Технологии виртуальной реальности
Для успешного восстановления движений необходимо проведение тренировок в среде, максимально приближенной к реальной, активное участие пациента, а также наличие интерактивной обратной связи, позволяющей пациенту контролировать правильность выполнения двигательной задачи и корректировать собственные усилия. С развитием компьютерных технологий появилась возможность усовершенствовать классические подходы в реабилитации пациентов, перенесших инсульт. Для соблюдения данных условий и успешного целенаправленного обучения двигательной задаче, в Научном центре неврологии активно применяются технологии виртуальной реальности. Данные технологии позволяют воссоздать необходимое рабочее пространство для тренировки моторного навыка, а также обеспечить интерактивную обратную связь и высокую интенсивность реабилитации.
Система Rehabunculus оснащена виртуальной средой, представленной мини - играми, которые объединены в специальный комплекс упражнений, направленных на тренировку устойчивости и объема движений в руке и ноге у пациентов с заболеваниями нервной системы, в том числе и у пациентов перенесших инсульт. Данные упражнения разработаны совместно с врачами-реабилитологами и каждое из них направлено на восстановление определенного двигательного навыка, комплекс упражнений для составления тренировки подбирается индивидуально для каждого пациента. Уникальностью данного комплекса является встроенный алгоритм (искусственная нейронная сеть), позволяющий в режиме реального времени незаметно для пациента усложнять тренировку, что в дальнейшем приводит к лучшему результату реабилитации. Существует два основных вида данной системы. Первый – это шлем виртуальной реальности, обеспечивающий полное погружение пациента в виртуальную реальность, где он выполняет специальные двигательные упражнения. Шлем виртуальной реальности применяется на стационарном этапе реабилитации, так как для этого необходимо присутствие специалиста. В домашних условиях под дистанционным контролем специалиста применяется система на базе сенсора Microsoft Kinect. В данной версии используется тот же набор упражнений, однако пациент видит себя на экране монитора (телевизора) от третьего лица (аватар). Таким образом, данные системы позволяют, начав курс реабилитации на стационарном этапе, пролонгировать его в домашних условиях и обеспечить постоянный дистанционный контроль специалиста, тем самым повысив эффективность реабилитационного процесса.
Специалисты ФГБНУ НЦН проводят первичную консультацию и определяют показания и противопоказания к применению технологии виртуальной реальности. Первые тренировки на данной системе проводятся инструкторами-методистами в рамках курса стационарного лечения. В дальнейшем при продолжении курса реабилитации в домашних условиях, врачи отделения нейрореабилитации и физиотерапии проводят дистанционное наблюдение и коррекцию тренировки в виртуальной реальности у пациентов с неврологическими заболеваниями.
Habilect - система-ассистент для диагностики, профилактики и восстановления двигательных навыков у пациентов с последствиями заболеваний нервной системы и опорно двигательного аппарата. Основное назначение комплекса – восстановление двигательной функции посредством биологической обратной связи на основе регистрации движений с помощью инфракрасного сенсора, повышение мотивации пациента, за счет адаптированных мини-игр. Habilect работает на базе инфракрасного сенсора Microsoft Kinect. Это бесконтактные сенсоры: без установки дополнительных меток, они различают 25 различных точек человеческого тела. Комплекс записывает и анализирует движение каждой такой точки. Мотивирующие игры и система БОС позволяет увеличить точность выполняемых пациентом движений, мотивацию и интенсивность тренировок. Данный комплекс может использоваться: для профилактики, диагностики, тренировки устойчивости и восстановления двигательных навыков у пациентов, перенесших инсульт, пациентов с черепно-мозговой травмой, различных демиелинизирующих и нейродегенеративных заболеваниях, и других заболеваниях центральной и периферической нервной системы. Также комплекс может использоваться для восстановления объёма движений при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, а также после травм, длительной иммобилизации и восстановлении после хирургических методов лечения ортопедических заболеваний.
NIRVANA
Интерактивная система виртуальной реальности с видеоконтролем.
В процессе занятия пациент выполняет различные инструкции, имитирующие бытовые задачи, в процессе которых тренируется способность к поддержанию равновесия, улучшается устойчивость при ходьбе, возвращается уверенность при перемещении в пространстве
- вестибулярные и двигательные нарушения на фоне перенесённого инсульта,
- травмы головного мозга, рассеянного склероза и других неврологических заболеваний
- двигательные нарушения тяжёлой степени, не позволяющие пациенту стоять и ходить;
- нарушения зрения в степени, не позволяющей выполнять визуальные инструкции, проецируемые на пол и стену;
- нарушения памяти, внимания, речи, исключающие продуктивный контакт с инструктором.
Основные публикации сотрудников отделения по виртуальной реальности:
- Хижникова А.Е., Клочков А.С., Котов-смоленский А.М., Черникова Л.А., Супонева Н.А., Пирадов М.А. Двигательное обучение пациентов с постинсультным парезом руки на механотерапевтическом комплексе. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры, 2018, том 95, № 1, с. 20-25.
- Клочков А.С., Хижникова А.Е., Котов-Смоленский А.М., Черникова Л.А., Супонева Н.А. Коррекция статического и динамического равновесия с использованием системы виртуальной реальности у пациентов с цереброваскулярными заболеваниям. Нервные болезни, 2018 № 3, с. 28-32.
- Клочков А.С., Хижникова А.Е., Котов-Смоленский А.М., Супонева Н.А., Черникова Л.А., Пирадов М.А. Эффективность двигательной реабилитации при постинсультном парезе руки с помощью системы биологической обратной связи "HABILECT". Вестник восстановительной медицины, издательство Некоммерческое партнерство Объединение специалистов восстановительной медицины (диагностика, оздоровление, реабилитация) (Москва), 2018 № 2 (84), с. 41-45.
- Khizhnikova A., Kovyazina M., Klochkov A., Chernikova L., Suponeva N. Efficacy of arm weight support training in virtual environment in poststroke rehabilitation of basic motor skills and daily activities. Cerebrovascular Diseases, издательство S. Karger AG (Switzerland), 2017, том 43, № S1, с. 139-139.
- Aziatskaya G., Kovyazina M., Khizhnikova A., Klochkov A., Chernikova L., Suponeva N., Varako N. Virtual Reality Efficacy During Zero Gravity Arm Training in Post Stroke. Brain Injury, издательство Taylor & Francis (United Kingdom), 2017, том 31, № S. 6-7, 719-1017, с. 792-792.
- Khizhnikova A.E., Klochkov A.S., Kotov-Smolenskiy A.M., Suponeva N.A., Chernikova L.A. Virtual Reality as an upper Limb Rehabilitation Approach. Human Physiology, издательство Maik Nauka/Interperiodica Publishing (Russian Federation), 2017, том 43, № 8, с. 855-862.