Виртуальная реальность как метод восстановления двигательных функций Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 616.831-005

ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ КАК МЕТОД ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ

С. М. Рощупкин

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: javamobil@mail.ru

Рассмотрена технология виртуальной реальности как метода восстановления двигательных функций человека, перенесшего инсульт. Отображен результат работы над проектом виртуальной реальности (ВР) для восстановления двигательных функций.

Ключевые слова: инсульт, реабилитация, виртуальная реальность, методы реабилитации, двигательная функция, исследования, проект.

VIRTUAL REALITY AS A MOTOR FUNCTIONS REHABILITATION APPROACH

S. M. Roschupkin

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: javamobil@mail.ru

The technology of virtual reality is the method of rehabilitation the motor functions of a person who has suffered a stroke is considered. The result of work on the virtual reality (VR) project for rehabilitation of motor functions is displayed.

Keywords: cerebrovascular accident, rehabilitation, virtual reality, rehabilitation methods, motor function, research, project.

Лидирующее место среди неврологических заболеваний занимает инсульт. На данное время более 80 % людей, перенесших инсульт, имеют нарушения двигательных функций ног. Восстановление двигательных функций ног является наиболее сложной и важной составляющей при реабилитации пациента, перенесшего инсульт. Существует достаточно много методик восстановления: метод Р№, технология Экзарта, кинестетика, рефлексотерапия, бобат-тера-пия и другие. Для успешной тренировки традиционными методами требуется большое количество вспомогательных материалов и гимнастического оборудования.

Основная задача, которая необходима для реабилитации пациента, - это восстановление двигательных навыков, сходные с теми, что были до момента инсульта [1]. Для выполнения данной задачи необходимы постоянные тренировки больного в среде, которая максимально приближена к реальной. Также необходимо активное участие пациента в этом, наличие интерактивной обратной связи с ним для контроля выполнения двигательных задач и их корректировки в случае возникновения проблем.

С каждым днем все больше развиваются компьютерные технологии, что позволяет совершенствовать традиционные методы реабилитации пациентов, которые перенесли инсульт. На данный момент большую популярность набирает технология виртуальной

реальности (ВР). Техническая составляющая ВР [2] -это компьютерное моделирование, визуализация и имитация, что позволяет погрузиться в виртуальную среду, достаточно сильно похожую на реальную жизнь.

Для реализации ВР используются компьютерные платформы, мобильные устройства, игровые консоли, очки и шлемы ВР. Благодаря этому, технологии ВР можно применять как в условиях стационара, так и проводить тренировки в домашних условиях. ВР повышает мотивацию, реабилитационный потенциал и психологический статус пациента.

На сегодняшний день можно выделить следующие системы ВР [3]:

1. Настольная ВР.

Погружение в ВР осуществляется через экран компьютера. Управление конечностью производится с помощью контроллера (мышь, клавиатура, джойстик, датчика движения и т. д.). Изучение среды ВР и выполнение действий происходит от первого или третьего лица.

2. Иммерсионная ВР.

Погружение в ВР [4] осуществляется с помощью очков (шлема) ВР, что дает эффект полного интерактивного погружения. Управление конечностью производится с помощью ботинка ВР (ТасИт), перчатки, костюма с обратной связью. Изучение среды ВР и выполнение действий происходит от первого лица.

Информационно-управляющие системы

Уже неоднократно проводились исследования ВР [5] как метода реабилитации после инсульта, проводятся и сейчас. Результаты исследований показывают, что ВР не уступает традиционным методам реабилитации, а в некоторых случаях незначительно, но все же, превосходит их. К примеру, взять эксперимент научной группы из Орхусского университета (Aarhus University, Дания). В ходе эксперимента испытуемые, имеющие проблемы с двигательными функциями, были поделены на две группы, первая группа проходила реабилитацию, используя традиционные методы, а вторая использовала технологии ВР. Конечный результат эксперимента показал, что разницы между состоянием первой группы и второй нет, это говорит о том, что ВР показала себя очень действенным методом реабилитации после инсульта, также можно отметить, вторая группа имела очень высокую степень мотивации и готова была продолжать тренировки в ВР.

Современные системы ВР для восстановления двигательные функций человека, перенесшего инсульт, могут фокусироваться на движениях верхних и нижних конечностей, всего тела. Отслеживать точность выполнения движений пациентом. Имеется возможность проводить тренировки стоя, лежа, сидя. С использованием технологий ВР каждому пациенту можно составлять индивидуальную программу реабилитации, что гораздо упрощает процесс реабилитации, по сравнению с традиционными методами.

В данный момент в Сибирском государственном университете науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева ведется работа над проектом ВР, который предназначен для восстановления двигательных навыков ног. Пациенту будет предоставлена возможность выполнить задание, которое несет в себе игровой характер. Он почувствует себя в роли футболиста, которому необходимо забить мяч в ворота (см. рисунок).

Библиографические ссылки

1. Устинова К. И., Черникова Л. А. Виртуальная реальность в нейрореабилитации // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2008. Т. 2, № 4. С. 34-39.

2. Виртуальная реальность как метод восстановления двигательной функции руки / А. Е. Хижникова, А. С. Клочков, А. М. Котов-Смоленский и др. // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2016. Т. 10, № 3. С. 5-10.

3. Galvin J., Levac D. Facilitating clinical decisionmaking about the use of virtual reality within pediatric motor rehabilitation: describing and classifying virtual reality systems // Developmental neurorehabilitation. 2011. Vol. 14, № 2. P. 112-122.

4. Jonassen D. Handbook of Research on Educational Communications and technology // 2nd ed., Lawrence Erlbaum Associates Inc., Publishers, 2014. P. 461-498.

5. Новостной портал «Вести.Медицина». Виртуальная реальность поможет пациентам после инсульта [Электронный ресурс]. URL: https://med.vesti.ru/ no-vosti/issledovaniya-i-otkrytiya/virtualnaya-realnost-pomozhet-patsientam-posle-insulta/ (дата обращения: 09.09.2018).

References

1. Virtualnaya realnost kak metod vosstanovleniya dvigatelnoy funktsii ruki [Virtual reality as an upper limb rehabilitation approach] / A. Ye. Khizhnikova, A. S. Klochkov, A. M. Kotov-Smolenskiy et al. // FGBICU "Scientific Center of Neurology" (Moscow) Publ., 2016. Vol. 10, No. 3. P. 5-10. (In Russ.)

2. Ustinova K. I., Chernikova L. A. Virtualnaya realnost v neyroreabilitatsii [Virtual Reality in Neurorehabili-tation] // FGBICU "Scientific Center of Neurology"

(Moscow) Publ., 2008. Vol. 2, No. 4. P. 34-39. (In Russ.)

3. Galvin J., Levac D. Facilitating clinical decisionmaking about the use of virtual reality within pediatric motor rehabilitation: describing and classifying virtual reality systems // Developmental neurorehabilitation, 2011. Vol. 14, No. 2. P. 112-122.

4. Jonassen D. Handbook of Research on Educational Communications and technology // 2nd ed., Lawrence Erlbaum Associates Inc., Publishers, 2014. P. 461-498.

5. Electronic portal "Vesti.Meditsina". Virtualnaya realnost pomozhet patsiyentam posle insulta. Available at: https://med.vesti.ru/novosti/issledovaniya-i-otkrytiya/ virtualnaya-realnost-pomozhet-patsientam-posle-insulta/ (accessed: 09.09.2018).

© Po^ynKHH C. M., 2018