Зеленский М.М. – инженер-программист, сооснователь и шеф-редактор проекта Evercare, генеральный директор ООО «Медицинские вебтехнологии»; Москва, Россия; РИНЦ AuthorID 1119957
Рева С.А. – к.м.н., заведующий 6 онкологическим отделением (андрологии и онкоурологии), НИЦ Урологии, ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова», научный сотрудник ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова»; Санкт-Петербург, Россия; РИНЦ AuthorID 801853
Шадеркина А.И. – студентка 3-го курса Института клинической медицины Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова (Сеченовского университета); Москва, Россия;
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.
За последние 5 лет научный интерес к теме использования VR в медицине демонстрирует почти вертикальный взлет. В частности, только в библиотеке PubMed по ключевым словам «VR technology in medicine» прослеживается следующая динамика: в 2017 году было 58 публикаций, в 2018 – 65, в 2019 – 106, в 2020 – 127, а в текущем 2021 году только за первое полугодие – 145. Аналогичное увеличение количества публикаций, посвященных различным аспектам изучения применения технологии виртуальной реальности, наблюдается в российских научных медицинских журналах. Для настоящего обзора отобрано 37 публикаций из международных журналов и 28 из российских. Акцент был сделан на применении технологий VR в различных областях клинической медицины, обучении медицинского персонала и пациентов.
Центральным элементом технологии VR является способность виртуальной реальности к погружению поля восприятия человека в смоделированную среду. Это означает, что пользователь психологически чувствует себя присутствующим в цифровом мире, а не в своей физической реальности.
Несмотря на схожую структуру VR-устройств, существуют расхождения в требованиях к аппаратному и программному обеспечению. Многое зависит от областей применения или избранной модели использования. Так, симуляторы виртуальной реальности для образования ориентированы на трехмерную среду и сетевые ресурсы [1]. Для тренировки хирургов нужны симуляторы виртуальной реальности, которые позволят взаимодействовать с хирургическими инструментами и виртуальной анатомией человеческого организма [2]. VR-инструменты для коррекции психологических расстройств ориентированы на контроль эмоций и обратную связь.
VR в области образования начала свое победное наступление с применения различных симуляторов для демонстрации явлений, процессов и объектов, которые крайне затруднительно или невозможно наглядно предъявить в настоящей реальности. Они могут просматривать мельчайшие детали любой части тела с помощью 360° CGI-реконструкции.
В 2016 году группой ученых было проведено масштабное обзорное исследование, посвященное внедрению VR в обучение медицинских работников. На основании публикаций в PubMed, Scopus, Web of Sciences, Springer и Google Scholar они отобрали 21 публикацию из 1343. Авторы обзора сообщили о том, что в 11 статьях (48%) описан опыт применения виртуальной технологии для обучения лапароскопической хирургии. Использование виртуальной реальности улучшило обучение по данным 17 (74%) исследований, в 20 (87%) исследованиях сообщалось о большей точности на практике людей, прошедших тренинги с помощью VR. Авторами был сделан вывод о том, что применение возможностей виртуальной реальности играет важную роль в улучшении работы различных групп медицинских работников, а также, что в дальнейшем обучение будет происходить с учетом их индивидуальных и коллективных потребностей [3].
Студенты медицинских вузов изучают строение тела с помощью виртуальной реальности, позволяющей до мельчайших деталей проанализировать человеческое тело, начиная со скелета, нервной системы, мышц и всего остального. Такое обучение предлагает уникальные возможности и повышает качество знаний будущих врачей. Врачи хирургических специальностей могут отработать практические навыки операций и/или манипуляций без риска совершения ошибок; врачи-психиатры – увидеть мир пациентов с нарушениями психики; студенты медицинских ВУЗов – научиться выполнению элементарных процедур. Виртуальная реальность позволяет моделировать перенос в пространстве и времени, а также совершать визуальные преобразования объектов. Приложения VR можно использовать для моделирования чрезвычайных ситуаций, несчастных случаев или ситуаций, угрожающих жизни, благодаря чему сотрудники бригад скорой помощи и МЧС могут обучаться действовать под высоким давлением и приобретать ценные навыки в довольно реалистичной атмосфере. В учебную программу студентов Стэнфордского университета (США) был включен проект «Виртуальное сердце», позволяющий погружаясь в VR, изучить анатомию сердца механизмы его функционирования [4-10].
Фармацевтическая компания AbbVie на одной из медицинских выставок предоставила участникам мероприятия возможность прочувствовать повседневное состояние пациента с болезнью Паркинсона. Надев гарнитуру, участники могли воочию увидеть, как больной Паркинсоном перемещается по виртуальному супермаркету, сталкиваясь с неловкими моментами при контакте с другими людьми.
Примеры образовательных программ в России были проанализированы в ряде статей и все они подтверждают это направление, как перспективное, одновременно формулируя принципы проектирования образовательных VR-приложений. Обучение медицинских работников с помощью инновационной VR-технологии дает ряд преимуществ, в числе которых нулевой риск, безопасная и контролируемая зона обучения, реалистичные сценарии медицинских случаев, возможность удаленного обучения, упрощение в изучении сложных проблем [10, 11, 12].
В современной хирургии в течение последних нескольких лет роботизированные устройства выполняют высокоточные операции под контролем хирурга, в том числе с помощью технологии VR, которая обеспечивает врачу точность и эффективность работы. Перед проведением операции хирурги могут использовать технологии виртуальной реальности, чтобы смоделировать ход предстоящего вмешательства, изучить трехмерные модели внутренних органов, их топографии относительно других анатомических структур.
Есть доказательства, что использование VR повышает точность и информативность хирургических вмешательств. Это осуществляется на стадии принятия решений в предоперационный и интраоперационный периоды, когда виртуальную модель, воспроизводящую анатомические особенности оперируемого, выводят на дисплей специальным проектором, или, когда хирург работает в шлеме с технологией Video See-Through [13].
Отечественные урологи считают, что благоприятный исход хирургического лечения пациентов с саркоматоидной трансформацией почечно-клеточного рака «во многом обеспечивается виртуальным планированием операции на основании трехмерных моделей – мультипланарных изображений, полученных при мультиспиральной компьютерной томографии с контрастированием» [14]. Цифровые изображения, полученные на современном компьютерном томографе, могут быть использованы для построения в виртуальном пространстве объемных объектов – 3D-моделей.
Конусно-лучевая компьютерная томография и плоскопанельные рентгеновские детекторы позволили интраоперационной 3D-визуализации занять свое достойное место в ортопедической и травматологической хирургии. Кроме помощи хирургам при проведении операций, технология привела к существенному снижению дозы облучения пациентов и врачей. С помощью 3D-визуализации редукция переломов, процедуры остеотомии и имплантации прослеживаются в безопасном режиме [15].
Особенности VR в хирургии:
В кардиологии с помощью симулятора Simman, представляющего собой манекен в человеческий рост, имитирующий сердечно-сосудистую систему человека до мельчайших деталей, совершенствуют свои навыки хирурги-кардиологи [16].
Совершенствованию навыков хирургов могут способствовать видеоигры. Игровая моторика развивает точность движений, которая помогает хирургу в проведении, например, лапароскопических операций на брюшной полости. Согласно исследованию, еженедельная игра в «Top Gun» в течение трех часов способствует сокращению на 37% числа ошибок, допускаемых хирургами и увеличению скорость проведения операций [17].
В последующем исследовании этого же автора было изучено благотворное влияние на подготовку к хирургическим операциям игр «Underground video games» и «Super Monkey Ball». Удивительно, что простая игра про обезьянку тренирует моторику хирурга практически так же, как профессиональный тренинг по лапароскопии [18]. Следующим шагом в повышении точности работы хирургов станет технология, основанная на нейрокомпьютерном интерфейсе.
VR в стоматологии тоже интересна для инновационного решения проблем и обучения стоматологов, с применением шлема виртуальной реальности, чтобы предоставить врачу визуальные инструкции для выполнения необходимой задачи. «Умные очки» отображают трехмерную модель зубов и всей головы человека, благодаря чему обучающийся стоматолог может изучить и применить на практике различные стоматологические манипуляции, например, лечение зуба с помощью виртуального сверла.
VR-планирование лечения во времена цифровой стоматологии становится ключевым элементом стоматологической практики [19]. Современные технологии компьютерного программирования для медицинской визуализации превратят двумерные осевые изображения в трехмерные виртуальные модели 3D, которые детально отразят индивидуальную анатомию пациента. Таких цифровых данных достаточно стоматологу-ортопеду и стоматологу-хирургу для выполнения любых ортопедические процедуры [20].
VR-cтоматология не только позволяет провести подготовку операции в сложных случаях, обеспечивая визуальное сканирование полости рта пациента перед изготовлением имплантатов, мостовидных протезов, коронок, но и помогает хранить виртуальную информацию для последующего лечения [21]. Например, применяя индивидуально позиционируемый формирователь десны, стоматолог-имплантолог снижает опасность различных воспалительных осложнений в периимплантатной зоне, сохраняет естественное кровообращение в десне, уменьшает резорбцию костной ткани в области имплантатов. Для последующего контроля процесса заживления «виртуальная конструкция формирователя хранится в памяти компьютера, что позволяет осуществлять его коррекцию и передавать информацию во фрезерный центр или в клинику для согласования с врачом-ортопедом» [22].
Офтальмологами давно подробно описано создание компьютерных обучающих тренажеров с виртуальной реальностью, а также созданы модели компьютерного тренажера для обследования зрения [23]. Представляет интерес изобретение для проведения периметрии у пациентов с отсутствием центрального зрения. В комплект медицинского оборудования входит портативное устройство, состоящее из шлема виртуальной реальности с дисплеем и компьютера для последовательного предъявления паттернов и фиксации результатов исследования. Это диагностическое оборудование обеспечивает возможность оперативно изучать состояние поля зрения у пациентов, которые не могут удерживать взор на точке фиксации [24].
Эффективно работают программные комплексы для тренировки зрительных органов с применением технологии виртуальной реальности «Амблиотренер» и «Стработренер». Первый предназначен для проведения ряда мероприятий при терапии амблиопии, а второй — лечения косоглазия [25, 26]. Этими же разработчиками создан программный комплекс для проверки остроты зрения с применением технологии виртуальной реальности «Визус VR» [27]. Компьютерная программа обеспечивает моделирование трехмерной виртуальной сцены, позволяя визуализировать классические методики визометрии с высоким разрешением.
Погружая офтальмологического пациента при помощи специализированного оборудования в VR, проводится коррекции зрения, доступная людям, носящим очки или линзы, благодаря достаточному пространству.
Офтальмолог может предоставить приложение, которое стимулирует зрение пациента с катарактой и другими заболеваниями. Пациенты, которые наглядно увидели свои проблемы, поняли их суть, будут более активно участвовать в лечении.
Во время пандемии COVID-19 технологии VR стали использоваться для самодиагностики пациентов, потому что в отдаленных районах посещение клиник затруднено или невозможно по эпидемиологическим причинам.
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 [28].
Пациентам в некоторых случаях приходится переживать во время врачебного вмешательства острую боль, например, при урологических манипуляциях – катетеризации, цистоскопии и др. Именно в урологии в настоящее время прорабатывается возможность использования VR-технологий – в лечении паруреза, болевого синдрома при рецидивирующем и интерстициальном цистите, синдроме хронической тазовой боли, различных болезненных манипуляциях. Отвлечение с помощью виртуальной реальности уже давно применяется как эффективное для проведения других болезненных урологических процедур. Опубликованы результаты применения VR-технологий при трансуретральной микроволновой термотерапии (ТУМТ), которые показали возможность уменьшения выраженности болевого синдрома, связанного с выполнением вмешательства на предстательной железе [29].
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) признает медицинский потенциал виртуальной реальности, и в прошлом году провело семинары для выявления препятствий к широкому внедрению виртуальной реальности в терапевтических целях и ускорению разработки решений. Например, в 2020 году FDA присвоило системе виртуальной реальности, предназначенной для облегчения боли в пояснице и боли при фибромиалгии, статус революционного устройства.
В последние годы в отечественных и зарубежных медицинских журналах появилось много научных статей, посвященных исследованиям по отвлечению детей от боли во время медицинских процедур [30]. 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 [31].
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. [32-34]. 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 [35].
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 [36]. Основу механизма воздействия виртуального образа составляет эффект отвлечения внимания – у пациента смещается фокус ориентированности с боли на виртуальный объект [37].
Вышеописанная технология пока не получила в нашей стране широкого распространения, так как стоимость зарубежных высокотехнологичных средств VR высока, а соответствующее недорогое оборудование отечественного производства отсутствует. Но доступность и качество портативных гарнитур дополненной реальности постоянно растет, и есть уверенность, что в ближайшем будущем появится доказательная база. Кроме того, многие авторы указывают на необходимость индивидуального подхода в настройке программ дополненной реальности, чтобы убрать сопротивление и страх усиления боли при использовании VR-моделирования, открывающее перспективы для внедрения нового нефармакологического метода в реабилитации пациентов с фантомной болью [38].
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:
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 [40].
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 [41]. 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 супинации руки [42].
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 [43]. Перспективной признана VR-терапия пациентов с шизофренией, помогающая восстановить когнитивные функции [44].
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 [45].
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 [46].
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 [47].
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 [48].
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 [49].
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 [50].
В прошлом году был проведен успешный эксперимент по включению виртуальной реальности в программу по преодолению никтофобий (боязнь темноты) у школьников [51].
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 [52].
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 [53]. 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 [54].
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 [55].
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» [56].
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 [57].
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 [58].
Важной особенностью VR-технологий для врачей стала ее способность переносить сознание доктора в тело пациента, у лечащего врача теперь есть возможность увидеть болезнь глазами больного, ощутить на себе симптомы его болезни и более качественно осознать симптоматику и специфику заболевания, эмоционально прочувствовать индивидуальное течение болезни у каждого конкретного пациента. Можно предположить, что коммуникация между пациентом и врачом станет более гармоничной и оптимальной.
Широкие возможности открываются перед диагностами. В научных публикациях описан интересный случай, когда пациентке, «которой по нескольким объективным причинам не смогли выполнить ирригоскопию и оптическую колоноскопию, удалось выполнить виртуальную колоноскопию, сыгравшую решающую роль в постановке диагноза» [59].
Другой пример, совместный проект детских кардиологов из медицинского центра Шнайдера в Израиле и специалистов из компаний «РеалВью имейджинг» и «Филиппс». Ими был проведен успешный эксперимент по применению компьютерной голографии при проведении 3D ротационной ангиографии для идентификации опознавательных точек по данным чреспищеводной эхокардиографии. В условиях лаборатории по зондированию и коронарографии сосудов сердца были созданы 3D-голограммы при взаимодействии света с физическими объектами. Такой подход открывает новые качественные возможности для персонифицированной кардиологии в лечении пациентов, имеющих дефекты коронарной артерии и перегородок сердца [60, 61].
VR – качественный инструмент для врача в тех случаях, когда нужно объяснить пациентам, как будут выполняться их операции или какие шаги пациенту следует предпринять для более эффективного восстановления путем мобилизации его внутренних ресурсов. Для самостоятельного применения пациентами специальные VR-приложения помогают в устранении хронических болей, проведения сеансов медитации для преодоления беспокойства или в выполнении упражнений для восстановления функции суставов. Пациенты, пережившие черепно-мозговые травмы и инсульты, могут проходить реабилитацию в облегченной игровой форме. Это делает ее более приятной, понятной, и лучше вовлекает пациентов в терапию.
В целях оказания помощи на дому уже начаты эксперименты по созданию виртуальных врачей.
Интересный эксперимент проводят психиатры из Великобритании. Отправной точкой эксперимента послужил тот факт, что многие пациенты с психозами воспринимают повседневные социальные ситуации как провоцирующие беспокойство. Такие психические заболевания, как паранойя, шизофрения, галлюцинации, социальная тревожность, патологическая неуверенность вызывают у пациентов боязнь. Это провоцирует отказы от регулярных встреч и занятий с врачом, что приводит к еще большей изоляции и ухудшению психического и физического здоровья. Исследователи подошли к решению этой проблемы с помощью автоматизированного психологического лечения в виртуальной реальности. Пациенты получали возможность с помощью компьютерного моделирования ситуаций, вызывающих у них тревогу, пережить эти ситуации с участием виртуального коуча, который как реальный врач применяет когнитивные техники для преодоления их страха. 432 пациента с психозами и тревожным избеганием социальных ситуаций приняли участие в погружении в виртуальные ситуации, вызывающие дискомфорт. Хотя участники эксперимента осознавали, что симуляции ненастоящие, полученные ими знания мозг воспринимал как реальное обучение, позволяющее поверить пациентам в себя.
Авторы статьи делают вывод, что в будущем, не только виртуальные тренеры смогут работать с психически больными людьми, но и виртуальные терапевты. Таким образом, VR-терапия обеспечит оперативный доступ к лечению большого количества людей. Слабыми сторонами этой технологии исследователи считают отсутствие контроля, которое есть в обычном лечении, что мешает врачу точно установить, какие элементы лечения VR вызывают положительные клинические изменения. Также проблемой становится невозможность скрыть от пациентов назначение лечения, что может привести к систематическим ошибкам при оценке эффективности лечения [62].
С развитием системы здравоохранения люди все чаще заинтересованы в получении медицинской помощи в виртуальном режиме. Многие медсестры хорошо подготовлены к расширению своей практики и готовы стать виртуальными помощниками. VR-технология позволяет виртуальной медсестре общаться с пациентом, чтобы направлять и контролировать медицинское обслуживание. В ее обязанности входит обучение пациентов, мониторинг качества и безопасности лечения. Например, в соответствии с философией расширения прав и возможностей виртуальный сестринский уход был разработан для управления ежедневной антиретровирусной терапией ВИЧ-инфицированных пациентов [63].
Виртуальные медики, полностью имитирующие живых людей, открывают перед ЛПУ возможность снижения затрат, автоматизируя тривиальные и повторяющиеся задачи. Они не страдают от синдрома выгорания и всегда готовы оказывать не просто более комфортную медпомощь, но постоянно выражать безусловное терпение и сочувствие [64].
Прикрепленный файл | Размер |
---|---|
Скачать файл | 565.39 кб |