Wirtualna rzeczywistość w rehabilitacji pacjentów

Naukowcy z Wydziału Mechatroniki PW opracowali aplikacje wykorzystujące wirtualną rzeczywistość, które pomagają w leczeniu osób po udarze mózgu.

Rehabilitacja pacjentów po udarze z syndromem zaniedbywania stronnego, polegającym na braku świadomości istnienia strony porażonej oraz niereagowaniu na żadne bodźce pochodzące z tej strony, a także z niedowładem kończyny górnej jest długim i żmudnym procesem. Najczęstsze ćwiczenie to przeszukiwanie za pomocą wzroku zarówno strony niepomijanej, jak i tej pomijanej, aby znaleźć dany przedmiot i umieścić we wskazanym miejscu. Taka rehabilitacja wymaga jednak całkowitego zaangażowania fizjoterapeuty, a pacjenci szybko tracą motywację.

Zespół z Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej stworzył trzy aplikacje, które, wykorzystując wirtualną rzeczywistość (VR), mają pomóc w tradycyjnej rehabilitacji lub częściowo ją zastąpić.

– Opracowane gry umożliwiają rehabilitację osób po udarze mózgu. Dwie przeznaczone są przede wszystkim dla pacjentów z syndromem zaniku jednostronnego i niedowładami, a trzecia dla osób z niedowładami dłoni – mówi mgr inż. Katarzyna Matys-Popielska, pomysłodawczyni projektu.

Pacjent z syndromem zaniku jednostronnego nie dostrzega połowy przestrzeni. Typowe ćwiczenie przy tym schorzeniu polega na szukaniu na stoliku przedmiotów np. korków od butelek, chwytanie ich oraz przenoszenie do koszyka trzymanego przez rehabilitantów po przeciwnej, nieaktywnej stronie ciała.

– W jednej z naszych aplikacji takie zadanie jest odtworzone w świecie wirtualnym. Pacjent przenosi jabłko z niepomijanej strony na białe pole znajdujące się w obszarze pomijanym. Rehabilitacja odbywa się bez czynnego udziału fizjoterapeuty, gdyż po każdym prawidłowo wykonanym ruchu jabłko ponownie pojawia się, a pacjent kontynuuje ćwiczenie – wyjaśnia mgr inż. Krzysztof Popielski.

W grze dla pacjentów z niedowładami dłoni ćwiczone są zdolności palpacyjne. Poprzez wykonywanie określonych gestów dłoni, identycznych jak w tradycyjnej rehabilitacji, pionki ustawiane są na szachownicy. Ruch musi być utrzymany przez określony czas.

– Wykorzystując wirtualną rzeczywistość stworzyliśmy aplikacje z powtarzalnymi ćwiczeniami, które do tej pory zapewniane były przez fizjoterapeutów. Kolejną zaletą jest angażujące, ciekawe środowisko ćwiczeń, co często powoduje wydłużenie czasu rehabilitacji. Dodatkowo elementy dźwiękowe, wyświetlane statystyki oraz animacje zwiększają stopień zaangażowania pacjenta w ćwiczenia – podkreśla dr inż. Anna Sibilska-Mroziewicz, kierownik projektu. 

W ramach projektu nasi naukowcy sprawdzają również możliwości obsługi aplikacji przez osoby w zróżnicowanym wieku oraz porównują skuteczność terapii z wykorzystaniem gogli VR względem tej konwencjonalnej. Do tej pory grę testowało 25 pacjentów w wieku 45-85 lat, leczących się w klinice rehabilitacyjnej ORPEA Międzylesie w Warszawie. Byli bardzo zadowoleni z możliwości rehabilitacji z wykorzystaniem wirtualnej rzeczywistości. Podkreślali, że jest to jej świetne urozmaicenie, które zachęca do ćwiczeń. Szczególnym uznaniem cieszyły się bajkowe otoczenie i uspokajająca muzyka. Badania pokazały, że z obsługą gier VR radzą sobie osoby w każdym wieku i z różnymi, często poważnymi schorzeniami – w grę przeznaczoną do rehabilitacji dłoni udało się zagrać pacjentce z porażeniem czterokończynowym.

Projekt „Gra wirtualnej rzeczywistości do rehabilitacji osób z niedowładami i syndromem pomijania” realizowany jest od grudnia 2022 r. do kwietnia 2024 r. przez zespół z Wydziału Mechatroniki: dr inż. Annę Sibilską-Mroziewicz oraz doktorantów: Katarzynę Matys-Popielską i Krzysztofa Popielskiego. Został sfinansowany ze środków własnych Instytutu Mikromechaniki i Fotoniki Wydziału Mechatroniki PW oraz Państwowego Funduszu Rehabilitacji Osób Niepełnosprawnych.