Stunden damit zu verbringen, Computerspiele zu spielen, ist nicht nur eine Aktivität für professionelle E-Sportler oder Amateurspieler. Es gibt Menschen, denen das Eintauchen in die virtuelle Realität vom behandelnden Arzt vorgeschrieben wird. Viel mehr hängt von ihrem Erfolg im Spiel ab, als ein neues Level zu erreichen oder ein gemaltes Artefakt zu besitzen. Für sie ist die virtuelle Realität ein Simulator, der Lebensqualität, Komfort und manchmal Dauer bietet. Willkommen in der Welt der VR-Rehabilitation.
Grafische Technologien, die modernen Computerspielen vertraut sind, werden in der Medizin seit langem eingesetzt. Dies wird nicht oft geschrieben und besprochen, da der Umfang ihrer Anwendung für die russischen Medien nicht der beliebteste ist. Die Bedeutung solcher Entwicklungen wird jedoch nicht geringer.
Tausende Menschen im Land müssen mithilfe der Virtual-Reality-Technologie rehabilitiert werden. Hunderte von ihnen erhalten solche Unterstützung und bestätigen anhand ihres eigenen Beispiels ihre Wirksamkeit. Mehrere inländische Start-ups und wissenschaftliche medizinische Zentren versuchen, die Marktnachfrage nach Simulatoren und VR-Rehabilitationsprogrammen zu befriedigen. Aber solche Unternehmen sind zu wenige, um eine Nische zu füllen, die erst in den kommenden Jahren wachsen wird. Obwohl die bereits erzielten Ergebnisse bereits Marktaussichten und natürlich den Wert für diejenigen zeigen, die eine Rehabilitation benötigen.
Das Unternehmen Motorika entwickelt und fertigt Technologien an der Schnittstelle von Medizin und Robotik. Das Hauptprodukt sind Handprothesen für Kinder und Erwachsene. Neben mechanischen Traktionsprothesen produziert Motorika erfolgreich komplexe und sehr hochtechnologische bionische Geräte, deren Funktionalität den Besitzer tatsächlich in einen Cyborg verwandelt. Eine Person kann ein solches Gerät fast genauso gut wie mit einer lebenden Hand steuern, indem sie dieselben Muskeln und Nervenenden verwendet.
Um die bionische Prothese vollständig zu beherrschen und sicher zu verwenden, sind Monate Training und Rehabilitation erforderlich. Um diese Arbeit qualitativ zu erleichtern und zu verbessern, haben die Motory-Programmierer die digitale Rehabilitationsplattform ATTILAN entwickelt. Im Kern ist dies ein Videospiel für einen VR-Helm mit einer konsistenten Handlung. Die Spieler werden die Umlaufbahn des Mars in der internationalen Raumstation ATTILAN besuchen und sich auf die bevorstehende Kolonisierung des Planeten vorbereiten.
Aber die Aufgaben und Schwierigkeiten, die sie neben dem Roten Planeten erwarten, sind so konstruiert, dass sie den Umgang mit bionischen Prothesen lehren. Die Spieler hier laufen um die Station herum, erledigen kleine Haushaltsaufgaben, verwalten Fracht und schießen. Für verschiedene Rehabilitationsmaßnahmen werden verschiedene Spielfiguren bereitgestellt: Ingenieur, Wissenschaftler, Raumschiffpilot.
Das Management erfolgt mit denselben Muskeln, die auch bionische Prothesen steuern. Spezielle Sensoren erfassen die Spannung der Muskelfasern des Unterarms und übertragen Daten an das Programm. Der Spieler sieht zum Beispiel eine „lebende“ Hand und eine futuristische Prothese, mit der er seine Handfläche bewegt, drückt und öffnet, Gegenstände aufnimmt und trägt, weil die Muskeln des verbleibenden Teils des amputierten Arms korrekt funktionieren. So wird der Spieler in Zukunft seine bionische Prothese in der realen Welt kontrollieren.
Im ATTILAN-Spiel implementierte Motorika eine der innovativsten und modernsten Methoden zur Vorbereitung auf die Prothetik. In der medizinischen Rehabilitation werden Virtual-Reality-Technologien, wie oben erwähnt, seit langem in anderen Bereichen eingesetzt. Zum Beispiel, um Patienten mit eingeschränkter Motorik aufgrund von Hirnschäden wiederherzustellen. Eine solche Rehabilitation ist häufig für Menschen erforderlich, die einen Schlaganfall oder eine andere Gefäßerkrankung erlitten haben, die das Gehirn schädigt.
Die Istok-Audio-Unternehmensgruppe ist der russische Marktführer bei der Herstellung und dem Vertrieb von Rehabilitationshilfen und Hilfsmitteln für Gehörlose. Der Umfang des Unternehmens wächst jedoch ständig und gilt heute für Menschen mit Behinderungen aller Nosologien. Eine der neuen Entwicklungen von Istok-Audio ist das virtuelle Rehabilitationsprogramm von Devirta Delphi.
Devirta Delphi ist ein virtueller Cyberspace mit einer eigenen 3D-Welt, in die Sie wie in ATTILAN einen VR-Helm und Berührungssensoren benötigen, die biologisches Feedback (BFB) liefern. Hier ist die Technologie noch interaktiver - der Computer-Avatar des Patienten wiederholt menschliche Bewegungen in der virtuellen Welt, was den Anschein einer realen Interaktion mit dem umgebenden Raum erweckt und zusätzlich motiviert.
Menschen, die einen Hirnschaden erlitten haben, wird eine medizinische Rehabilitation in Form einfacher täglicher Übungen verschrieben. "Devirta Delphi" kontrolliert ihren Prozess und ermöglicht es dem Patienten, das Ergebnis seiner Bemühungen zu sehen und sich als Hauptfigur jeder Lektion zu fühlen.
Der Rehabunculus-Service, der heute von den Spezialisten des Wissenschaftlichen Zentrums für Neurologie und des Unternehmens für Intellekt und Innovation angeboten wird, funktioniert auf ähnliche Weise. Bei der Erstellung dieses Simulators beschränkten sich die Entwickler auf den virtuellen Raum ohne biologisches Feedback. Im Gegensatz zu Devirt Delphi benötigt Rehabunculus keine Berührungssensoren, ist einfacher zu bedienen, dient jedoch demselben Zweck - es bietet die erforderliche Menge an körperlicher Aktivität für jeden Tag.
„Die Möglichkeiten, die die virtuelle Realität bietet, ermöglichen es uns, einige Merkmale des menschlichen Körpers zu nutzen, insbesondere die Neuroplastizität des Gehirns“, erklärt Yegor Tokunov, Generaldirektor von Intellect and Innovation LLC und Projektmanager von Rehabunculus. „Speziell ausgewählte Technologien und Algorithmen stärken die Wiederherstellungsmechanismen und sorgen dafür, dass der Körper des Patienten richtig funktioniert. Eine virtuelle Realität inspiriert einen Menschen mit eingeschränkter Motorik dazu, mehr zu tun, als die Motivation für Rehabilitationsübungen tatsächlich zu steigern. “
Ärzte und Entwickler der Samara State Medical University gingen jedoch noch viel weiter und übertrugen die übliche VR-Rehabilitation auf die Ebene der Neurorehabilitation. Ihr ReviVR-Neurotrainer stellt sich im wörtlichen und im übertragenen Sinne auf die Beine. In der virtuellen Welt, die von den Programmierern der Samara State Medical University geschaffen wurde, gehen Menschen mit schwerer motorischer Beeinträchtigung wieder, sehen ihre Beine, hören Schritte und fühlen sogar jeden einzelnen von ihnen. Neben Bild und Ton bietet der Simulator eine taktile Begleitung.
Während einer Rehabilitationssitzung wird eine Virtual-Reality-Brille auf den Kopf des Patienten gesetzt und spezielle pneumatische Manschetten an den Füßen angelegt, die den Druck des Bodens auf die Füße beim Gehen simulieren. Im VR-Helm sieht sich der Patient in der ersten Person in aufrechter Position und bewegt sich selbständig. Die Illusion von Bewegung aktiviert bestimmte Muskelgruppen, die die Gehirnaktivität stimulieren.
Die Erfahrung der medizinischen Rehabilitation zeigt, dass neuronale Verbindungen während der Spielstimulation der Gehirnaktivität wiederhergestellt werden. Eine solche Erholung ist dank des gleichen Mechanismus der Neuroplastizität des Gehirns möglich. ReviVR ist der Schlüssel zum Starten dieses Mechanismus.
Das gleiche Team der Samara State Medical University entwickelte einen weiteren Neurotracer mit einer völlig anderen Aufgabe, aber mit der gleichen Mission - Menschen mit Behinderungen zu helfen. Das ReviMOTION-Programm richtet sich an Kinder mit Zerebralparese oder anderen motorischen Beeinträchtigungen.
Die Rehabilitation mit dem ReviMOTION Neurotracer ähnelt noch mehr einem Computerspiel. Mit seiner Hilfe führen Patienten auf spielerische Weise körperliche Übungen durch. Durch eine korrekt ausgeführte Bewegung bewegt sich der virtuelle Charakter und geht Level für Level durch.
Gleichzeitig kann der behandelnde Arzt das im Simulator bereitgestellte optische Verfolgungssystem und die Bewegungsanalyse verwenden, um den Fortschritt zu verfolgen, und das integrierte Informationsanalysesystem hilft ihm, den Patienten während des gesamten Rehabilitationskurses von Sitzung zu Sitzung zu „führen“.
"Wir haben die Wirksamkeit der Anwendung als Ergebnis der ersten klinischen Studie anhand eines der Zentren nachgewiesen", sagte Alexander Zakharov, außerordentlicher Professor an der Samara State Medical University, Abteilung für Neurologie und Neurochirurgie. „Jetzt haben wir Dutzende solcher medizinischen Zentren in Russland miteinander verbunden. Bisher hat noch niemand die Wirksamkeit des Einsatzes von Technologie zur Wiederherstellung der Bewegung der unteren Extremitäten dieser Größenordnung in der Welt untersucht. Wir planen, die Wirksamkeit der VR-Rehabilitation bei anderen Pathologien zu rechtfertigen. “
Die Erfahrung der in- und ausländischen Rehabilitationspraxis zeigt, dass Lösungen auf der Basis von Virtual-Reality-Technologien Menschen mit Gesundheitsproblemen helfen können, sich zu erholen und anzupassen, ihre Koordinations-, Gleichgewichts- und Körperkontrollfähigkeiten zu verbessern. Es ist zuverlässig bekannt, dass sich die Eigenschaften der Bewegung im realen Raum nicht wesentlich von der Bewegung in einer virtuellen Umgebung unterscheiden. Dank dessen gewinnt eine Person selbst in einem frühen Rehabilitationskurs wieder Vertrauen in ihre Handlungen und Stärken, und die in der VR-Welt erworbenen Fähigkeiten sind viel einfacher zu entwickeln als in der realen.