Naukowcy z Wydziału Mechatroniki z Politechniki Warszawskiej wprowadzają rewolucję w procesie rehabilitacji pacjentów po udarze mózgu. Wszystko to dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii. W tym przypadku swoje rozwiązanie oparli na wirtualnej rzeczywistości (ang. VR — Virtual reality), która pozwala na wejście do innego świata za pomocą dedykowanych gogli. Zespół badawczy stworzył trzy gry, których celem jest wspomaganie tradycyjnych form terapeutycznych lub nawet ich częściowe zastąpienie. Z całą pewnością można stwierdzić, że będzie to wspaniałe uatrakcyjnienie standardowych terapii.
Spis treści
Skutki udaru mózgu
Powołując się na serwis luxmed-diagnostyka.pl, udar mózgu, będący nagłym zatrzymaniem przepływu krwi do mózgu, stanowi jedno z poważniejszych zagrożeń zdrowotnych. Pomimo postępów w dziedzinie medycyny, udar często pozostawia trwałe i złożone skutki, wpływając znacząco na jakość życia pacjentów. Powikłania udaru mózgu stanowią obszar intensywnych badań naukowych, gdyż ich zrozumienie jest kluczowe dla skuteczniejszej terapii i rehabilitacji.
Udar mózgu może prowadzić do różnorodnych powikłań, zarówno fizycznych, jak i psychicznych, które często determinują długoterminowy proces rekonwalescencji pacjenta. Obejmują one m.in. deficyty ruchowe, zaburzenia mowy, problemy z koordynacją, a także poważne komplikacje neurologiczne. Skutki te wymagają kompleksowej opieki medycznej, rehabilitacji oraz wsparcia społecznego.
O tym, na czym polega udar mózgu, gdy „organizm staje nad przepaścią”, w mocno plastyczny sposób opowiedzieli twórcy z kanału @NajprościejMówiąc na platformie YouTube.
VR w rehabilitacji w Polsce
Wirtualna rzeczywistość jest technologią, która przenosi użytkownika w inne miesjce. Tworzy sztuczne środowisko przy wykorzystaniu sprzętu komputerowego, w tym dedykowanych gogli VR. Użytkownik zakłada je i może obserwować łąkę, las lub unosić się w przestrzeni kosmicznej. I to jest głównym celem — zanurzenie użytkownika w wirtualnym świecie, który może być całkowicie odmienny od tego rzeczywistego otoczenia. Kluczowym elementem w wirtualnej rzeczywistości jest tworzenie wrażenia obecności i interakcji w środowisku trójwymiarowym, które może obejmować obrazy, dźwięki i czasem nawet inne bodźce sensoryczne, czyli proces immersji.
Immersja w kontekście wirtualnej rzeczywistości odnosi się do stopnia, w jakim użytkownik czuje się zanurzony w wirtualnym środowisku. Im wyższy poziom immersji, tym bardziej użytkownik doświadcza uczucia, że jest częścią wirtualnego świata, a rzeczywistość zewnętrzna staje się mniej zauważalna lub absolutnie niewidoczna. Wysoka immersja oznacza, że użytkownik może czuć się otoczony wirtualnym otoczeniem, co zwiększa realizm i autentyczność doświadczenia. Ta technologia jest szeroko stosowana w różnych dziedzinach takich jak rozrywka, szkolenia, medycyna czy architektura, co pozwala na interaktywne doświadczenia.
W ciągu ostatnich kilku lat coraz częściej można obserwować na rynku wykorzystanie nowoczesnych technologii dla zdrowia pacjentów. Spoglądając na polskie podwórko, można wymienić kilka firmy oraz ośrodków naukowych, które podjęły się zaimplementowania technologii VR w swoje działalności. Niedawno pisaliśmy o polskim BioMinds Healthcare, które również wykorzystuje VR w rehabilitacji. Takie rozwiązania wprowadza się z sukcesem, gdyż mają one ogromny potencjał w środowisku medycznym. Znacząco usprawniają, uatrakcyjniają procesy terapeutyczne i rehabilitacyjne.
Równie wyjątkowe działania podjęła jakiś czas temu Politechnika Opolska, która wprowadziła pionierską inicjatywę mającą na celu poprawę zdrowia psychicznego wśród studentów regionu. Projekt ten narodził się w odpowiedzi na alarmujące wyniki badania przeprowadzonego przez dr. Sebastiana Rutkowskiego, ujawniające znaczący wpływ pandemii na dobre samopoczucie studentów.
Inicjatywa również opiera się na wykorzystaniu wirtualnej rzeczywistości, co stanowi nowatorskie podejście do rozwiązania problemów związanych ze zdrowiem psychicznym. Politechnika Opolska stawia tym samym na proaktywne działania, które mają za zadanie zminimalizować skutki stresu i presji związanych z nauką oraz życiem codziennym po trudnym okresie pandemii.
Wdrażając tę rewolucyjną ideę, uczelnia dąży do stworzenia bezpiecznej przestrzeni wirtualnej, w której studenci będą mieli dostęp do różnorodnych narzędzi i programów wspierających zdrowie psychiczne. Kombinacja zaawansowanej technologii wirtualnej rzeczywistości oraz profesjonalnego wsparcia psychologicznego ma stanowić kompleksowe rozwiązanie dla studentów Politechniki Opolskiej. Projekt ten nie tylko reaguje na wyzwania związane z postpandemicznym światem, ale także rysuje się jako innowacyjny model troski o zdrowie psychiczne studentów na przyszłość.
Zespół naukowców z Politechniki Warszawskiej chce zmienić świat rehabilitacji
Zespół naukowców z Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej planuje zrewolucjonizować rehabilitację osób po udarze mózgu. Zaprezentowali trzy innowacyjne aplikacje wykorzystujące wirtualną rzeczywistość oraz sztuczną inteligencję. Chcą tym samym poprawić skuteczność i atrakcyjność tradycyjnych form rehabilitacji. Rozwiązanie powstało z myślą zwłaszcza o osobach, u których pojawił się tzw. syndrom zaniedbywania postronnego i niedowład kończyn górnych.
Syndrom zaniedbywania stronnego, znany również jako zespół zaniedbywania przestrzeni jednostronnej, to neurologiczne zaburzenie, które występuje u niektórych osób po udarze mózgu. Charakteryzuje się brakiem świadomości istnienia lub niereagowaniem na bodźce płynące z jednej strony ciała czy też przestrzeni. Oznacza to, że osoba dotknięta tym syndromem może być nieświadoma swojej części ciała, znajdującej się po jednej stronie, co utrudnia jej zdolność do spostrzegania i reagowania na bodźce pochodzące z tej strony.
Typowy scenariusz związany z syndromem zaniedbywania stronnego to ignorowanie lub pomijanie informacji płynących z jednej połowy przestrzeni, zarówno tej strony ciała, jak i otoczenia. Przykładowo, pacjent może nie dostrzegać jednej połowy stołu, jedzenia na talerzu czy przedmiotów położonych po jednej stronie pokoju. Jak wymienia autor artykułu opublikowanego na stronie terapiafunckojnalna.pl wśród skutków może być przykładowo twarz ogolona tylko po jednej stronie.
W odpowiedzi na te wyzwania zespół naukowców opracował trzy aplikacje wykorzystujące wirtualną rzeczywistość, które umożliwią skuteczniejszą rehabilitację. Bez konieczności ciągłego udziału fizjoterapeuty. Czego można się spodziewać po założeniu specjalnych gogli?
Jedno z ćwiczeń rehabilitacyjnych, które wykonują pacjenci po udarach polega na szukaniu na stolików określonych przedmiotów, chwytaniu i przenoszeniu ich do koszyka, który rehabilitacji trzymają w nieaktywnej dłoni.
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.
Mgr inż. Krzysztof Popielski, doktorant w zespole pracującym przy projekcie, cytowany przez Politechnikę Warszawską.
Aplikacje zostały dostosowane do konkretnych potrzeb pacjentów. Skupiają się na osobach z syndromem zaniku jednostronnego i z niedowładami dłoni. Przeszukiwanie przestrzeni, gry palpacyjne oraz wykonywanie określonych gestów dłoni pozostaną integralną częścią terapii, przy dołączeniu elementów wirtualnej rzeczywistości.
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.
Dr inż. Anna Sibilska-Mroziewicz, kierowniczka projektu.
Pierwsze opinie w sprawie aplikacji VR
W ramach projektu zespołowi naukowemu przyświecają dwa główne cele: ocena uniwersalności obsługi aplikacji przez osoby w różnym wieku oraz porównanie skuteczności terapii z wykorzystaniem gogli wirtualnej rzeczywistości do tradycyjnych metod rehabilitacyjnych. Dotychczasowe badania obejmują próbę 25 pacjentów w przedziale wiekowym od 45 do 85 lat, poddających się leczeniu w klinice rehabilitacyjnej ORPEA Międzylesie w Warszawie.
Wyniki eksperymentu są obiecujące, ponieważ pacjenci byli wyjątkowo zadowoleni z możliwości rehabilitacji za pomocą wirtualnej rzeczywistości. Wskazywali oni, że taka forma terapii stanowi znakomite urozmaicenie tradycyjnych ćwiczeń, dodając motywacji do systematycznego wykonywania zadań rehabilitacyjnych. Dodatkowo podkreślano, że bajkowe otoczenie oraz uspokajająca muzyka, które zintegrowano z grą VR, były fantastycznym urozmaiceniem.
Co istotne, badania wykazały, że obsługa gier wirtualnej rzeczywistości radzą sobie pacjenci niezależnie od wieku czy rodzaju schorzenia. Przykładem tego sukcesu jest pacjentka z porażeniem czterokończynowym, która z powodzeniem korzystała z gry stworzonej specjalnie do rehabilitacji dłoni. Te wyniki potwierdzają, że gry VR są atrakcyjne dla szerokiego grona pacjentów, stanowiąc skuteczne narzędzie wspomagające proces zdrowienia.
Projekt pt. „Gra wirtualnej rzeczywistości do rehabilitacji osób z niedowładami i syndromem pomijania” jest aktualnie w trakcie realizacji. Trwa od grudnia 2022 r. do kwietnia 2024 r. Inicjatywa ta jest wynikiem wspólnych wysiłków zespołu z Wydziału Mechatroniki, pod kierownictwem dr inż. Anny Sibilskiej-Mroziewicz oraz zaangażowania obiecujących doktorantów — Katarzyny Matys-Popielskiej i Krzysztofa Popielskiego.
Projekt ten zyskał wsparcie finansowe ze środków własnych Instytutu Mikromechaniki i Fotoniki Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej. Wkład w sfinansowanie inicjatywy wniósł też Państwowy Fundusz Rehabilitacji Osób Niepełnosprawnych.
Źródło: Politechnika Warszawska