Виртуальная реальность (ВР) относится к тем немногочисленным примерам, когда технология, изначально разработанная как средство развлечения, получила затем практическое применение. Причём не только в науке и образовательном процессе, но и в медицине.
Лечение боли
Острая и хроническая боль приносит тяжёлые мучения. Пациенты, перенёсшие обширные ожоги, испытывают невыносимую боль не только непосредственно после поражения, но и в процессе длительного лечения. Помимо ежедневной обработки ран и удаления отмерших тканей в периоде реабилитации для того, чтобы кожа сохранила свою эластичность её необходимо регулярно растягивать. Это вызывает настолько сильные болевые ощущения, что купировать их порой неспособны даже высокие дозы наркотических анальгетиков, которые, разумеется, имеют массу побочных эффектов, в том числе и синдром отмены.
И здесь на помощь врачам и пациентам приходит виртуальная реальность. Исследовательской группой под руководством Х. Хоффмана при поддержке одного из основателей компании Microsoft Пола Аллена была разработана специальная программа для виртуальной терапии SnowWorld («Мир Снега»). У пациента в шлеме виртуальной реальности создаётся иллюзия полёта сквозь кружащиеся в воздухе снежинки над покрытым снегом каньоном, на дне которого протекает река, а в отдалении бурлит водопад. Используя специальные перчатки, пациент кидает снежки в стоящие на берегу эскимосские хижины и плывущих по реке пингвинов. Ряд исследований эффективности ВР-программ показал значительное субъективное уменьшение интенсивности болевого синдрома по сравнению с использованием традиционных методов (опиатных препаратов) за счёт эффекта отвлечения внимания. По некоторым данным пациенты втрое меньше думали о боли, 22% против 76%. Причём традиционные видеоигры не обладали таким эффектом.
В одном из исследований, 39 здоровых добровольцев в течение 30 секунд подвергали воздействию теплового болевого раздражителя. 20 человек погружались в иллюзию «Мир Снега» с высококачественным шлемом виртуальной реальности, снабжённым датчиком отслеживающим положение головы, перчатками и наушниками. Остальные имели низкокачественный шлем без позиционного датчика, наушников и перчаток. В результате было установлено, что ослабление болевых ощущений напрямую связано с силой иллюзии, обеспечивающейся качеством компьютерных технологий.
В данных работах оценивалась субъективная выраженность болевого синдрома пациентами, и для подтверждения эффективности метода было проведено изучение активности зон головного мозга с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ). Испытуемых подвергали болевой стимуляции и наблюдали при этом выраженное усиление активности в 5 структурах головного мозга: таламусе, островке, в чувствительной зоне поясной коры, в первичной и вторичной соматосенсорной коре. В группе добровольцев, погружённых в иллюзию «Мира Снега», болевая активность в мозге по данным ФМРТ значительно снижалась в отличие от контрольной группы. Причём, одновременно с этим, показатели субъективной оценки боли также были ниже. В дальнейшем была установлена эффективность виртуальной реальности в снижения интенсивности боли у пациентов, как при ряде различных заболеваний, так и при проведении болезненных медицинских манипуляций.
Фобии
Ещё одной областью применения ВР стало лечение различных фобий, крайне трудно поддающихся традиционной терапии. Пациентам демонстрируются объекты и ситуации, вызывающие у них непреодолимый страх. В частности для лечения арахнофобии (боязни пауков), была разработана специальная программа SpiderWorld («Мир Пауков»). Здесь, как и в других формах экспозиционной терапии, целью является постепенное приучение пациента к объекту, вызывающему у него панический страх. На первых этапах пациент видит перед собой виртуального тарантула и, передвигаясь в трёхмерном пространстве, старается максимально к нему приблизиться. Затем, используя перчатку, человек пытается дотронуться до паука. Симуляция состоит из нескольких последовательных этапов, на которых осуществляется выполнение различных заданий. В результате после прохождения виртуальной экспозиционной терапии пациенты, которые ранее были просто не способны в реальной жизни приблизиться к клетке с пауками ближе, чем на три метра, подходили к ней вплотную, касаясь её. Некоторые даже отважились открыть дверцу. Проведённое статистическое исследование показало, что значительного уменьшения страха перед пауками удавалось добиться у 83% пациентов.
Эффективные программы ВР разработаны и используются и для лечения других фобий: публичных выступлений, боязни высоты, воздушных перелётов и т.д. Например, для облегчения жизни людей, испытывающих страх высоты, пациента отправляют на прогулку по крышам с постепенным увеличением этажности, сопровождающуюся различными приключениями.
Существуют особые программы для лечения и такого серьезного психического заболевания, как посттравматическое стрессовое расстройство. Они помогают осознать, пережить и ослабить эмоции, связанные с памятью о травмирующем событии. Однако здесь необходим индивидуальный подход к программированию и подстройке программы под конкретного пациента, что значительно затрудняет широкое внедрение подобных методик.
Аутизм и фантомные боли
ВР применяется и при аутическом расстройстве: с детьми в симуляции безболезненно обыгрываются различные ситуации, им демонстрируется как себя лучше вести в них. В Центре здоровья мозга Университета Северного Техаса в Далласе на группе из 30 человек в возрасте от 7 до 16 лет, страдающих выраженным расстройством аутического спектра, было проведено 10 часовых тренировок с использованием специально разработанной ВР-программы. В ней разыгрывались различные ситуации, например, знакомство с ровесниками, приглашение на вечеринку или встреча с хулиганом на улице. После прохождения виртуального курса наблюдалось улучшение приспособления аутистов к окружающему миру и взаимодействия с людьми. По результатам последующего нейрокогнитивного исследования был отмечен прорыв в эмоциональном узнавании, т.е. в понимании действий других людей и способности решать коммуникационные проблемы.
Виртуальная реальность демонстрирует хорошие результаты в лечение фантомных болей, эффективной терапии которых до сих пор не существовало. В Технологическом университете Чалмерса (Швеция) врачи подключали датчики к культе утраченной конечности, в области проекции которой пациент испытывал сильные боли. При этом компьютер осуществлял трансляцию виртуальной руки на очки виртуальной реальности. Пациент не просто осуществлял движения несуществующей рукой, он вёл автомобиль. Таким образом, мозг получал виртуальное подтверждение наличия конечности, которой он пытался управлять, посылая импульсы и вызывая тем самым болевые ощущения.
Нейрореабилитация
Особой областью применения ВР является нейрореабилитация пациентов, перенесших инсульт и имеющих тяжёлые парезы и параличи. В результате проводимой ВР-терапии мозг восстанавливает утерянные нейронные связи по алгоритму биологической обратной связи. В одном из клинических исследований эффективность такого лечения достигала 90%.
Признанием виртуальной реальности может служить тот факт, что в 2020 году FDA (Управление по надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) присвоило системе виртуальной реальности, предназначенной для облегчения болей в пояснице и при фибромиалгии, статус революционного открытия.
Возвращаясь к самому началу статьи, на ум приходит ещё только одна технология, изначально созданная для развлечения, но потом ставшая перспективной отраслью науки для изучения нелинейных процессов в окружающем мире – фрактальная геометрия. Может кто-то приведёт ещё примеры подобных феноменов?
Платформа Дзен по определённым причинам меняет алгоритмы показов, и теперь статьи канала Intellectus увидят только его подпиcчики. Если вы уверены, что подписаны на канал рекомендуется проверить это в связи с возможной автоматической отпиской.
Также материалы по теме «Иные подходы в медицине»:
