Виртуальная реальность – игра, лечение, жизнь. Технологии VR на службе реабилитационной медицины

в 12:48, , рубрики: 3d-моделирование, 3d-технологии, accessibility, AR и VR, hitech, VR, VR-реабилитация, VR-технологии, биологическая обратная связь, БОС, виртуальная реальность, Киберпространство, киборги, компьютерные игры, Медгаджеты, медицина, медицина будущего, медицинская реабилитация, Научно-популярное, нейропластичность, разработка игр, реабилитация

Проводить часы за компьютерными играми – занятие не только для профессиональных киберспортсменов или геймеров-любителей. Есть люди, которым погружение в виртуальную реальность назначено лечащим врачом. От их успеха в игре зависит намного больше, чем выход на новый уровень или обладание нарисованным артефактом. Для них виртуальная реальность – это тренажер, обеспечивающий качество жизни, её комфорт, а иногда и продолжительность. Добро пожаловать в мир VR-реабилитации.

Виртуальная реальность – игра, лечение, жизнь. Технологии VR на службе реабилитационной медицины - 1

Привычные для современных компьютерных игр графические технологии используются в медицине уже давно. Об этом не так часто пишут и говорят, ведь сфера их применения не самая популярная для российских СМИ. Но значимость подобных разработок от этого не становится меньше.

Тысячи людей в стране нуждаются в реабилитации с применением технологий виртуальной реальности. Сотни из них такую помощь получают и своим примером подтверждают её эффективность. Несколько отечественных стартапов и научных медицинских центров пытаются удовлетворить запрос рынка на тренажёры и программы VR-реабилитации. Но пока таких компаний слишком мало, чтобы заполнить нишу, которая в ближайшие годы будет только расти. Хотя достигнутые результаты уже сейчас демонстрируют рыночные перспективы и, конечно, значение для тех, кто нуждается в реабилитации.

Компания «Моторика» разрабатывает и производит технологии на стыке медицины и робототехники. Основной продукт – протезы рук для детей и взрослых. Помимо механических тяговых протезов «Моторика» успешно производит сложные и очень наукоёмкие бионические устройства, функционал которых фактически превращает своего владельца в киборга. Человек может управлять таким устройством почти также, как живой рукой, используя для этого те же самые мышцы и нервные окончания.

Но чтобы полноценно овладеть бионическим протезом и уверенно им пользоваться, требуются месяцы тренировок и реабилитации. В целях облегчить и качественно улучшить эту работу, программисты «Моторики» создали цифровую реабилитационную платформу ATTILAN. По своей сути это видеоигра под VR-шлем с последовательным сюжетом. Игрокам предстоит побывать на орбите Марса, внутри международной космической станции ATTILAN и подготовиться к грядущей колонизации планеты.

Но задачи и трудности, ожидающие их рядом с Красной планетой, построены таким образом, чтобы научить пользоваться бионическими протезами. Игроки здесь гуляют по станции, выполняют мелкие бытовые задачи, управляют грузами и стреляют. Для различных мер реабилитации предусмотрены разные игровые персонажи: инженер, учёный, пилот космического корабля.

Виртуальная реальность – игра, лечение, жизнь. Технологии VR на службе реабилитационной медицины - 2

Управление осуществляется с помощью тех же самых мышц, которые управляют бионическими протезами. Специальные датчики фиксируют напряжение мышечных волокон предплечья и передают данные в программу. Игрок видит перед собой, например, одну «живую» руку и один футуристический протез, которым двигает, сжимает и разжимает ладонь, берёт и переносит предметы благодаря правильной работе мышц оставшейся части ампутированной руки. Именно так в будущем игрок будет управлять своим бионическим протезом в реальном мире.

В игре ATTILAN компания «Моторика» реализовала один из самых инновационных и современных методов подготовки к протезированию. Но в медицинской реабилитации технологии виртуальной реальности, как уже говорилось выше, давно применяются в других направлениях. Например, для восстановления пациентов с нарушениями двигательных функций вследствие повреждения мозга. Такая реабилитация часто необходима людям, пережившим инсульт или другие сосудистые заболевания, нанесшие ущерб мозгу.

Группа компаний «Исток-Аудио» – российский лидер в области производства и дистрибуции средств реабилитации и ассистивных устройств для глухих. Но сфера деятельности предприятия постоянно растёт и сегодня распространяется на людей с инвалидностью всех нозологий. Одна из новых разработок «Исток-Аудио» – программа виртуальной реабилитации «Девирта Делфи».

Виртуальная реальность – игра, лечение, жизнь. Технологии VR на службе реабилитационной медицины - 3

«Девирта Делфи» – это виртуальное киберпространство с собственным 3D-миром, для погружения в который, также как в и ATTILAN, необходимы VR-шлем и сенсорные датчики, обеспечивающие биологическую обратную связь (БОС). Здесь технология еще более интерактивная – компьютерный аватар пациента повторяет движения человека в виртуальном мире, что создаёт видимость реального взаимодействия с окружающим пространством и дополнительно мотивирует.

Людям, пережившим повреждения мозга, назначают медицинскую реабилитацию в форме простых ежедневных упражнений. «Девирта Делфи» контролирует их процесс и позволяет пациенту видеть результат своих усилий, ощущая себя главным персонажем каждого занятия.

Похожим образом работает сервис Rehabunculus, предоставляемый сегодня специалистами Научного Центра Неврологии и компании «Интеллект и Инновации». При создании этого тренажера разработчики ограничились виртуальным пространством, без биологической обратной связи. В отличие от «Девирта Делфи» Rehabunculus не требуется сенсорных датчиков, он проще в использовании, но служит тем же целям – обеспечивает необходимый объём физической активности на каждый день.

Виртуальная реальность – игра, лечение, жизнь. Технологии VR на службе реабилитационной медицины - 4

«Возможности, которые даёт виртуальная реальность, позволяют использовать некоторые особенности человеческого организма, в частности, нейропластичность мозга», – поясняет генеральный директор ООО «Интеллект и Инновации» и руководитель проекта Rehabunculus Егор Токунов. – «Специально подобранные технологии и алгоритмы усиливают восстановительные механизмы и заставляют организм пациента работать в нужном ключе. Так человеку с нарушением двигательных функций виртуальная реальность внушает, что он может больше, чем на самом деле и повышает мотивацию для реабилитационных занятий».

А вот врачи и разработчики из Самарского государственного медицинского университета пошли гораздо дальше, переведя обычную VR-реабилитацию в плоскость нейрореабилитации, Их нейротренажёр ReviVR ставит на ноги в прямом и переносном смысле. В виртуальном мире, созданном программистами СамГМУ, люди с тяжелыми нарушениями двигательных функций снова ходят, видят свои ноги, слышат шаги и даже чувствуют каждый из них. Помимо изображения и звука, в тренажёре предусмотрено тактильное сопровождение.

Во время сеанса реабилитационной процедуры на голову пациента надеваются очки виртуальной реальности, а на ноги специальные пневмоманжеты, которые имитируют давление поверхности земли на стопы при ходьбе. В VR-шлеме пациент видит себя от первого лица в вертикальном положении и самостоятельно передвигается. Иллюзия движения активизирует определённые группы мышц, которые стимулируют мозговую активность.

Виртуальная реальность – игра, лечение, жизнь. Технологии VR на службе реабилитационной медицины - 5

Опыт медицинской реабилитации свидетельствует, что при игровой стимуляции мозговой активности восстанавливаются нейронные связи. Такое восстановление возможно благодаря всё тому же механизму нейропластичности мозга. ReviVR призван стать ключом к запуску этого механизма.

Та же команда СамГМУ разработала другой нейротренажёр с совершенно иной задачей, но всё с той же миссией – помогать людям с инвалидностью. Программа ReviMOTION разработана для детей с ДЦП или другими нарушениями двигательной активности.

Реабилитация с нейротренажером ReviMOTION ещё больше похожа на компьютерную игру. С её помощью пациенты выполняют курс физических упражнений в лёгкой игровой форме. Правильно выполненное движение заставляет двигаться виртуального персонажа и проходить уровень за уровнем.

В то же время лечащий врач с помощью системы оптического трекинга и аналитики движений, предусмотренных в тренажёре, может отслеживать прогресс, а встроенная информационно-аналитическая система поможет ему «вести» пациента от сеанса к сеансу в течение всего реабилитационного курса.

Виртуальная реальность – игра, лечение, жизнь. Технологии VR на службе реабилитационной медицины - 6

«Эффективность применения мы доказали в результате первого клинического исследования на базе одного из центров», – делится доцент кафедры неврологии и нейрохирургии СамГМУ Александр Захаров. – «Теперь мы подключили десятки таких медицинских центров в России. Исследований по эффективности применения технологии для восстановления движения нижних конечностей такого масштаба в мире никто еще не проводил. Мы планируем обосновать эффективность применения VR-реабилитации и при других патологиях».

Опыт отечественной и зарубежной реабилитационной практики демонстрирует, что решения на основе технологий виртуальной реальности способны помогать людям с нарушениями здоровья восстанавливаться и адаптироваться, улучшать навыки координации, равновесия и управления своим телом. Достоверно известно, что характеристики движения, выполненного в реальном пространстве, не имеют значимого отличия от движения в виртуальной среде. Благодаря этому человек даже на раннем курсе реабилитации вновь обретает уверенность в своих действиях и силах, а навыки, полученные в VR-мире, гораздо легче затем сформировать в реальном.

Автор: Russian_rehab_industry

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js