仮想現実-ゲーム、治療、生活。 リハビリテーション医学のサービスにおけるVR技術

コンピューターゲームのプレイ時間は、プロのeスポーツマンやアマチュアゲーマーだけのものではありません。 担当医によって仮想現実への没入が規定されている人々がいます。 新しいレベルに到達したり、ペイントされたアーティファクトを所有するよりも、ゲームでの彼らの成功に大きく依存します。 彼らにとって、バーチャルリアリティは、生活の質、快適さ、そして持続時間を提供するシミュレータです。 VRリハビリテーションの世界へようこそ。







現代のコンピューターゲームに馴染みのあるグラフィックテクノロジーは、長い間医学で使用されてきました。 彼らのアプリケーションの範囲はロシアのメディアにとって最も人気がないので、これは頻繁に書かれて語られません。 しかし、これによるこのような開発の重要性は小さくなりません。



国内の何千人もの人々が、仮想現実技術を使用したリハビリテーションを必要としています。 何百人もの人々がこのような支援を受け、その例によってその有効性を確認しています。 国内のいくつかの新興企業と科学医療センターは、シミュレーターとVRリハビリテーションプログラムに対する市場の需要を満たそうとしています。 しかし、これまでのところ、このような企業はあまりにも少ないため、今後数年でのみ成長するニッチを埋めることができません。 すでに達成された結果は、現在、市場の見通しと、もちろん、リハビリテーションを必要とする人々にとっての価値を実証しています。



「Motorika」という会社は、医学とロボット工学の交差点で技術を開発、製造しています。 主な製品は、子供と大人向けの手の人工装具です。 Motorikaは、機械式牽引人工装具に加えて、複雑で非常にハイテクなバイオニックデバイスの製造に成功し、その機能により所有者が実際にサイボーグになります。 人は、同じ筋肉と神経終末を使用して、そのようなデバイスをほとんど生きている手のように制御できます。



しかし、バイオニックプロテーゼを完全に使いこなし、自信を持って使用するには、数か月のトレーニングとリハビリテーションが必要です。 この作業を定性的に促進および改善するために、MotoryプログラマーはATTILANデジタルリハビリテーションプラットフォームを作成しました。 基本的に、これは一貫したプロットを備えたVRヘルメット用のビデオゲームです。 プレイヤーは、国際宇宙ステーションATTILAN内の火星の軌道を訪れ、惑星の植民地化の準備をします。



しかし、レッドプラネットの隣で彼らを待っているタスクと困難は、バイオニックプロテーゼの使用方法を教えるような方法で構築されています。 ここのプレイヤーは駅を歩き回り、小さな家事を行い、貨物を管理し、撃ちます。 さまざまなリハビリテーション対策のために、エンジニア、科学者、宇宙船パイロットなど、さまざまなゲームキャラクターが用意されています。







管理は、バイオニックプロテーゼを制御する同じ筋肉を使用して実行されます。 特別なセンサーが前腕の筋線維の張力を検出し、プログラムにデータを送信します。 プレーヤーは、例えば、片方の「生きている」手と、切断された手の残りの部分の筋肉の正しい働きにより、手を動かしたり、握ったり広げたり、物体を拾い上げたり移したりする未来の人工装具を目の前に見ます。 これは、将来、プレイヤーが現実の世界で自分のバイオニックプロテーゼを制御する方法です。



ATTILANで、Motorikaは、最も革新的で現代的な補綴物の準備方法の1つを実装しました。 しかし、医療リハビリテーションでは、上記の仮想現実技術が他の分野で長い間使用されてきました。 たとえば、脳損傷による運動機能障害のある患者の回復。 そのようなリハビリテーションは、脳卒中または脳を傷つける他の血管疾患に苦しんでいる人々にしばしば必要です。



Istok-Audioの企業グループは、聴覚障害者のためのリハビリテーション補助具と補助具の生産と流通におけるロシアのリーダーです。 しかし、企業の範囲は絶えず拡大しており、今日はすべてのノーソロジーの障害を持つ人々に適用されます。 新しいIstok-Audio開発の1つは、Devirta Delphi仮想リハビリテーションプログラムです。







Devirta Delphiは、独自の3Dワールドを備えた仮想サイバースペースです。ATTILANのように、VRヘルメットと生物学的フィードバック(BFB)を提供するタッチセンサーが必要です。 この技術はさらにインタラクティブです。患者のコンピューターアバターは、仮想世界で人間の動きを繰り返し、周囲の空間との実際の相互作用の外観を作成し、さらに動機付けします。



脳損傷に苦しんでいる人々は、毎日の簡単な運動の形で医療リハビリテーションを処方されています。 「Devirta Delphi」はプロセスを制御し、患者が各レッスンの主人公のように感じて、努力の結果を見ることができるようにします。



今日、神経科学センターと知性と革新の会社の専門家によって提供されるリハビュンクルスサービスは、同様の方法で機能します。 このシミュレーターを作成する際、開発者は生物学的フィードバックなしで仮想空間に限定しました。 Devirt Delphiとは異なり、Rehabunculusはタッチセンサーを必要としません。使いやすいですが、同じ目的を果たします。毎日必要な量の身体活動を提供します。







「バーチャルリアリティが提供する可能性により、人体の一部の機能、特に脳の神経可塑性を使用できるようになります」と、Intellect and Innovation LLCのジェネラルディレクターでリハビュンクルスのプロジェクトマネージャーであるYegor Tokunov氏は説明します。 「特別に選択されたテクノロジーとアルゴリズムは、回復メカニズムを強化し、患者の体を正しい方法で機能させます。 このように、バーチャルリアリティは運動機能障害のある人にインスピレーションを与え、リハビリ運動のモチベーションを実際に高める以上のことができます。



しかし、サマラ州立医科大学の医師と開発者は、従来のVRリハビリテーションを神経リハビリテーションの面に移すことで、さらに進化を遂げ、彼らの神経シミュレーターReviVRは文字通りの比fig的な意味で立ち上がっています。 サマラ州立医科大学のプログラマーによって作成された仮想世界では、重度の運動障害を持つ人々が再び歩き、足を見て、足音を聞き、さらにはそれぞれを感じます。 画像と音声に加えて、シミュレータは触覚的な伴奏を提供します。



リハビリテーションセッションでは、バーチャルリアリティメガネが患者の頭に装着され、特殊な空気圧カフが脚に装着されます。これは、歩行時の地面の圧力を模倣します。 VRヘルメットでは、患者は最初の人が直立姿勢で自分自身を見、独立して動きます。 動きの錯覚は、脳の活動を刺激する特定の筋肉群を活性化します。







医療リハビリテーションの経験は、脳活動のゲーム刺激中にニューロンの接続が回復することを示唆しています。 このような回復は、脳の神経可塑性の同じメカニズムのおかげで可能です。 ReviVRは、このメカニズムを起動するための鍵となるように設計されています。



サマラ州立医科大学の同じチームは、障害を持つ人々を支援するというまったく同じ任務で、まったく異なるタスクを持つ別のニューロトレーサーを開発しました。 ReviMOTIONは、脳性麻痺またはその他の運動障害のある子供向けに設計されています。



ReviMOTIONニューロトレーサーによるリハビリテーションは、コンピューターゲームのようなものです。 その助けを借りて、患者は簡単な遊び心のある方法で身体運動のコースを実行します。 正しく実行された移動により、仮想キャラクターが移動し、レベルごとに移動します。



同時に、主治医は、シミュレータで提供される光学追跡システムと運動分析を使用して進行状況を監視できます。内蔵の情報分析システムは、リハビリテーションコース全体を通して患者をセッションからセッションへ「導く」のに役立ちます。







「センターの1つに基づいた最初の臨床研究の結果、アプリケーションの有効性を証明しました」と、サマラ州立医科大学の脳神経外科の准教授であるアレクサンダーザカロフは述べています。 「現在、ロシアのこのような医療センターを何十も接続しています。 技術を適用して、この程度の大きさの世界の動きを回復することの有効性について、まだ誰も研究を行っていません。 他の病理におけるVRリハビリテーションの有効性を正当化する予定です。」



国内外のリハビリテーションの経験から、仮想現実技術に基づくソリューションは、健康上の問題を抱える人々の回復、適応、協調、バランス、身体制御スキルの改善に役立つことが示されています。 実空間で実行される運動の特性は、仮想環境での運動と大きく変わらないことが確実に知られています。 これにより、早期のリハビリテーションコースであっても、その人は自分の行動と強さに対する自信を取り戻し、VRの世界で習得したスキルは実際のスキルよりもはるかに簡単に形成できるようになります。



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