeto con el dolor, la kinesiofobia y la funcionalidad cervical, antes de comenzar la sesión de ejecución de los protocolos (n.º 2), y después de haber realizado la última sesión de ejecución de los softwares (n.º 9), para finalizar la intervención. Sesiones de ejercicio físico y RV Se han planificado dos bloques, compuestos por cuatro sesiones, divididos por un día natural de descanso, en el que el sujeto continúa con sus hábitos de vida cotidianos. § El primer bloque de sesiones (n.º 2, 3, 4 y 5) se realiza de forma consecutiva los días 24, 25, 26 y 27 de agosto de 2022. § El segundo bloque de sesiones (n.º 6, 7, 8 y 9) se realiza de forma consecutiva los días: 29, 30, 31 de agosto y 1 de septiembre de 2022. Tabla 3. Cronograma de las sesiones AGOSTO/SEPTIEMBRE 2022 Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo 22 23 SESIÓN 1 EVALUACIÓN INICIAL 24 SESIÓN 2 25 SESIÓN 3 26 SESIÓN 4 27 SESIÓN 5 28 DESCANSO 29 SESIÓN 6 30 SESIÓN 7 31 SESIÓN 8 1 SESIÓN 9 2 SESIÓN 10 EVALUACIÓN FINAL 3 4 Cada sesión del bloque de sesiones consta de dos partes: durante la parte principal el sujeto realiza el protocolo cervical, de una duración de 20 minutos, y en la parte final el sujeto realiza la vuelta a la calma con el protocolo de relajación durante otros 10 minutos. En la primera parte de la sesión, en la que se interviene con el protocolo cervical, el sujeto realiza uno, dos, tres o todos los movimientos (en función de la sesión) con los tres niveles de dificultades: fácil, medio y difícil. En total se pueden realizar 15 movimientos contando con las posibles combinaciones entre ellos. Tabla 4. Programación de las sesiones: protocolo cervical 16 6. 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