Kopiowanie niemożliwe

TERAPIA VR

Obyś żył w ciekawych czasach z ciekawymi technologiami, czyli wirtualna rzeczywistość w rehabilitacji pacjentów z chorobami mózgu.

Dynamicznie zmieniający się świat i nieustannie pojawiające się nowe technologie wprowadzają system ochrony zdrowia w kompletnie inne niż dotychczas funkcjonowanie. Dotyczy to m. in. leczenia i rehabilitacji pacjentów z chorobami mózgu. Ta rewolucja w opiece nad chorymi kształtowana jest przez cyfryzację, nowe technologie oraz rozwiązania telemedyczne, których znaczenie wciąż rośnie. Od kilkunastu lat pacjenci w Polsce korzystają już ze stymulatorów mózgu, dostępne są również pompy lekowe, wyposażeniem pacjentów staje się powoli pilot do wszczepionego urządzenia czy aplikacja na smartfona.

Obserwujemy też zmieniającą się populację osób dotkniętych chorobami cywilizacyjnymi i neurodegeneracyjnymi. To już coraz częściej ludzie, którzy mają stały kontakt z nowymi technologiami, dla których obsługa urządzeń multimedialnych jest czymś zupełnie naturalnym. Wszyscy musimy być zatem przygotowani na zmieniające się możliwości, a co za tym idzie - wymagania pacjentów. Przyszedł czas na rehabilitację w warunkach wirtualnej rzeczywistości, która staje się coraz szerzej dostępna.


 

Na czym polega rehabilitacja w wirtualnej rzeczywistości?

Terapia z użyciem systemów do wirtualnej rzeczywistości rozwija się bardzo prężnie już od kilkunastu lat i stanowi obszar zainteresowania naukowców na całym świecie. Koncepcja wykorzystania wirtualnej rzeczywistości do leczenia zaburzeń ruchowych i poznawczych polega na poprawie neuroplastyczności mózgu czyli zdolności komórek nerwowych do zmiany połączeń i zachowania w odpowiedzi na nowe informacje. Kiedy patrzymy jak inni się poruszają - możemy poruszać się lepiej. A kiedy wizualizujemy sobie ruchy, które chcemy wykonać - możemy poruszać się lepiej w realnym życiu. Ta zasada działa, bowiem jedne obszary mózgu mogą kompensować zaburzenia w innych szlakach neuronalnych odpowiedzialnych np za chód, tak jak w przypadku głębokich struktur mózgu dotkniętych procesem neurodegeneracyjnym w chorobie Parkinsona.

Ten rodzaj rehabilitacji przeznaczony jest głównie dla chorych z uszkodzeniami układu nerwowego, ale też i chorób psychicznych czy zespołów bólowych. Dzięki wirtualnej terapii pacjenci uczą się np. wykonywać czynności w specjalnie dla nich stworzonej czy poprawionej rzeczywistości, tak, aby później mogli odtworzyć optymalne wzorce ruchowe w świecie rzeczywistym. Nabywają też nowych umiejętności i stymulują te obszary mózgu, które nie są aktywowane podczas tradycyjnych form terapii.


 

Co oznacza pojęcie wirtualnej rzeczywistości?

Tzw. wirtualna rzeczywistość to powszechnie używane określenie na wszystko co jest elementem innym od świata realnego. Tak naprawdę należy jednak wiedzieć, że rzeczywistość wirtualna (ang. virtual reality - VR) to świat całkowicie sztuczny, wytworzony przez zewnętrzny komputer. Zakładając np. gogle VR przenosimy się całkowicie w nierealny świat i jesteśmy wewnątrz niego, stojąc np. na czubku Mont Everestu i rozglądając się dookoła. Z kolei w rzeczywistości rozszerzonej (ang. augmented reality - AR) widzimy pewne elementy wirtualne, ale nałożone na obraz rzeczywisty. Wyświetlanych obiektów (tzw. hologramów) nie można jednak połączyć z elementami istniejącymi naprawdę i nie pozostają one z nami w żadnej interakcji, po prostu istnieją. Przykładem są np. wirtualne przeszkody, wyświetlane na podłodze pokoju, w którym przebywamy, a które jednak nakładają się np na stojące obok krzesło, ponieważ system nie jest w stanie rozpoznać innego obiektu. Dla przykładu - jedną z pierwszych aplikacji tego typu była gra Pokemon Go. Natomiast tak zwana rzeczywistość mieszana (ang. mixed reality - MR), której przykładem są gogle Microsoft HoloLens, to realny świat, do którego dołożone zostały elementy sztuczne, doskonale wkomponowane w rzeczywistość, a wytworzony obraz bierze pod uwagę właśnie rzeczywiste otoczeni. Można więc obserwować obiekty holograficzne jednocześnie w pełni pozostając w realnym świecie.


 

Czy w Polsce wykorzystujemy wirtualne technologie w medycynie?

Już od dawna technologie VR wykorzystywane są do symulacji zabiegów operacyjnych i edukacji kadr medycznych. W Polsce kardiolodzy z Instytutu Kardiologii w Aninie wykorzystują okulary AR w zabiegach operacyjnych, co znacznie je usprawnia. Mamy w Polsce programistów, którzy produkują aplikacje medyczne umożliwiające analizę organów wewnętrznych człowieka, wirtualnie odwzorowanych na podstawie rezonansu magnetycznego, z których mogą korzystać lekarze przygotowujący się do operacji. Dostępne są też specjalne aplikacje i wirtualne gry, stworzone we współpracy z okulistami dziecięcymi, a opracowane specjalnie dla dzieci cierpiących na zeza, które leczą się przez zabawę. Już od kilku lat studenci Śląskiego Uniwersytetu Medycznego uczą się anatomii z wykorzystaniem wirtualnego stołu. Z kolei naukowcy z Uniwersytetu Wrocławskiego wykorzystują gogle VR do terapii zespołów bólowych. To wszystko dzieje się w Polsce, ale nie śledząc nowinek w tym temacie pewnie nie do końca jesteśmy tego świadomi. Tak naprawdę znaczenie wirtualnych technologii w medycynie rośnie z roku na rok, a w mojej opinii jednym z ważniejszych działów jest właśnie rehabilitacja w wirtualnej rzeczywistości.


 

W jakich chorobach i dlaczego możemy wykorzystywać wirtualne terapie?

Rehabilitacja w warunkach wirtualnej rzeczywistości to dziedzina nowa, żeby nie powiedzieć - wciąż raczkująca. Od kilku lat jednak systematycznie rośnie liczba doniesień naukowych o wykorzystaniu tej technologii głównie w chorobach układu nerwowego - u pacjentów po udarze mózgu, z chorobą Parkinsona, z przewlekłym bólem, ale też i w psychiatrii i psychoterapii - u pacjentów z fobiami, zaburzeniami lękowymi, z autyzmem czy zespołem stresu pourazowego.

Ten rodzaj rehabilitacji wykorzystywany jest przede wszystkim w schorzeniach, gdzie nie mamy potrzeby jedynie poprawy siły mięśni konkretnej części ciała, a tak naprawdę musimy rehabilitować wszystkie obszary zanikającego lub źle funkcjonującego mózgu oraz stymulować wiele szlaków neuronalnych.

To, czym my lekarze zwykliśmy się kierować w naszych strategiach terapeutycznych, to dowody naukowe na ich skuteczność. Zwykle stosujemy i zalecamy pacjentowi terapię, która znajduje się w rekomendacjach i wytycznych powstałych na bazie Evidence - Based Medicine czyli medycyny opartej właśnie na dowodach naukowych. W przypadku technologii rzeczywistości wirtualnej tych dowodów naukowych jest na razie bardzo mało. Opublikowany przed 2 laty przegląd systematyczny wiarygodnych publikacji naukowych dotyczących rehabilitacji VR w chorobie Parkinsona przedstawił tylko 8 badań, w których łącznie wzięło udział jedynie 263 pacjentów. Okazało się, że terapia z użyciem wirtualnej rzeczywistości co prawda zwiększa długość kroku chorych, ale ogólnie zdolność chodu i równowagę poprawia w sposób podobny jak klasyczna fizjoterapia. Jakość tych dowodów była niestety bardzo niska, przede wszystkim z powodu małej liczebności grup badanych oraz różnych technik, których używano. Eksperci podkreślają konieczność dalszych badań w tym obszarze, również zbadania skuteczności tej terapii w różnych stadiach choroby, a także doprecyzowania zaleceń co do częstotliwości, czasu trwania i treści poszczególnych sesji terapeutycznych.

Użycie wirtualnych rzeczywistości przynosi korzyść choćby dlatego, że pacjent jest zmuszony uczyć się nowych wzorców ruchowych w bezpiecznym środowisku sali treningowej, ale jednak naśladując rzeczywiste ruchy np. w czasie przechodzenia prze ulicę czy na chodniku pełnym przechodniów.

To co dla pacjenta jest najważniejsze w terapii wirtualnej to informacja zwrotna ze środowiska, czyli natychmiastowa reakcja otoczenia na każdy ruch pacjenta, stymulująca go do podjęcia kolejnego kroku, działania, zareagowania na zmieniające się otoczenie i wymuszająca pracę kolejnych obszarów mózgu. Procesy ruchowe i poznawcze są stymulowane jednocześnie - orientacja w przestrzeni, słuch, wzrok, zapach czy dotyk. Rehabilitacja w warunkach rzeczywistości wirtualnej jest więc terapią całego mózgu, a nie wybranego obszaru kory mózgowej i wybranej części ciała - mięśnia czy stawu. Pacjenci ze schorzeniami neurozwyrodnieniowymi mogą w ten sposób ponownie nabywać zdolności motorycznych, które zostały utracone z powodu procesu chorobowego.

Obrazowo tłumacząc - pacjent z chorobą Parkinsona będzie miał problem z wykonaniem pierwszego kroku i będzie tkwił w miejscu, ale może bez problemu przekroczyć wirtualną przeszkodę, która pojawi się na jego drodze.

Dzięki użyciu np. gogli VR jesteśmy w stanie nakładać w polu widzenia pacjenta obiekty, zmuszając go do płynnego rozpoczynania każdego kroku.

Obszarem, w którym trening z użyciem VR jest szczególnie skuteczny to zapobieganie upadkom u parkinsoników i u osób starszych. Trening na bieżni z wizualizacją wzrokową ścieżki, po której pacjent kroczy z możliwością ominięcia potencjalnych przeszkód zdecydowanie zmniejszył liczbę upadków, nawet w zaawansowanych stadiach choroby. To wnioski z badań naukowców w Tel Awiwie.

 

Wirtualne technologie można też wykorzystywać w diagnostyce i leczeniu otępień. Stymulowanie obszarów w mózgu odpowiedzialnych za pamięć może się  odbywać przez odkrywania nowych przestrzeni, miejsc, eksplorowania całych wirtualnych światów.

Technologia VR okazuje się również skutecznym sposobem leczenia bólu. Pacjent, który zakłada gogle VR odwraca uwagę od bólu i skupia się eksplorowaniu wirtualnego świata. Taki sposób sprawdza się w walce z ostrym bólem towarzyszącym zabiegom czy zmianie opatrunków, ale też w walce z bólem przewlekłym. Dzięki wirtualnej rzeczywistości można też leczyć bóle fantomowe, które pojawiają się po amputacji. Taki system został stworzony na potrzeby wojska. W czasie misji amerykańskich w Iraku i Afganistanie wielu żołnierzy straciło kończyny cierpiąc na silne dolegliwości bólowe nogi czy ręki, której już nie mieli. W leczeniu wykorzystuje się wirtualny obraz brakującej kończyny, dzięki czemu łatwiej jest umiejscowić ból i nad nim zapanować. Oszukujemy korę ruchową mózgu, która potrzebuje zmysłu wzroku, aby określić położenie kończyny w przestrzeni. Możemy zastosować system rozszerzonej rzeczywistości i wirtualnie odtworzyć brakującą kończynę. Pacjent może więc zobaczyć wirtualną rękę czy nogę i wykonać odpowiedni ruch, a mózg z kolei dostanie informację o rozluźnienia mięśni i tym samym złagodzeniu bólu.

 


 

Jakie korzyści daje rehabilitacja w warunkach wirtualnej rzeczywistości?

Z punktu widzenia efektywności procesu rehabilitacji - wirtualna terapia gwarantuje precyzyjne informacje zwrotne dla mózgu i stymulację wszystkich obszarów oraz szlaków nerwowych, co wspiera z kolei proces plastyczności układu nerwowego i nabywania nowych funkcji przez komórki, które dotąd takich cech nie posiadały.

Unikatowa możliwość przeniesienia nabytych w wirtualnym świecie zdolności do świata rzeczywistego w sposób płynny to kolejna zaleta tej terapii. I co jest z tym związane, możliwość upraszczania w świecie wirtualnym złożonych czynności, z którymi pacjent nie radziłby sobie w świecie realnym.

Natomiast z punktu widzenia korzyści dla pacjenta to przede wszystkim zwiększenie motywacji do rehabilitacji. Wszyscy wiemy, że rehabilitacja przewlekłych i postępujących schorzeń neurologicznych jest terapią stałą i systematyczną. Pacjenci muszą mieć motywację, aby pomimo zauważalnej progresji niektórych objawów nadal stymulować mózg i usprawniać go. W warunkach wirtualnej rzeczywistości pacjenci rzadziej doświadczają zwyczajnej nudy. Zastosowanie gier, systemu punktowego i wchodzenia na kolejne poziomy wtajemniczenia motywuje chorego do dalszych działań.

Ciekawe jest również to, że i seniorzy doskonale odnajdują się w wirtualnej rzeczywistości. Takie ćwiczenia są dla nich atrakcyjne i wciągające, co oczywiście zwiększa skuteczność leczenia również w tej grupie wiekowej.

 


 

A czy są jakieś niebezpieczeństwa takiej rehabilitacji? Czy noszenie gogli nie wywoła jakichś zaburzeń u pacjentów?

Choroba symulatorowa czyli inaczej choroba lokomocyjna VR to powikłanie, które może wystąpić, ale wówczas, gdy treść ćwiczeń jest nieodpowiednia dla pacjenta lub rodzaj terapii podany jest w sposób nieodpowiedni. To tak naprawdę reakcja organizmu na sprzeczne bodźce jakie docierają do mózgu i pojawia się tylko wtedy, gdy istnieje rozdźwięk między tym co robimy w świecie VR, a w świecie rzeczywistym. Jeśli będziemy siedzieć nieruchomo w fotelu, a w wirtualnym świecie siedzieć za kokpitem samolotu, to pomimo zmieniającej się wokół nas scenerii - choroba symulatorowa nie powinna wystąpić. Naśladując chodzenie po bieżni w świecie VR nasz mózg otrzyma informacje, że w obu światach porusza się dokładnie identycznie. Oczywiście, wszelkie rozbieżności i sprzeczne informacje mogą prowadzić do pojawienia się nudności, wymiotów  lub zawrotów głowy, będących objawami choroby symulatorowej.

Co ciekawe, wśród pacjentów z chorobą Parkinsona poddawanych terapii VR nie zanotowano do tej pory takich skutków ubocznych. Należy mieć świadomość możliwości wystąpienia takich komplikacji. Dlatego rehabilitacja z użyciem wirtualnej rzeczywistości nie powinna być niekontrolowaną zabawą. Użycie komercyjnych systemów takich jak Nintendo Wii czy Kinect XBox sprzyjałoby kontynuacji terapii również w warunkach domowych. Niestety, nie powstały jeszcze specjalistyczne gry komputerowe w systemie VR, przygotowane z myślą o określonych grupach pacjentów neurologicznych. Do terapii używa się zatem gier takich jak np. Kinect Adventure, które można kupić w każdym sklepie z multimediami. Nie ma jednak wystarczających danych potwierdzających np. jak długo powinna trwać pojedyncza sesja terapeutyczna i czy ten rodzaj gry nadaje się dla każdego pacjenta z danym schorzeniem.

 

"Zdecydowanie więc podkreślam, że terapia VR powinna być rekomendowana indywidualnie, stosownie do stopnia zaawansowania choroby, deficytów motorycznych i poznawczych pacjenta, a także jego możliwości fizycznych. W ten sposób możemy zmaksymalizować efekty minimalizując jakiekolwiek ryzyko związane z użyciem sprzętu"

/dr n.med. Magdalena Boczarska-Jedynak/

Kolejnym niebezpieczeństwem takiej terapii bez nadzoru jest możliwość przeciążenia pacjenta, a także skupianie się na wynikach gry, a nie na jakości wykonywanych ćwiczeń co zmniejsza efekty treningu.

 


 

Czego wiec nie należy robić aby sobie nie zaszkodzić używając wirtualnej rehabilitacji ?

Pamiętajmy, że w schorzeniach neurologicznych rehabilitacja wirtualna nie może w pełni zastąpić tradycyjnej fizjoterapii i tak naprawdę powinna być terapią dodatkową, zwiększającą możliwości uzyskania plastyczności układu nerwowego. Zaniechanie innej aktywności fizycznej, indywidualnej terapii z fizjoterapeutą, w tym bardzo ważnej pracy z sylwetką i poprawy mobilności kręgosłupa na rzecz siedzenia w fotelu z goglami VR to z pewnością błędny kierunek. Dlatego tak ważna jest indywidualizacja rehabilitacji i dopasowanie jej do potrzeb konkretnego pacjenta.

Aby wywołać określone zmiany w mózgu rehabilitacja powinna być właśnie spersonalizowana.

Personalizacja to słowo odmieniane teraz w ochronie zdrowia przez wszystkie przypadki - i słusznie. To jedyna droga do poprawy efektywności naszych działań. Zacznijmy więc mówić o personalizowanej, kompleksowej rehabilitacji całego mózgu, a nie jedynie ćwiczeń mięśni fragmentu ciała. Osobiście od wielu lat jestem zaangażowana w promowanie modelu kompleksowej i całościowej opieki w przewlekłych chorobach mózgu, a taką jest choroba Parkinsona. Teraz chcę również podkreślić potrzebę kompleksowej rehabilitacji całego mózgu, ale w sposób zindywidualizowany i dostosowany do różnych potrzeb poszczególnych pacjentów.


 

Czy taki rodzaj rodzaj rehabilitacji jest dostępny dla pacjentów?

W wielu ośrodkach w Polsce dostępne są już pojedyncze albo zintegrowane systemy wirtualnej rzeczywistości, jak choćby wspomniany wcześniej Instytut Psychologii Uniwersytet Wrocławskiego. Świadomość potencjału tej terapii wciąż rośnie, natomiast najważniejsze jest, aby dostosować ją do stanu klinicznego pacjenta.

W nowo otwartym Instytucie Zdrowia w Oświęcimiu stworzyliśmy Klinikę Rehabilitacji, Terapii Cyfrowej i Wirtualnej VR, gdzie wykorzystujemy kilka różnych systemów komputerowych i audiowizualnych do prowadzenia terapii chorych z zaburzeniami motorycznymi i poznawczymi. Od działającej w systemie AR podłogi interaktywnej, poprzez gogle VR, systemy Kinect oraz Microsoft HoloLens. Dostosowujemy rodzaj rehabilitacji do potrzeb konkretnego pacjenta biorąc pod uwagę jego stan kliniczny. Indywidualny plan obejmuje przede wszystkim tradycyjną rehabilitację, ale z użyciem nowych koncepcji terapeutycznych, natomiast terapia wirtualna jest elementem dodatkowym i dostosowywanym do określonych zaburzeń. W ten sposób realizujemy rehabilitację personalizowaną.

Dzięki współpracy z Polsko-Japońską Akademią Technik Komputerowych i pracującymi w niej wybitnymi ekspertami, specjalizującymi się w wykorzystywaniu technologii komputerowych w medycynie, mamy również możliwość użycia najnowocześniejszego systemu do rehabilitacji w wirtualnej rzeczywistości CAREN Extended. System ten gwarantuje nam możliwość nie tylko usprawnienia samego procesu rehabilitacji, ale też i prowadzenia badań naukowych w tym obszarze.

Umów się na wizytę!
EnglishDeutschPolski