ETD

• neurostimulation
• rehabilitation
• stroke
• subacute
• virtual reality

Stroke is the second cause of death and the third cause of disability worldwide. Most people, survive the initial illness but are left without functional independence, placing a growing strain on healthcare systems already short on trained physiotherapists. Comprehensive rehabilitation is hence crucial in this scenario. The NeuroEngineering Lab developed a multimodal platform integrating rehabilitation games in immersive virtual reality (VR) with Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation (TENS). The platform is suitable both for post-stroke rehabilitation and motor, sensory and body representation assessments of the upper limb. After promising results in chronic patients, the platform was further validated on two patients in their subacute phase, a critical window for neuroplasticity. The cognitive impairments typical of the subacute phase required the design of new games and user interface improvements. With these adjustments, both patients showed improvements in motor, sensory and body representation domains, with high usability and embodiment scores, underlining the potential of the platform in this rehabilitation phase as well. Limitations include only two patients tested, both in the intervention group, and the new games not tested yet in a complete protocol. Further recruitment is needed to enable statistical comparisons and to clarify the role of spontaneous recovery in the subacute phase.

L’ictus è la seconda causa di morte e terza di disabilità al mondo. La maggior parte delle persone colpite sopravvive alla fase iniziale ma non recupera l’indipendenza funzionale, aumentando il carico su sistemi sanitari già carenti di fisioterapisti. La riabilitazione è quindi cruciale. Il NeuroEngineering Lab ha sviluppato una piattaforma immersiva e multimodale che combina giochi riabilitativi in realtà virtuale (VR) con Stimolazione Elettrica Nervosa Transcutanea (TENS), utilizzabile per riabilitazione e valutazione delle funzioni motorie, sensoriali e di rappresentazione corporea dell’arto superiore post-ictus. Dopo risultati promettenti nei pazienti cronici, il sistema è stato validato su due pazienti in fase subacuta, finestra critica per la neuroplasticità. I deficit cognitivi tipici di questa fase hanno richiesto lo sviluppo di due nuovi giochi e miglioramenti dell’interfaccia. Con tali aggiustamenti, entrambi i pazienti hanno mostrato progressi motori, sensoriali e di rappresentazione corporea, oltre ad alti valori di usabilità ed embodiment in VR. Questo evidenzia il potenziale della piattaforma anche in questa fase. Le limitazioni sono dovute al fatto che solo due pazienti subacuti sono stati testati ed entrambi appartengono al gruppo sperimentale; inoltre i nuovi giochi non sono ancora stati testati nel protocollo completo. Ulteriori reclutamenti sono necessari per analisi statistiche e per chiarire il ruolo del recupero spontaneo in fase subacuta.