VR в реабилитации и спортивной медицине
Что представляете, когда говорят о технологиях виртуальной реальности? Скорее всего, геймера в VR-шлеме, который пытается победить игровых монстров контроллерами в руках.
Сейчас на месте этого геймера может быть пожилой человек после повреждения мозга, атлет, которому надо восстановиться после травмы лодыжки, или ребенок с детским церебральным параличом (ДЦП). О том, как виртуальная реальность помогает в медицинской реабилитации, рассказываем в нашей статье.
1. Что такое VR
Виртуальная реальность (virtual reality, VR) — трехмерная модель реальности, созданная с помощью компьютерных средств. Из-за соответствующих визуальных, слуховых и иных стимулов возникает эффект присутствия — человек ощущает себя частью виртуального мира. Более того, с этим миром можно взаимодействовать: изменять форму предметов, перемещать их, перемещаться самому и многое другое.
Изначально VR использовалась в игровых целях — шутер или хоррор становятся куда более захватывающими, если игрок чувствует себя действующим персонажем, а не просто сидит по ту сторону экрана.
Сейчас же технологии виртуальной реальности постепенно распространяются на другие сферы жизни, и медицина — одна из них.
При использовании VR в основном задействованы органы опорно-двигательной и нервной системы, поэтому эти технологии применяются для восстановления утраченных двигательных и когнитивных функций, а также полезны для тренировки и реабилитации спортсменов.
2. Как погрузиться в VR
Как для игры, так и в медицинских целях перемещение в виртуальный мир возможно только со специальным оборудованием. К нему относятся:
- Шлем или очки — они блокируют стимулы от окружающего мира, погружая человека в мир виртуальный. В шлем встроены датчики, позволяющие отслеживать движения человека.
- Платформы — они обеспечивают большую точность и реалистичность движений, чем шлем. VR-платформы могут быть вертикальные или горизонтальные, подвижные или неподвижные.
- Сенсоры обратной связи для отдельных частей тела, например, для детекции мелких движений кисти.
Последний писк VR-моды — специальные гаптические костюмы, которые смогут отслеживать стимулы от всех частей тела одновременно. Однако такие костюмы пока находятся в стадии разработки.
3. Польза от VR-тренировок
Итак, с помощью программного обеспечения и специального оборудования мы поместили человека в виртуальный мир, в котором он может двигаться и взаимодействовать с предметами. Каким образом это способно восстановить его здоровье?
Вот несколько положительных эффектов VR-тренажеров:
- Улучшение баланса и координации движений.
Балансировка тела достигается за счет работы коры головного мозга, органа зрения, вестибулярного аппарата и сигналов от мышц. В виртуальной среде можно улучшить координацию систем для точности движений, что критично после травмы, инсульта или повреждения мозга. - Формирование двигательных навыков.
Тренировки с использованием VR позволяют достичь более плавных, быстрых и точных движений при выполнении повседневных задач, таких как самостоятельно поесть, одеться или достать нужный предмет, что актуально для людей с определенными заболеваниями, например детским церебральным параличом. - Уменьшение болевых ощущений.
Ученые предполагают, что VR обладает некоторым обезболивающим эффектом — возможно, за счет переключения внимания с болевых ощущений на восприятие стимулов из виртуального мира. Погружение в него позволяет уменьшить как острую, так и хроническую боль. - Стимуляция мозга.
Виртуальная реальность может активизировать различные области мозга в сочетании с другими методами воздействия, например транскраниальной магнитной или электростимуляцией. Возможно, VR способствует нейропластичности — под воздействием нового опыта в мозге образуются нейронные связи, утраченные в результате повреждения.
Этим списком польза VR не исчерпывается — в настоящее время ученые находятся в поиске других положительных медицинских эффектов виртуальной реальности.
4. VR в медицинской реабилитации
После инсульта или травматических повреждений мозга технологии виртуальной реальности могут быть использованы для:
- восстановления движений в верхней или нижней конечности;
- лечения афазии — трудностей с пониманием речи и говорением;
- улучшения когнитивных функций, например памяти или внимания.
В комплексной терапии церебрального паралича VR-тренировки помогают детям и подросткам улучшить координацию и моторные навыки, а также в целом развить навыки самообслуживания.
У пациентов с болезнью Паркинсона VR способствует стабилизации равновесия и походки.
Виртуальная реальность применяется в реабилитации пациентов после тяжелых ожогов — она помогает справиться с болевыми ощущениями и увеличить объем движения в суставах, если они были ограничены рубцовой тканью.
Помимо этого, VR используется и для психологической реабилитации при фобиях, тревожном и посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР).
5. VR в спортивной медицине
Технологии виртуальной реальности помогают спортсменам в следующем:
- Восстановление после травм.
Спорт, особенно профессиональный, связан с ушибами, вывихами, растяжениями и переломами. Спортсменам важно как можно быстрее восстановиться после травмы и вернуться к тренировкам. «Вернуть доверие» к поврежденной части тела легче, если перенести человека в безопасную виртуальную среду — это позволяет лучше сосредоточиться на восстановительных упражнениях.
- Предотвращение травм.
Помните эпизод из «Матрицы», где Морфеус тренирует боевые навыки Нео в виртуальной среде? Почти такой же VR может использоваться для моделирования игровых спортивных ситуаций, что помогает спортсменам вырабатывать более безопасные двигательные привычки и не допускать травмирования.
- Психологическая подготовка.
Известно, что психологические факторы, например стресс, могут сильно повлиять на выступление спортсмена на соревновании. В VR можно воссоздать среду, близкую к соревновательной, что полезно для борьбы со стрессом.
6. VR vs традиционные методы реабилитации
Что выгодно отличает технологии виртуальной реальности от привычных методик восстановления здоровья, например массажа, физиотерапии или лечебной физкультуры?
- Мотивация и вовлеченность пациентов в процесс реабилитации — проходить игровые сценарии куда интереснее, чем выполнять хоть и полезные, но, возможно, наскучившие упражнения.
- Индивидуальный подход к каждому пациенту — виртуальную реальность можно сконструировать под потребности и ограничения конкретного человека. От его особенностей будут зависеть частота и длительность VR-тренировок, темпы повышения уровня сложности и многое другое.
- Безопасная и контролируемая среда — риски травматизации пациента во время VR-тренировки значительно снижены, что может быть особенно важно для спортсменов.
- Немедленная и наглядная обратная связь — человек видит свои движения и корректирует их в режиме реального времени. Например, люди с неврологическими нарушениями могут тренироваться в осуществлении действий, невыполнимых на данный момент в реальной жизни.
7. Недостатки VR
К сожалению, использование виртуальной реальности в реабилитации и спортивной медицине во многом ограничено. С чем это может быть связано?
- Побочные эффекты погружения — некоторые люди испытывают усталость глаз, головную боль, тошноту и иные неприятные ощущения после VR-шлема.
- Подходит не всем пациентам — например, если у человека тяжелый когнитивный дефицит, он не сможет понять инструкции врача.
- Высокая стоимость программного обеспечения и оборудования — не в каждой больнице или реабилитационном центре доступны технологии виртуальной реальности.
- Необходимы дальнейшие исследования безопасности и эффективности метода — об этом говорится практически во всех работах, посвященных применению VR в реабилитации и спортивной медицине.
Что в итоге
Технологии виртуальной реальности постепенно завоевывают признание врачей-реабилитологов и специалистов по спортивной медицине благодаря преимуществам, выгодно отличающим VR от традиционных методов восстановления здоровья.
Несмотря на это, виртуальная среда подходит не для всех пациентов, а ее применение не очень распространено. Возможно, в будущем исследователям удастся подробнее выяснить преимущества и ограничения технологий VR в реабилитологии.
Читайте также в «Купруме»:
Реабилитация должна быть интенсивной: интервью с директором реабилитационного центра
Как вы оцениваете статью?
Комментарии (0)