Единство с виртуальной конечностью

VR-приложение томских айтишников поможет в реабилитации после инсульта

Реабилитация после инсульта – сложнейшая задача, которая требует от человека больших усилий. Для того чтобы помочь в этом пациентам, пережившим «сосудистую катастрофу», студент ИПМКН ТГУ Филипп Филиппов в составе команды IT-компании VR GO создал VR-тренажер, работающий на методе зеркальной терапии. Новый подход позволит не только повысить эффективность процесса реабилитации, но и сделает его более интересным, поскольку в разработке использованы элементы геймификации. Результаты работы над VR-приложением студент представил в выпускной квалификационной работе.  

Цель создания приложения – помочь пациентам справиться с таким последствием нарушения кровообращения мозга, как гемипарез. Такой тип двигательного нарушения встречаемся примерно у 85 процентов людей, перенесших инсульт. Спустя год после него более половины пациентов не могут восстановить функционал конечностей. Использование современных технологий может улучшить эффективность реабилитации и ускорить процесс восстановления.  
– На сегодняшний день имеются доказательства того, что мозг постоянно перестраивает свои нейронные связи, чтобы кодировать новую информацию и способствовать адаптации к изменениям окружающей среды. Зеркальная терапия успешно применяется у людей, перенесших инсульт или другие виды травм головного мозга, которые влияют на движение одной стороны тела человека. Развитие IT-технологий позволило перенести этот подход в виртуальную реальность, – говорит научный руководитель проекта, врач-кибернетик Герман Шнайдер. – Реабилитация в VR – это сверхсовременный метод, позволяющий с помощью специальных компьютерных технологий и программ дать человеку ощущение своего тела, как оно работало бы в норме, тем самым дополняя традиционные методы реабилитации.  
С использованием иммерсивной виртуальной реальности человек, получая сенсорную информацию через VR-очки, испытывает ощущение единства с виртуальной конечностью, которая в итоге распознается как собственная.  
Задача, поставленная перед разработчиками, включала в себя такие условия, как простота в использовании, наличие интуитивного пользовательского интерфейса, быстрая и плавная работа приложения.  
– Для использования приложения человеку понадобится только VR-шлем. Сейчас они стали вполне доступными по цене, – говорит Филипп Филиппов. – Задача пользователя заключается в том, чтобы взаимодействовать с объектами виртуального мира отзеркаленной конечностью. При выполнении упражнений человек не использует джойстики, он работает здоровой рукой и пытается повторить ее движения рукой с нарушенным функционалом, смотря при этом на отражение здоровой.  
Обычно такие упражнения – это тяжелая и монотонная работа. Разработчики постарались сделать этот процесс более увлекательным и добавили в него элементы геймификации. Так, например, одно из упражнений, нацеленных на восстановление чувствительности и подвижности руки, заключается в выжимании сока из виртуальных фруктов.  
Плюсом приложения является удобство его использования. Команда разрабатывала приложение на standalone, в отличие от некоторых других VR-систем гарнитура там является полностью беспроводной, что обеспечивает большую свободу движений. Это может быть особенно важно для людей в процессе восстановления после инсульта, поскольку они могут испытывать проблемы с балансом или моторикой.  
Другим достоинством разработки является то, что приложение позволяет пациентам заниматься дома, тем самым делая процесс восстановления доступным и удобным для большого количества людей.  
Работать над созданием VR-тренажера студент ИПМКН ТГУ начал на третьем курсе, когда пришел на стажировку в компанию VR GO. Основной профиль VR GO – использование технологий виртуальной и смешанной реальности для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательного аппарата. После стажировки Филиппа взяли в штат компании, где он продолжил работу над приложением. Позднее студент ИПМКН перешел в группу IT-компаний Rubius, где занимается созданием тренажеров с использованием виртуальной и дополненной реальности.  
Добавим, что сквозные технологии являются одним из ключевых направлений, динамично развиваемых Институтом прикладной математики и компьютерных наук. Так, например, в 2019 году университет открыл первую в России VR/AR лабораторию. Она является площадкой для обучения, проведения научных исследований, нацеленных на создание новых прорывных технологий в области VR/AR.