VR в реабилитации и спортивной медицине

Редактор:  Мария Боровских
17.10.2023
просмотров 1429

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:

  1. 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. 
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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?

  1. Мотивация и вовлеченность пациентов в процесс реабилитации — проходить игровые сценарии куда интереснее, чем выполнять хоть и полезные, но, возможно, наскучившие упражнения.
  2. 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.
  3. Безопасная и контролируемая среда — риски травматизации пациента во время VR-тренировки значительно снижены, что может быть особенно важно для спортсменов.
  4. 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?

  1. Побочные эффекты погружения — некоторые люди испытывают усталость глаз, головную боль, тошноту и иные неприятные ощущения после VR-шлема.
  2. Подходит не всем пациентам — например, если у человека тяжелый когнитивный дефицит, он не сможет понять инструкции врача.
  3. Высокая стоимость программного обеспечения и оборудования — не в каждой больнице или реабилитационном центре доступны технологии виртуальной реальности.
  4. 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. 

Как вы оцениваете статью?

Непонятно

Комментарии (0)