Виртуальная реальность (VR) в медицине представляет собой фонд возможностей, который постоянно пополняется новыми преимуществами, особенно в здравоохранении

Виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR) в сочетании с клиническим опытом врача смогут обеспечить индивидуальное лечение каждого пациента, гарантируя его более быстрое и стабильное выздоровление. VR создает трехмерный мир, полностью отделяя пользователя от реальности, в AR не теряется связь с реальностью, просто дополнительную информацию в фото-, видео- или 3D-формате максимально быстро помещают в поле зрения.

Виртуальная реальность уже сейчас используется во многих областях клинической и профилактической медицины в самых разных приложениях, включающих повышение квалификации врачей, профессиональное образование для студентов, немедикаментозные методы лечения пациентов, информирование людей о болезни или медицинском процессе.

В данной статье будут приведены многочисленные примеры, как технология VR уже спасает жизни людей, помогает врачам в некоторых областях медицины — от хирургии до реабилитации, поддерживает пациентов, страдающих разными заболеваниями. С каждым месяцем разнообразие устройств и приложений увеличивается, что способствует более быстрому развитию VR в медицине.

VR помогает пациентам преодолеть сильную боль путем повышения контроля. Виртуально-реальный гипноз VRH (virtual reality hypnosis), как вид терапии получил широкое применение в терапии боли, в частности послеожоговой. С помощью виртуальной программы SnowWorld©, пользователи скользили по ледяным 3D-каньонам и в качестве развлечения играли в снежки с виртуальными снеговиками, роботами, пингвинами. После погружения в атмосферу зимнего веселья и детской игры все участники отмечали снижение боли.

В последние годы в отечественных и зарубежных медицинских журналах появилось много научных статей, посвященных исследованиям по отвлечению детей от боли во время медицинских процедур . Успешнее проходило лечение детей и подростков с серповидноклеточной анемией – снижение средней интенсивности болевого синдрома после погружения пациентов в виртуальную среду сократилось больше, чем вдвое с 7,3 до 3,0 баллов .

Практикующие врачи отмечают устойчивое снижение восприятия боли во время пункции вены и установки внутривенного катетера во время VRэксперимента, а также во время блокады нижнего альвеолярного нерва в ходе стоматологических процедур и др. Однако остаются неизученными вопросы, касающиеся сравнительного взаимодействия между обезболивающими препаратами и VR. Большая часть приведенных исследований касается случаев острой боли, поэтому необходимо в дальнейшем изучить эффективность использования VR-технологий при хронической боли.

Некоторые медицинские центры теперь используют виртуальную реальность, чтобы помочь своим пациентам избавиться от беспокойства и психологического дискомфорта во время процедур химиотерапии, которые могут занять несколько часов .

С помощью виртуальной реальности лечат фантомные боли конечностей, которые являются сложной медико-социальной проблемой. Избавиться от боли или хотя бы ее минимизировать позволяют специальные датчики, которые снимают сигналы с сокращавшихся мышц, предположим, в ампутированной руке. Через компьютер сигналы транслируются в движения виртуальной руки, которая отображается в очках виртуальной реальности и мозг получает визуальное подтверждение наличия конечности . Основу механизма воздействия виртуального образа составляет эффект отвлечения внимания – у пациента смещается фокус ориентированности с боли на виртуальный объект .

В числе первых на перспективные возможности виртуальной реальности для реабилитации послеинсультных больных обратили неврологи. В ряде случаев, при оценке повреждения мозга становится очевидно, что традиционные способы не всегда отвечают всем условиям активного обучения, в то время как VR моделирует любое требуемое пространство и обеспечивает бесконечную обратную связь через мотивирующие игровые действия, что делает программу реабилитации более успешной, она восполняет недостающие элементы для восстановления движения, погружая мозг в иллюзорную обстановку, в которой он восстанавливает нейросвязи по алгоритму биологической обратной связи (БОС).

Специалистами по восстановительной медицине была предложена нижеприведенная классификация систем VR:

Собственно, сама виртуальная среда.

Аппаратные средства для отображения VR.

Оборудование, позволяющее регистрировать повороты головы, если человек находится в шлеме VR.

Аппаратные средства, регистрирующие физиологические параметры.

Программные средства управления и построения для тренировок с БОС . В лечении пациентов с патологией ЦНС накоплен огромный опыт восстановления координации движений, таких, как способность максимально точно и быстро дотронуться до объекта, выполнить с ним какие-то манипуляции. Также хорошие результаты с помощью VR показывает восстановление равновесия, чтобы убрать ряд типичных проявлений нарушений ходьбы, которые делают ее замедленной, асимметричной, неустойчивой при перемещении по неровной поверхности и на поворотах .

В научной литературе были опубликованы новые результаты исследования, в котором авторы представили оригинальную методику «3D-аудиовизуализации» с применением зеркальной терапии, позволяющей использовать VR для стимуляции репаративных процессов головного мозга, и благодаря стимуляции моторного воображения через визуальную обратную связь, разрабатывать двигательные функции руки. У 18 из 20 пациентов с ишемическим инсультом было зафиксировано восстановление силы проксимальных мышечных групп. В будущем запланирована разработка программ, включающих реабилитацию дистальных отделов верхних и нижних конечностей.

Белорусские неврологи провели эксперимент с дополнительным использованием технологий виртуальной реальности по реабилитационному воздействию на увеличение объема супинации рук у детей со спастическими формами ДЦП. В исследовании, которое продолжалось 19 дней, приняло участие 58 человек старше 55 лет в остром периоде болезни. Сеансы с использованием VR-технологий были ежедневными: первые два занятия в период адаптации длились 2 минуты, а последующие проходили по 5 минут. Замеры углов супинации были выполнены перед началом курса реабилитации и после его окончания. Предложенный метод значительно увеличил объем амплитуды движений и угла.

В психологии и психиатрии давно не оспаривается утверждение о результативности VR-технологий при лечении проблем внимания, заторможенности, снижения памяти и даже деменции, блокировании общения, различных психологических травм и др. Чем более глубоко детализирована проработка виртуального пространства, тем выше эффективность терапии . Перспективной признана VR-терапия пациентов с шизофренией, помогающая восстановить когнитивные функции .

Для лечения посттравматического стресса, когда человек попадает в среду с травмирующей ситуацией и пытается найти решение и преодолеть кризисную ситуацию, применяют виртуально-реальную экспозиционную терапию VRET (virtual reality exposure therapy), которая преимущественно работает с проблемами тревожности, фобий, страхов, депрессии и боли. VRET, как один из вариантов поведенческой терапии, помогает пациентам использовать виртуальную реальность для медитации или расслабления в безопасной среде, предоставляемой виртуальной реальностью, с предельно реалистичной графикой и подходящим к ситуации звуковым сопровождением. Важно то, что при погружении в VR, пациент контактирует с пугающим его объектом или явлением в безопасном для себя режиме. Цель — научиться расслабляться в момент пика угрозы.

Диапазон возможностей VRET крайне широк от терапевтической программы «Виртуальный Ирак» для восстановления психологического равновесия участников военных действий до лечения людей с расстройствами пищевого поведения .

Несколько иной алгоритм предлагает метод компьютеризированной когнитивно-поведенческой терапии, CCBT (Computerised cognitive behavioural therapy) так же интенсивно использующий VR. Его возможности были подтверждены при лечении наркотической зависимости, а также других когнитивных расстройств .

Стоматологам известны позитивные результаты VR-терапии в лечении дентофобии. Виртуальное посещение стоматологического кабинета с виртуальным стоматологом, виртуальным осмотром ротовой полости и проведением манипуляций, рассматривание стоматологических инструментов и звучание включенной бормашины погружали пациентов под контролем стоматологов в пугающие ситуации, чтобы затем научиться их преодолевать .

Так как изучение VR воздействия на отклик человеческой психики идет давно, методик разработано много. Из классических проверенных методик стоит упомянуть виртуально-реальный социальнокогнитивный тренинг VR-SCT (Virtual Reality Social Cognition Training) который изначально был опробован на отработке социальных навыков пациентов с аутоизмом .

Российские психологи, проанализировав основные принципы и практические примеры применения технологии VR в психологическом и социальном процессе обучения детей-инвалидов, пришли к выводу о повышении уровня психологического комфорта у участников исследования и о необходимости системного подхода в изучении потенциала виртуальной реальности в работе с людьми с ограниченными возможностями здоровья .

К интересным выводам пришли ученые, изучавшие вопросы искажения восприятия человеком в VR собственного тела. Эксперимент с погружением респондентов в VR-среду показал устойчивость искажений восприятия своих параметров при погружении в одну и туже пространственную среду. Это позволяет сделать выводы об открывающихся перспективах в терапии психогенных нарушений .

В прошлом году был проведен успешный эксперимент по включению виртуальной реальности в программу по преодолению никтофобий (боязнь темноты) у школьников.

Другая группа ученых занята проектированием VR-пространства и предметно-пространственных компонентов тренажера для отработки фобий публичного выступления. Их исследование выявило ряд интересных уточнений, касающихся формирования пространства: более комфортным представляется формат коворкинга с интерьером в светлых тонах и обязательно должна присутствовать виртуальная аудитория .

Используя виртуальную реальность, врач может поставить себя на место пожилых людей и увидеть жизнь с их точки зрения. Эта ценная информация может предоставить важные данные для коррекции процесса лечения и адаптации его к пациенту более продуктивным образом.

По мере распространения и удешевления технологии VR геронтологи начинают более пристально изучать ее потенциал для применения у долгожителей. Появляются программы, сочетающие искусственный интеллект и аватары, которые становятся инструментом укрепления здоровья, помогающим решать такие проблемы, как мобильность и предотвращение падений пенсионеров . В последнее время VR-технологии изучаются в контексте применимости к социальному здоровью. В частности, программы виртуальной реальности могут быть особенно эффективны, когда пожилые люди эмоционально изолируются от окружающих. Уже есть положительные результаты, подтверждающие социальный дискомфорт, связанный с одиночеством, можно было бы свести к минимуму, а VR-технологию сделать более удобной и привлекательной для этой возрастной группы .

Геронтологи предупреждают разработчиков о необходимости учитывать интеллектуальные и экономические возможности пенсионеров при проектировании платформ VR. Лицам с умеренными когнитивными нарушениями, находящимся в домах для престарелых, потребуются другие аспекты дизайна, по сравнению с теми, кто живет самостоятельно. Это не означает, что нельзя обслуживать несколько целевых групп одной и той же виртуальной средой, но результаты будут максимальными, если разработчики смогут по-настоящему учитывать уникальные потребности пожилых людей.

Для мониторинга восстановления хронической сенсоневральной тугоухости у пожилых пациентов необходима оценка пространственных и голосовых характеристик. Специалисты из Научно-исследовательского клинического института оториноларингологии им. Л.И. Свержевского создали специальное программное обеспечение с использованием виртуальной реальности повышения реалистичности слуховой диагностики, проводимой в электронном аудиовизуальном сценарии. На основании сравнительного анализа речевых, пространственных и качественных характеристик слуха у пожилых пациентов до использования VR и после был продемонстрирован высокий уровень (48,3%) толерантности к виртуальной реальности. Можно говорить о том, что почти половина пациентов ответили на вопросы в ходе диагностики более объективно, это делает разработанный метод погружения пациента в виртуальную среду с созданием приближенного к реальным условиям аудиовизуального сценария дополнительным инструментом для терапии тугоухости пожилых людей .

Управлять здоровым старением с использованием виртуальной реальности и искусственного интеллекта предлагают отечественные геронтологи, изучающие болезнь Альцгеймера, которые разработали уникальную методику, сочетающую в себе нейропсихологические тесты, комбинированные и гибридные технологии нейровизуализации, современные технологии, интерфейс «мозг–компьютер» и «искусственный интеллект». К тому же предлагаемый метод дает дополнительный материал для изучения «молекулярных и клеточных событий, которые управляют развитием болезни Альцгеймера, прежде чем проявятся когнитивные симптомы» .

Зарубежными учеными тоже были получены положительные эффекты в когнитивной реабилитации с использованием VR: зрительное внимание и память стали лучше, результаты тестов с одновременным выполнением двух задач повысились, психоэмоциональное состояние пациентов стабилизировалось. Такие хорошие результаты дали 14 VR-сеансов по 30 минут, которые проходили 2-3 раза в неделю. Однако на первых сеансах симуляции некоторые пациенты жаловались на головокружение, ощущения укачивания и тошноты, боль в шейном отделе позвоночника и отрицательные эмоции, если их действия в виртуальной среде были неудачными. К окончанию терапии все негативные проявления были сглажены .

РЕАБИЛИТАЦИЯ С ПОМОЩЬЮ ВИДЕОИГР

Золотой век медицинской реабилитации с помощью видеоигр с виртуальной реальностью начался с запуска в 2006 году видеоигры «Nintendo Wii», которая заново учила пациентов контролировать свои движения. Затем компания, продолжая тему терапии нарушений двигательного аппарата, выпустила еще две игры «Wii Balance Board» и «Wii Fit». Помимо восстановления нервных связей, отвечающих за равновесие, в позитивные итоги было записано проявление нейропластичности. Таким образом, виртуальные видеоигры помогли мозгу адаптироваться и создать новые связи между своими клетками.

Похожим путем следуют отечественные разработчики из компании «Моторика».VR-игра на цифровой реабилитационной платформе ATTILAN направлена на совершенствование навыка пользования бионическим протезом. Только при правильной работе мышц оставшейся части ампутированной руки игрок сможет пройти все уровни игры, а также в будущем нормально и естественно использовать протез в обычной жизни.

Разработка компании «Исток-аудио» использует аналогичную технологию. Аппаратно-программный мультимедийный комплекс «Девирта Делфи» применяет сенсорные датчики и шлем виртуальной реальность в процессе дистанционно-контролируемой реабилитации пациентов с еще более высокой степенью интерактивности, заставляя пациента взаимодействовать с окружающим пространством .

Источник: vk.com

Комментарии: