Применение видеоигр и VR-технологий в сфере медицины
научный журнал «Актуальные исследования» #7 (34), февраль '21

Применение видеоигр и VR-технологий в сфере медицины

За последние 20 лет видеоигры проникли во многие сферы нашей жизни и перестали быть только лишь развлечением. Новый опыт оказался полезным в науке и образовании. Медицина также не осталась в стороне. Чаще звучат истории о том, как игры помогают в реабилитации пациентов с различными заболеваниями. После появления Nintendo Wii и популяризации VR-реабилитация после тяжёлых заболеваний, совершенствование навыков врачей и профилактика различных заболеваний, связанных с мыслительной деятельностью человека, стала намного эффективнее.

Аннотация статьи
видеоигры
здоровье
виртуальная реальность
медицинская реабилитация
восстановление
хирургия
Ключевые слова

Медицинская реабилитация – непростое испытание. Процесс восстановления, как правило, затягивается на долгие месяцы или годы, и зачастую не бывает стопроцентно успешным. При выходе пациента на так называемое «плато», считается, что лучше ему уже не станет. В такие моменты дальнейшая реабилитация становится для пациента бессмысленной и скучной рутиной. Именно тогда именно видеоигры могут прийти на помощь.

По сути, игровая терапия и традиционные методы реабилитации – это две стороны одной медали. Базовые упражнения сливают с игровым процессом и маскируют за яркой графикой. Но присутствуют и отличия: персонализация нагрузки, запись данных в режиме реального времени, мгновенная обратная связь и много другое способствуют улучшению качества реабилитации. Также не стоит забывать, что практически любая игра обладает мотивационным аспектом, способствующим возобновлять процесс до тех пор, пока его результат не будет удовлетворительным.

Запуск Nintendo Wii в 2006 году сильно повлиял на систему медицинской реабилитации. Связано это было с контроллером Wii Remote, который определял свое положение в трехмерном пространстве благодаря работе акселерометра и светочувствительной матрицы. Для улучшения обратной связи в него также встраивался динамик и вибромеханизм. Игровая терапия с Wii Remote помогала пациентам заново учиться контролировать движения.

Не менее полезным продуктом Nintendo врачи посчитали Wii Balance Board, состоящий из небольшой платформы с четырьмя внутренними весами, фиксирующими изменения перемещения центра тяжести пациента. В комплекте с Balance Board шла игра Wii Fit – комплекс физических упражнений, являющийся полезным для пациентов с нарушениями двигательного аппарата.

Положительный эффект от Balance Board зафиксировали австралийские ученые. Исследование, проведенное под руководством Пенелопы Макнолти из Neuroscience Research Australia, показало, что прогресс в реабилитации, основанный на использовании Balance Board, имеет физиологическую основу - отмечено восстановление нервных связей, ответственных за равновесие. На практике это подтвердилось проведением постурографии – теста, регистрирующего положение тела. Позитивные итоги были также связаны с проявлением нейропластичности – способности мозга к адаптации и созданию новых связей между своими клетками.

Многие отечественные производители также пытаются удовлетворить запрос рынка на тренажёры и программы VR-реабилитации. Например, основным продуктом Компании “Моторика” являются протезы рук для детей и взрослых, функционал которых позволяет человеку управлять данным бионическим устройством почти так же, как своей рукой.

В целях облегчения процесса овладения протезом программисты «Моторики» создали цифровую реабилитационную платформу ATTILAN – VR-игру, в которой игрокам предстоит подготовить планету Марс к будущей колонизации, пребывая на орбитальной международной космической станции. Все действия в данной игре направлены на совершенствование навыка пользования бионическим протезом. Игрок может совершать их только благодаря правильной работе мышц оставшейся части ампутированной руки. Таким образом игрок будет управлять своим бионическим протезом в жизни.

Схожая технология лежит и в основе одной из новых разработок компании «Исток – аудио» - «Девирта Делфи». «Девирта Делфи» – это аппаратно-программный, мультимедийный комплекс для дистанционно -контролируемой реабилитации пациентов с использованием технологий виртуальной реальности. Как и в случае с ATTILAN для погружения необходимы шлем виртуальной реальности и сенсорные датчики, обеспечивающие биологическую обратную связь. Интерактивности в данной технологии еще больше – игровой персонаж пациента повторяет его движения в виртуальном мире, создавая видимость взаимодействия с окружающим пространством.

Как и раньше, игры продолжают критиковать за излишнюю жестокость. Большое количество родителей продолжает считать, что видеоигры – зло, которое только и делает, что вредит нервной системе их детей. Наперевес этому мнению хочется отметить, что в мире появилась первая игра, приравниваемая к лекарству.

В июне 2020 года список FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов) пополнила видеоигра EndeavorRx от компании Akili Interactive. В ее основе лежит технология Akili Selective Stimulus Management, которая действует на особые нейронные системы, отвечающие за концентрацию и внимание человека.

Цель EndeavorRx – помочь детям в возрасте от 8 до 12 лет, имеющим синдром дефицита внимания и гиперактивности. Для того, чтобы цель была оправданной, было проведено 5 клинических испытаний, в которых поучаствовало более 600 детей. В течение месяца им нужно было играть в эту игру по 25 минут пять дней в неделю. После курса лечения у трети испытуемых больше не наблюдалось ощутимого дефицита внимания как минимум по одному из показателей. Данные улучшения сохранялись в течение месяца. Также у детей наблюдались изменения в ежедневных проявлениях СДВГ по прошествии месяца после курса лечения.

Как и традиционные препараты, EndeavorRx имел побочные эффекты: раздражение и головную боль. Также стоит отметить, что результаты лечения были не столь высоки, чтобы EndeavorRx можно было всерьёз рассматривать как основной способ борьбы с СДВГ. Однако стоит сказать, что случай знаковый: EndeavorRx стала первой видеоигрой, получившей одобрение от FDA. Это дает право врачам рекомендовать приложение при лечении СДВГ, а студии Akili разрешение рекламировать данную игру как лекарство. Релиза у EndeavorRx пока не было, но публичный запуск стоит у Akili в приоритете.

Среди компьютерных игр много и таких, где уровень жестокости минимален. Например, существует большое количество игр, главной целью которых является исследование местности, погружение в атмосферу и раскрытие сюжета через взаимодействие с окружающим миром. Эти игры не только безобидны, но и зачастую полезны для здоровья. В 2017 году Джоша Паппенхайма, автора статей для BBC, преследовали сильные панические атаки, сопровождающиеся чувством тревоги, потерянности и безнадежности.

Будучи заядлым геймером, может наступить момент когда ребенок больше не получает удовольствия, проводя время за любимыми играми. Однако знакомство с Firewatch может все изменить. Погрузившись в игровой процесс, принимая те или иные решения, чтобы разгадать очередные паззл или головоломку, ребенок впервые за долгое время чувствует, что может что-то контролировать. Справляясь с разного рода задачами, дети понимают, что смотрят на вещи с позитивной точки зрения. Так игра помогает детям улучшить свое самочувствие.

Видеоигры могут способствовать не только ускорению и эффективности реабилитации, но и совершенствованию навыков хирургов. Например, проведение операций на брюшной полости при помощи лапароскопии стало намного проще благодаря игровой моторике, схожей с той, что нужна при использовании данного метода хирургического вмешательства.

Изначально проблема состояла в том, что оперирующие врачи испытывали определенные трудности с движением инструментов, а также восприятием габаритов прокола при применении лапароскопии. Справиться с данными сложностями помогла игра Top Gun. Доктор Джеймс Россер, являясь поклонником этой игры, понял, что ознакомление врачей с её механикой может помочь им улучшить проведения операций при помощи лапароскопии. Исследование подтвердило его правоту – всего три часа игры в Top Gun в неделю способствовало не только уменьшению числа ошибок, допускаемых хирургами, на 37%, но и возрастанию скорости проведения операций [1].

В другом своем исследовании доктор изучал влияние Super Monkey Ball и Underground video games на подготовку к проведению подобных операций. Выяснилось, что обычная игра про обезьянку тренирует моторику хирурга не хуже, чем профессиональный тренинг по лапароскопии. Данные игры помогли более чем 60 коллегам доктора Россера совершенствовать свои навыки и проводить операции более качественно [2]. За последние годы разработки в сфере VR получили мощный толчок в развитии. Однако сдерживает весь потенциал этой технологии медленная скорость передачи данных, недостаточная мощность электронных процессоров, а также несовершенная связь между пользователем и компьютером. Решением совокупности этих проблем станет новая технология, основанная на нейрокомпьютерном интерфейсе [3, c.12].

Игровая культура без сомнений заняла нишу в медицине. Методы реализации игровых технологий заставили врачей по-новому взглянуть на старые проблемы, а пациентам дали возможность искать в себе силы и мотивацию нестандартными для реабилитации способами. Хотя на данный момент и не существует продвинутой медицинской статистики, десятилетиями накапливаемой благодаря количеству успешных историй в сфере видеоигровой реабилитации, точечный прогресс нельзя игнорировать. Не стоит лишь забывать о том, что игры не являются лекарством от всех болезней. Ни одна видеоигра не сможет стать полноценной альтернативой традиционным методам реабилитации, а главными элементами во всем процессе были и остаются обычные, а не виртуальные, врачи.

Текст статьи
  1. Rosser JC Jr, Lynch PJ, Cuddihy L, Gentile DA, Klonsky J, Merrell R.  The impact of video games on training surgeons in the 21st century.  Arch Surg. 2007 Feb;142 (2):181-6; discusssion 186.
  2. Rosser JC, Jr., Liu X, Jacobs C, Choi KM, Jalink MB, Ten Cate Hoedemaker HO. Impact of Super Monkey Ball and Underground video games on basic and advanced laparoscopic skill training. Surgical endoscopy. 2016 April 31(4):1544-1549. doi: 10.1007/s00464-016-5059-7. Epub 2016 Sep 8
  3. Олешкевич К.И. Внедрение дистанционных форм обучения в образовательный процесс студентов вузов [Электронный ресурс] // Педагогика искусства. – 2020. - №2. - http://www.art-education.ru/sites/default/files/journal_pdf/oleshkevich_8-13.pdf (дата обращения 17.02.2021)
Список литературы
Ведется прием статей
Прием материалов
c 08 мая по 14 мая
Сегодня — последний день приема
Публикация электронной версии статьи происходит сразу после оплаты
Справка о публикации
сразу после оплаты
Размещение электронной версии журнала
18 мая
Загрузка в eLibrary
18 мая
Рассылка печатных экземпляров
26 мая