RU2786990C1 - Способ проведения тренировки с использованием виртуальной реальности в рамках реабилитации пациентов с заболеваниями, сопровождающимися парезом конечностей - Google Patents
Способ проведения тренировки с использованием виртуальной реальности в рамках реабилитации пациентов с заболеваниями, сопровождающимися парезом конечностей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786990C1 RU2786990C1 RU2021132416A RU2021132416A RU2786990C1 RU 2786990 C1 RU2786990 C1 RU 2786990C1 RU 2021132416 A RU2021132416 A RU 2021132416A RU 2021132416 A RU2021132416 A RU 2021132416A RU 2786990 C1 RU2786990 C1 RU 2786990C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- training
- patient
- rehabilitation
- limb
- movement
- Prior art date
Links
- 201000010099 disease Diseases 0.000 title claims abstract description 14
- 206010027925 Monoparesis Diseases 0.000 title abstract 3
- 210000003414 Extremities Anatomy 0.000 claims abstract description 87
- 230000036545 exercise Effects 0.000 claims description 14
- 208000007542 Paresis Diseases 0.000 claims description 10
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000001364 Upper Extremity Anatomy 0.000 description 18
- 210000003141 Lower Extremity Anatomy 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 10
- 210000000323 Shoulder Joint Anatomy 0.000 description 9
- 210000002310 Elbow Joint Anatomy 0.000 description 7
- 230000003340 mental Effects 0.000 description 5
- 230000004800 psychological effect Effects 0.000 description 5
- 206010019465 Hemiparesis Diseases 0.000 description 4
- 206010057668 Cognitive disease Diseases 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000001537 neural Effects 0.000 description 3
- 210000002569 neurons Anatomy 0.000 description 3
- 230000037152 sensory function Effects 0.000 description 3
- 230000003238 somatosensory Effects 0.000 description 3
- 101700082149 AWAT2 Proteins 0.000 description 2
- 206010057666 Anxiety disease Diseases 0.000 description 2
- 210000004556 Brain Anatomy 0.000 description 2
- 208000008208 Craniocerebral Trauma Diseases 0.000 description 2
- 101700039623 DGAT1 Proteins 0.000 description 2
- 102100007858 DGAT2 Human genes 0.000 description 2
- 101700003156 DGAT2 Proteins 0.000 description 2
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 2
- 101700063564 UNIV Proteins 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 2
- 101700011822 tyrB Proteins 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 208000005298 Acute Pain Diseases 0.000 description 1
- 240000000800 Allium ursinum Species 0.000 description 1
- 206010052346 Brain contusion Diseases 0.000 description 1
- 208000000094 Chronic Pain Diseases 0.000 description 1
- 208000008313 Contusions Diseases 0.000 description 1
- 206010070976 Craniocerebral injury Diseases 0.000 description 1
- 206010061256 Ischaemic stroke Diseases 0.000 description 1
- 208000008433 Motor Disorders Diseases 0.000 description 1
- 210000003205 Muscles Anatomy 0.000 description 1
- 208000009025 Nervous System Disease Diseases 0.000 description 1
- 206010029305 Neurological disorder Diseases 0.000 description 1
- 230000001154 acute Effects 0.000 description 1
- 230000001058 adult Effects 0.000 description 1
- 230000002490 cerebral Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 1
- 201000002423 flying phobia Diseases 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000000147 hypnotic Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting Effects 0.000 description 1
- 230000003924 mental process Effects 0.000 description 1
- 230000036651 mood Effects 0.000 description 1
- 230000004899 motility Effects 0.000 description 1
- 230000036403 neuro physiology Effects 0.000 description 1
- 230000000926 neurological Effects 0.000 description 1
- 238000010984 neurological examination Methods 0.000 description 1
- 230000001575 pathological Effects 0.000 description 1
- 201000001552 phobic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000003304 psychophysiological Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- 238000002629 virtual reality therapy Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии, и может быть использовано для восстановления двигательных функций у больных, перенесших заболевания, сопровождающиеся парезом конечностей. Проводят оценку состояния пациента, настройку параметров тренировки и проведение тренировки. Перед началом тренировки определяют объем и скорость движения паретичных конечностей, после чего при осуществлении тренировок объем и скорость движения паретичных конечностей в виртуальной реальности на 15-25% превышают реальные показатели. Способ обеспечивает повышении комфорта и сокращение сроков реабилитации пациентов с заболеваниями, сопровождающимися парезом конечностей. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии, и может быть использовано для восстановления двигательных функций у больных, перенесших заболевания, сопровождающиеся парезом конечностей.
Существует множество заболеваний, сопровождающихся парезом конечностей, например, закрытые и открытые черепно-мозговые травмы, ушибы головного мозга тяжелой степени тяжести и так далее. Однако самым частым таким заболеванием является инсульт. В связи с этим автор изобретения уделил особое внимание именно реабилитации после инсульта.
Сегодня инсульт входит в число наиболее распространенных факторов инвалидизации и смертности. За этим острым неврологическим заболеванием стоят не только медико-социальные проблемы, но и серьезный экономический ущерб. Так, в США ежегодно затраты, связанные с потерей трудоспособности граждан, составляют 6,5-11,2 миллиарда долларов. В России ежегодно фиксируется около 450 000 инсультов, в пересчете на численность популяции взрослого населения около 6% уже перенесли это заболевание, и большая часть переболевших осталась инвалидами [Ибрагимов М.Ф. Комплексная система реабилитации больных, перенесших ишемический инсульт, на этапах стационар - реабилитационный центр - поликлиника: дис. канд. мед. наук: 14.01.11 / Казан. гос. мед. акад. Казань, 2013. 128 с.]. Одной из главных задач реабилитации пациента после инсульта является восстановление его двигательных функций, максимально приближенных к тем, которые он совершал до момента возникновения у него неврологических нарушений. Основными моментами успешного восстановления движений конечности являются: проведение тренировок в среде, максимально приближенной к реальной, активное участие пациента, а также наличие интерактивной обратной связи, позволяющей пациенту контролировать правильность выполнения двигательной задачи и корректировать собственные усилия. На сегодняшний день, по мнению исследователей, одним из самых эффективных методов восстановления после инсульта называют «наблюдение и подражание» [Ewan L.M., Kinmond K., Holmes P.S. An observation -based intervention for stroke rehabilitation: experiences of eight individuals affected by stroke // Disability and Rehabilitation. 2010. Vol. 32. № 25. P. 2097-2106. doi: 10.3109/09638288.2010.481345]. Способ заключается в том, что больной внимательно наблюдает за действиями, которые на данный момент в силу нарушения мозговых структур выполнить самостоятельно не в состоянии, а после методично их повторяет или подражает увиденному. В основе механизма реабилитации в таком случае лежит восстановление или образование новых нейронных связей, что приводит к улучшению функционирования паретичных конечностей. Методика «наблюдения - подражания» хорошо себя зарекомендовала в реабилитологии и довольно быстро развивается. Самым передовым воплощением этого метода является использование виртуальной реальности.
Виртуальная реальность - созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, осязание и другие. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие. Для создания убедительного комплекса ощущений реальности компьютерный синтез свойств и реакций виртуальной реальности производится в реальном времени Величковский Б. М., Игнатьев М. Б. ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ // Большая российская энциклопедия. Том 5. Москва, 2006, стр. 371-372].
Несмотря на то, что виртуальная реальность сравнительно недавно стала внедряться в практику нейрореабилитации, мотивационный компонент играет значительную роль в процессе восстановления после перенесенного инсульта. Различные исследования в данной области показали положительный эффект для пациентов с различными патологическими состояниями. VR-системы (VR-виртуальная реальность) активно применяются для снижения острых и хронических болей [Diemer J, Mühlberger A, Pauli P, Zwanzger P. Virtual reality exposure in anxiety disorders: impact on psychophysiological reactivity. World J Biol Psychiatry 2014 Aug;15(6):427-442.], терапии фобий и тревожных расстройств [Hirsch JA. Virtual reality exposure therapy and hypnosis for flying phobia in a treatment-resistant patient: a case report. Am J Clin Hypn 2012 Oct;55(2):168-173.], а также для повышения мотивации восстановления двигательных функций при реабилитации [Краснова-Гольева В.В., Гольев М.А. Виртуальная реальность в реабилитации после инсульта [Электронный ресурс // Современная зарубежная психология. 2015. Том 4. № 4. С. 39-44. doi: 10.17759/jmfp.2015040406].
На сегодняшний день известны различные способы реабилитации двигательных нарушений. Так, известна система и способ реабилитации верхних конечностей на основе виртуальной реальности и спортивного повторного обучения (патент CN110201358, патентообладатель 1ST AFFILIATED HOSPITAL SUN YAT SEN UNIV (CN), опубл. 06.09.2019 г.), содержащая оборудование для построения виртуальной сцены и программу тренировки функций движения. Оборудование для построения виртуальной сцены включает в себя модуль стереодисплея для отображения виртуальной реальности и модуль соматосенсорного взаимодействия для сбора данных о движении конечностей пациента в реальном времени. Программа тренировки функций движения включает модуль обработки данных, получаемых в процессе реабилитации, а также данных, передаваемых модулем соматосенсорного взаимодействия. Оборудование для построения виртуальной сцены создает виртуальные верхние конечности, синхронизированные с верхними конечностями пациента, в соответствии с обработанными данными о движении, и использует полученные результаты при проведении реабилитационной тренировки. В процессе анализа движений программа помогает пользователю занять правильное положение тела (положение сидя), а также визуализирует и контролирует сгибание плечевого сустава на 90°, а также выпрямление локтевого сустава. Пациент, выполняя тренировку должен контролировать движение верхних конечностей следуя за программой, тем самым восстанавливая активность в поврежденной части тела.
Также известно решение, описывающее способ реабилитации больных, перенесших инсульт (патент RU2523349, патентообладатели Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научный центр неврологии" Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НЦН" РАМН), Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии Российской академии наук (ИВНД И НФ РАН), опубл. 20.07.2014 г.). Способ включает тренировку, в которой пациенту предлагается выполнить задание по воображению движения паретичными конечностями с последующим контролем воображаемого движения. При этом регистрируют ЭЭГ, передают полученные данные в компьютер для их синхронной обработки и выделяют сигналы реакции десинхронизации сенсомоторного ритма, ответственные за воображаемое движение, с помощью классификатора паттернов ЭЭГ по методу Байеса. Результаты распознавания выполняемого ментального задания предъявляют больному по зрительной обратной связи в виде метки на экране монитора. По изменению положения метки определяют правильность выполнения задания. Задание по воображению движения предъявляют в течение 10 секунд. Курс тренировки составляет 6-12 дней, по одной тренировке в день, длительностью 20-30 минут с интервалами между тренировками от 1 до 4 дней. Способ позволяет повысить эффективность реабилитации, что достигается за счет проведения тренировки с использованием обратной связи, в условиях, позволяющих больному визуально контролировать выполнение воображаемого движения паретичными конечностями.
Известно изобретение «Аппаратно-программный комплекс для реабилитации пациентов с когнитивными нарушениями верхних конечностей после инсульта», (межд. заявка WO2020256577 заявитель Общество с ограниченной ответственностью "Сенсомед"(RU), опубл. 24.12.2020 г.). Аппаратно-программный комплекс для реабилитации пациентов с когнитивными нарушениями верхних конечностей после инсульта содержит: перчатку виртуальной реальности, контроллер с сенсором, энцефалограф и компьютер с установленными специализированными играми. Перчатка выполнена со встроенными чувствительными элементами, обеспечивающими отслеживание движения пальцев и кисти руки пациента в пространстве. Контроллер располагают на плечевом суставе для сбора информации о движениях плечевого сустава во время выполнения упражнений в играх. Вычислительное устройство выполнено с возможностью приема информации с указанных выше устройств; машинного анализа полученной информации о работе мозга, мышц руки и мелкой моторики пациента; определения уровня утомляемости пациента; автоматической корректировки упражнений в играх и выбор наиболее эффективных упражнений; хранение результатов реабилитации пациента в базе данных. Изобретение обеспечивает повышение эффективности реабилитации пациентов с когнитивными нарушениями верхних конечностей после инсульта.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ VR-реабилитации на основе зеркального нейрона (патент CN107433021, патентообладатель HANGZHOU CHUANHE TECH CO LTD; UNIV ZHEJIANG (CN), опубл. 22.08.2017 г.). Изобретение раскрывает систему и способ реабилитации VR, основанную на зеркальном нейроне. Система VR-реабилитации включает главный терминал управления, устройство распознавания соматосенсорики, модуль взаимодействия VR-изображений и устройство визуального представления VR. Настоящее изобретение использует зеркальную технологию VR для реализации основанного на визуализации нейрона реабилитационного обучения для цифрового сбора данных реабилитационного обучения пациентов, создания моделей и формирования обновленных отчетов в реальном времени для медицинских работников и пациентов. При помощи системы, можно оценить реабилитацию пациента в реальном времени, а также добиться точного лечения пациентов, восстановить слабые части тела, значительно повысить эффективность и результативность восстановления. При использовании системы на начальном этапе настраивают параметры тренировки в режиме реабилитации, в котором пациенту планируется на ощупь выполнить задачу, поймать мяч в виртуальном пространстве с помощью паретичной конечности. В зависимости от тяжести состояния пациента, мяч будет лететь с разной скоростью из разных положений и в разных направлениях, а размер самого мяча может быть скорректирован. Например, время каждой реабилитационной тренировки может быть установлено от 10 до 20 минут, а количество необходимых прикосновений/захватов - от 100 до 200. В режиме восстановления, следующие данные могут быть собраны от пациента, чтобы помочь медицинскому работнику анализировать восстановление пациента: 3D координаты мяча, скорость, с которой летит шар, успешное касание, захват пациента, расстояние и скорость, с которой пациент перемещается, время, необходимое пациенту для касания/захвата, процент успешного касания / захвата шара пациентом в определенном месте.
Известные технические решения обладают относительно низкой эффективностью реабилитации при наличии рисков возникновения негативных эффектов, связанных с демотивацией пациента, возникающей из-за значительной разницы в объеме и скорости движения паретичной конечности в виртуальной реальности и в жизни. Кроме того, авторы изобретения предполагают, что такая разница негативно влияет на процесс восстановления и создания новых нейронных связей.
Техническая проблема заключается в необходимости разработки эффективного способа реабилитации пациентов с заболеваниями, сопровождающимися парезом конечностей, с использованием виртуальной реальности, лишенного вышеприведенных недостатков.
Технический результат состоит в повышении эффективности реабилитации пациентов с заболеваниями, сопровождающимися парезом конечностей, с использованием виртуальной реальности.
Технический результат достигается за счет того, что в способе проведения тренировки с использованием виртуальной реальности в рамках реабилитации пациентов с заболеваниями, сопровождающимися парезом конечностей, включающем оценку состояния пациента, настройку параметров тренировки и проведение тренировки, согласно изобретению, перед началом тренировки определяют объем и скорость движения паретичных конечностей, после чего при осуществлении тренировок объем и скорость движения паретичных конечностей в виртуальной реальности на 15-25% превышают реальные показатели.
Вышеприведенная методика обеспечивает повышение эффективности реабилитации после инсульта за счет соблюдения оптимальной разницы между фактическим объемом и скоростью движения паретичных конечностей и этими же параметрами в рамках виртуальной реальности. При этом указанные параметры обеспечивают наиболее эффективное восстановление и создание новых нейронных связей, отвечающих за функционирование паретичных конечностей, что положительно влияет на эффективность реабилитации. Также данная методика обеспечивает значительное снижение рисков, связанных с демотивацией.
В предпочтительном варианте реализации изобретения перед началом тренировки пациенту надевают шлем виртуальной реальности, а на паретичные конечности устанавливают электромиографические датчики и акселерометры. Также в предпочтительном варианте реализации изобретения используют вибромоторы, которые одновременно устанавливают на здоровые и на паретичные конечности. В наиболее предпочтительном варианте реализации изобретения время тренировки составляет 20-40 минут. Данное время позволяет провести тренировку эффективно и достичь положительного эффекта при исключении излишней усталости пациента, негативно влияющей на процесс реабилитации. Конкретное время для каждого пациента определяют индивидуально, но диапазон 20-40 минут является оптимальным для достижения лучшего эффекта. Как правило, курс тренировок подразумевает 10 занятий через день. Как правило, в рамках каждого занятия проводят одну тренировку на верхнюю конечность и одну тренировку на нижнюю конечность.
Оптимальные параметры, касающиеся скорости и объема движений, были получены следующим образом.
Для подбора точных параметров и оценки клинической эффективности восстановительной реабилитации пациентов с заболеваниями, сопровождающихся парезом , с помощью заявляемого способа были проведены экспериментальные исследования с привлечением добровольцев. Для этого были подобраны 6 групп пациентов, в каждой из которых пациенты после инсульта проходили реабилитацию общей длительностью 3 недели, в процессе которой они проходили тренировки через день по 15 минут на верхние конечности и 15 минут на нижние конечности (общее время тренировки 30 минут). Параметры групп пациентов и особенности методик реабилитации для каждой из них приведены в таблице 1.
Таблица 1 - группы пациентов в эксперименте
| № группы | Количество добровольцев | Способ проведения тренировок | Скорость и объем движения паретичной конечности в визуализации |
| 1 | 10 | согласно изобретению | на 10% превышают реальные показатели |
| 2 | 10 | согласно изобретению | на 15% превышают реальные показатели |
| 3 | 10 | согласно изобретению | на 20% превышают реальные показатели |
| 4 | 10 | согласно изобретению | на 25% превышают реальные показатели |
| 5 | 10 | согласно изобретению | на 30% превышают реальные показатели |
| 6 | 10 | согласно прототипу | 100% (аналогичной здоровой) |
До и после прохождения процесса реабилитации у каждого пациента оценивали состояние при помощи клинико-неврологического обследования и дополнительного тестирования с использованием международных шкал, позволяющих определить функцию конечности детально, а также активного внимания, психической устойчивости, аффективной сферы пациентов.
В частности, были использованы следующие методы:
- шкала Fugl-Meyer - для оценки двигательной и чувствительной функции дистальных и проксимальных отделов конечности;
- тест исследования функции руки (Action Research Arm Test - ARAT), позволяющий оценить способность захвата кисти (шаровой, цилиндрический, щипковый);
- таблицы Шульте для исследования устойчивости психических процессов.
Результаты проведенных исследований приведены в таблице 2.
Таблица 2 - результаты экспериментальных исследований
| Группа пациентов и время измерений | Исследуемые параметры (усредненные баллы) | ||||
| двигательная и чувствительная функция (шкала Fugl-Meyer) |
двигательная функция (шкала ARAT) |
эффективность работы (таблица Шульте) | степень врабатываемости (таблица Шульте) | психическая устойчивость (таблица Шульте) | |
| 1 (до) | 72,5 | 19,5 | 4,5 | 1,31 | 1,22 |
| 1 (после) | 78,5 | 24,3 | 4,6 | 1,25 | 1,01 |
| 1 (разница) | 6,0 | 4,8 | 0,1 | -0,06 | -0,21 |
| 2 (до) | 70,2 | 18,9 | 4,4 | 1,33 | 1,26 |
| 2 (после) | 79,3 | 26,5 | 4,7 | 1,11 | 0,93 |
| 2 (разница) | 9,1 | 7,6 | 0,3 | -0,22 | -0,33 |
| 3 (до) | 71,1 | 19,4 | 4,5 | 1,34 | 1,29 |
| 3 (после) | 80,2 | 26,8 | 4,7 | 1,07 | 0,95 |
| 3 (разница) | 9,1 | 7,4 | 0,2 | -0,27 | -0,34 |
| 4 (до) | 72,6 | 19,1 | 4,6 | 1,21 | 1,32 |
| 4 (после) | 81,0 | 26,2 | 4,8 | 1,03 | 0,97 |
| 4 (разница) | 8,4 | 7,1 | 0,2 | -0,18 | -0,35 |
| 5 (до) | 71,8 | 19,9 | 4,3 | 1,32 | 1,34 |
| 5 (после) | 77,2 | 25,4 | 4,4 | 1,26 | 1,14 |
| 5 (разница) | 5,4 | 5,5 | 0,1 | -0,14 | -0,20 |
| 6 (до) | 70,1 | 20,0 | 4,5 | 1,33 | 1,31 |
| 6 (после) | 74,9 | 24,4 | 4,3 | 1,34 | 1,39 |
| 6 (разница) | 4,8 | 4,4 | -0,2 | 0,01 | 0,08 |
Как видно из данных таблицы 2, наиболее эффективные результаты по реабилитации были достигнуты в группах 2-4. Так, в указанных группах показана наилучшая динамика в отношении двигательной и чувствительной функции - улучшение значений на 9,1, 9,1 и 8,4 баллов по сравнению с улучшение на 6,0 баллов в 1 группе, на 5,4 в 5 группе и на 4,8 баллов в 6 группе. Также в группах 2-4 достигнуто наибольшее улучшение двигательной функции на 7,6, 7,4 и 7,1 баллов по сравнению с улучшением на 4,8 баллов в 1 группе, на 5,5 в 5 группе и на 4,4 балла в 6 группе. Аналогичные результаты отмечены по результатам исследований по таблице Шульте. Причем особое внимание следует уделить результатам исследования психической устойчивости в 6 группе, в которой динамика показывает небольшое ухудшение показателей по результатам 3 месяцев реабилитации. Это обусловлено демотивацией пациента из-за большой разницы между объемом и скоростью движения конечностей в реальности и визуализации. Аналогичные эффекты начинали проявляться в умеренном виде в группе 5, поэтому было принято решение не использовать в заявляемом способе разницу в объеме и скорости движений более 25%. При этом в группе 1 были получены низкие показатели относительно групп 2-4, в связи с чем, было принято решение не использовать в заявляемом способе разницу в объеме и скорости движений менее 15%.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.
В начале процесса реабилитации собирают анамнез пациента и подбирают индивидуальную программу тренировок в зависимости от клинической картины. Также перед началом тренировки определяют степень поражения конечностей. Для этого осуществляют согласно стандартной методике (Прокопенко С. В., Можейко Е. Ю., Алексеевич Г. В. Методы оценки двигательных функций верхних конечностей. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2016;116(7):101-107. https://doi.org/10.17116/jnevro201611671101-107). Затем полученные данные вводят в программно-аппаратный комплекс. Далее пациент надевает специальный шлем виртуальной реальности и ему устанавливают на паретичные конечности электромиографические датчики компании Neurotech и акселерометры MEMC компании Neurotech. Далее пациент начинает проходить тренировку согласно заранее выбранной программе. Данная тренировка может представлять собой последовательное выполнение простейших жестов здоровой и паретичной конечностью одновременно или только паретичной конечностью. В процессе выполнения упражнения за счет программно-аппаратного комплекса и шлема демонстрируют движения его конечностей в виртуальной реальности. Причем объем и скорость движения паретичных конечностей в виртуальной реальности на 15-25% превышают реальные показатели. Измерение объема и скорости движения паретичных конечностей проводят перед каждой тренировкой на протяжении всего периода реабилитации с помощью заявляемого способа. Предпочтительно в рамках тренировок также используют аудиосопровождение. Также предпочтительно для наилучшей визуализации используют вибромоторы, которые одновременно устанавливают на здоровые и на паретичные конечности.
Специалисту ясно, что основным аспектом изобретения являются параметры объема и скорости движения паретичных конечностей в жизни и в виртуальной реальности, а не вид используемого оборудования. Так, например вместо шлема виртуальной реальности могут быть использованы очки виртуальной реальности. Также возможно использование других датчиков.
Пример тренировки на верхнюю конечность:
Пациент в шлеме виртуальной реальности повторяет за виртуальным тренером движения из гимнастики, включающие: подъем рук перед собой, разведение в стороны, сгибание и разгибание рук в локтевых и плечевых суставах, круговые вращения кистями.
Пример тренировки на нижнюю конечность:
Во время процесса тренировки пациент тренируется в подвесе или без него на беговой дорожке. Программа виртуальной реабилитации обеспечивает создание реального движения вперед в пространстве. Игровая ситуация с VR разрабатывается для синхронизации походки и перемещения тренируемого вперед во время ходьбы. Ходьба на дорожке и движение вперед в пространстве создают дополнительную мотивацию для пациента и позволяют задействовать нейропластичность.
Заявляемое изобретение поясняется примерами.
Пример 1.
Пациент М в возрасте 45 лет, диагноз: перенесенный инсульт, левосторонний гемипарез.
Объем и скорость движения верхней паретичной конечности составили 35% (по сравнению со здоровой конечностью), а объем и скорость движения нижней конечности составили 80% (по сравнению со здоровой конечностью). Пациенту был назначен курс реабилитации с использованием заявляемого способа, в котором объем и скорость движения паретичной конечности в визуализации превышала на 15% реальные показатели. При прохождении курса пациент занимался 3 раза в неделю - одна тренировка на верхнюю конечность в течение 10 минут и одна тренировка на нижнюю конечность в течение 10 минут (общее время 20 минут). В рамках тренировки на верхнюю конечность пациент выполнял упражнения, включающие: подъем рук перед собой, разведение в стороны, сгибание и разгибание рук в локтевых и плечевых суставах, круговые вращения кистями. В рамках тренировки на нижнюю конечность пациент выполнял восстановительные упражнения на беговой дорожке. Через три недели реабилитации удалось добиться объема и скорости движения верхней паретичной конечности равных 71% (по сравнению со здоровой конечностью). Для нижней паретичной конечности объем и скорость движения составили 86% (по сравнению со здоровой конечностью).
При этом было отмечено отсутствие у пациента негативных психологических эффектов, связанных с разницей в объеме и скорости движения паретичной конечности в визуализации и реальности.
Пример 2.
Пациент А в возрасте 63 года, диагноз: перенесенный инсульт, правосторонний гемипарез.
Объем и скорость движения верхней паретичной конечности составили 28% (по сравнению со здоровой конечностью), а объем и скорость движения нижней конечности составили 76% (по сравнению со здоровой конечностью). Пациенту был назначен курс реабилитации с использованием заявляемого способа, в котором объем и скорость движения паретичной конечности в визуализации превышала на 20% реальные показатели. При прохождении курса пациент занимался 10 раз через день - одна тренировка на верхнюю конечность в течение 15 минут и одна тренировка на нижнюю конечность в течение 15 минут (общее время 30 минут). В рамках тренировки на верхнюю конечность пациент выполнял упражнения, включающие: подъем рук перед собой, разведение в стороны, сгибание и разгибание рук в локтевых и плечевых суставах, круговые вращения кистями. В рамках тренировки на нижнюю конечность пациент выполнял восстановительные упражнения на беговой дорожке. Через три недели реабилитации удалось добиться объема и скорости движения верхней паретичной конечности равных 57% (по сравнению со здоровой конечностью). Для нижней паретичной конечности объем и скорость движения составили 82% (по сравнению со здоровой конечностью).
При этом было отмечено отсутствие у пациента негативных психологических эффектов, связанных с разницей в объеме и скорости движения паретичной конечности в визуализации и реальности.
Пример 3.
Пациент К в возрасте 47 лет, диагноз: перенесенный инсульт, левосторонний гемипарез.
Объем и скорость движения верхней паретичной конечности составили 35% (по сравнению со здоровой конечностью), а объем и скорость движения нижней конечности составили 82% (по сравнению со здоровой конечностью). Пациенту был назначен курс реабилитации с использованием заявляемого способа, в котором объем и скорость движения паретичной конечности в визуализации превышала на 25% реальные показатели. При прохождении курса пациент занимался 10 раз через день - одна тренировка на верхнюю конечность в течение 20 минут и одна тренировка на нижнюю конечность в течение 20 минут (общее время 40 минут). В рамках тренировки на верхнюю конечность пациент выполнял упражнения, включающие: подъем рук перед собой, разведение в стороны, сгибание и разгибание рук в локтевых и плечевых суставах, круговые вращения кистями. В рамках тренировки на нижнюю конечность пациент выполнял восстановительные упражнения на беговой дорожке. Через три недели реабилитации удалось добиться объема и скорости движения верхней паретичной конечности равных 64% (по сравнению со здоровой конечностью). Для нижней паретичной конечности объем и скорость движения составили 87% (по сравнению со здоровой конечностью).
При этом было отмечено отсутствие у пациента негативных психологических эффектов, связанных с разницей в объеме и скорости движения паретичной конечности в визуализации и реальности.
Пример 4.
Пациент Ф в возрасте 34 лет, диагноз закрытая черепно-мозговая травма, парез верхней правой конечности. Объем и скорость движения паретичной конечности составили 35% (по сравнению со здоровой конечностью). Пациенту был назначен курс реабилитации с использованием заявляемого способа, в котором объем и скорость движения паретичной конечности в визуализации превышала на 15% реальные показатели. При прохождении курса пациент в течение трех недель 3 раза в неделю по 20 минут выполнял упражнения, включающие: подъем рук перед собой, разведение в стороны, сгибание и разгибание рук в локтевых и плечевых суставах, круговые вращения кистями. Через шесть месяцев реабилитации удалось добиться объема и скорости движения паретичной конечности равных 76% (по сравнению со здоровой конечностью). При этом было отмечено отсутствие у пациента негативных психологических эффектов, связанных с разницей в объеме и скорости движения паретичной конечности в визуализации и реальности.
Пример 5.
Пациент Л в возрасте 40 лет, диагноз ушиб головного мозга тяжелой тяжести, левосторонний гемипарез. Объем и скорость движения паретичной конечности составили 41% (по сравнению со здоровой конечностью).
Объем и скорость движения верхней паретичной конечности составили 55% (по сравнению со здоровой конечностью), а объем и скорость движения нижней конечности составили 87% (по сравнению со здоровой конечностью). Пациенту был назначен курс реабилитации с использованием заявляемого способа, в котором объем и скорость движения паретичной конечности в визуализации превышала на 25% реальные показатели. При прохождении курса пациент занимался 10 раз через день - одна тренировка на верхнюю конечность в течение 20 минут и одна тренировка на нижнюю конечность в течение 20 минут (общее время 40 минут). в рамках тренировки на верхнюю конечность пациент выполнял упражнения, включающие: подъем рук перед собой, разведение в стороны, сгибание и разгибание рук в локтевых и плечевых суставах, круговые вращения кистями. В рамках тренировки на нижнюю конечность пациент выполнял восстановительные упражнения на беговой дорожке. Через три недели реабилитации удалось добиться объема и скорости движения верхней паретичной конечности равных 73% (по сравнению со здоровой конечностью). Для нижней паретичной конечности объем и скорость движения составили 93% (по сравнению со здоровой конечностью).
При этом было отмечено отсутствие у пациента негативных психологических эффектов, связанных с разницей в объеме и скорости движения паретичных конечностей в визуализации и реальности.
Таким образом, применение заявляемого способа в комплексном восстановительном лечении больных с парезами конечностей позволяет добиться достоверно большего эффекта по сравнению с другими источниками из уровня техники. Тренировки с использованием заявляемого способа улучшают моторику паретичной руки после заболеваний, сопровождающихся парезом конечностей, за счет незначительной разницы в объеме и скорости движения паретичных конечностей в виртуальной реальности и в жизни. Восстановительное лечение постинсультных и других больных при помощи заявляемого способа повышает дееспособность больных и улучшает фон настроения, активизирует внимание и психическую устойчивость, что создает благоприятные условия для активного участия пациентов в процессе нейрореабилитации.
Claims (4)
1. Способ проведения тренировки с использованием виртуальной реальности в рамках реабилитации пациентов с заболеваниями, сопровождающимися парезом конечностей, включающий оценку состояния пациента, настройку параметров тренировки и проведение тренировки, отличающийся тем, что перед началом тренировки определяют объем и скорость движения паретичных конечностей, выражая их значения в процентах по отношению к соответствующим здоровым конечностям, объем и скорость движения в которых принимают за 100%, далее надевают пациенту шлем виртуальной реальности и осуществляют тренировки в виртуальной реальности, причем объем и скорость движения паретичной конечности в визуализации превышает на 15-25% реальные показатели перед началом тренировки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед началом тренировки пациенту на паретичную конечность устанавливают электромиографические датчики и акселерометры.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в рамках проведения тренировки используют вибромоторы, которые одновременно устанавливают на здоровую и на паретичную конечности.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что время тренировки составляет 20-40 мин.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2786990C1 true RU2786990C1 (ru) | 2022-12-27 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU220855U1 (ru) * | 2023-08-03 | 2023-10-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕРАКТИВНАЯ МОТИВАЦИЯ" | Перчатка для реабилитации верхней конечности |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2523349C1 (ru) * | 2013-04-11 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научный центр неврологии" Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НЦН" РАМН) | Способ реабилитации больных, перенесших инсульт |
| RU2622206C2 (ru) * | 2015-10-28 | 2017-06-13 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России) | Способ реабилитации больных после инсульта или травмы с использованием роботизированного комплекса, включающего экзоскелет конечности человека, управляемый через интерфейс мозг-компьютер посредством воображения движений |
| CN107433021A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-12-05 | 杭州川核科技有限公司 | 一种基于镜像神经元的vr康复*** |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2523349C1 (ru) * | 2013-04-11 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научный центр неврологии" Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НЦН" РАМН) | Способ реабилитации больных, перенесших инсульт |
| RU2622206C2 (ru) * | 2015-10-28 | 2017-06-13 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России) | Способ реабилитации больных после инсульта или травмы с использованием роботизированного комплекса, включающего экзоскелет конечности человека, управляемый через интерфейс мозг-компьютер посредством воображения движений |
| CN107433021A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-12-05 | 杭州川核科技有限公司 | 一种基于镜像神经元的vr康复*** |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КЛОЧКОВ А. С. и др. Эффективность двигательной реабилитации при постинсультном парезе руки с помощью системы биологической обратной связи "Habilect" // Вестник восстановительной медицины. 2018. N 2. С. 41-45. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU220855U1 (ru) * | 2023-08-03 | 2023-10-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕРАКТИВНАЯ МОТИВАЦИЯ" | Перчатка для реабилитации верхней конечности |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kizony et al. | Adapting an immersive virtual reality system for rehabilitation | |
| Cho et al. | Virtual walking training program using a real-world video recording for patients with chronic stroke: a pilot study | |
| Adamovich et al. | A virtual reality—based exercise system for hand rehabilitation post-stroke | |
| WO2020256577A1 (ru) | Аппаратно-программный комплекс для реабилитации пациентов с когнитивными нарушениями верхних конечностей после инсульта | |
| Kouris et al. | HOLOBALANCE: An Augmented Reality virtual trainer solution forbalance training and fall prevention | |
| Lee et al. | The effects of cognitive exercise therapy on chronic stroke patients’ upper limb functions, activities of daily living and quality of life | |
| Palaniappan et al. | Developing rehabilitation practices using virtual reality exergaming | |
| Sramka et al. | Combined methods of rehabilitation of patients after stroke: virtual reality and traditional approach | |
| Casas et al. | Human-robot interaction for rehabilitation scenarios | |
| WO2018124940A1 (ru) | Способ реабилитации больных в различных стадиях нарушений центральной или периферической нервной системы с использованием виртуальной реальности | |
| De Keersmaecker et al. | The effect of optic flow speed on active participation during robot-assisted treadmill walking in healthy adults | |
| Al-Mahmood et al. | On wearable devices for motivating patients with upper limb disability via gaming and home rehabilitation | |
| WO2015156696A1 (ru) | Устройство для восстановления и развития функций кистей рук | |
| Siekierka et al. | New technologies and concepts for rehabilitation in the acute phase of stroke: a collaborative matrix | |
| Kizony et al. | Immersion without encumbrance: adapting a virtual reality system for the rehabilitation of individuals with stroke and spinal cord injury | |
| RU2786990C1 (ru) | Способ проведения тренировки с использованием виртуальной реальности в рамках реабилитации пациентов с заболеваниями, сопровождающимися парезом конечностей | |
| Lv et al. | Virtual reality neurorehabilitation | |
| Gonzalez et al. | Fear levels in virtual environments, an approach to detection and experimental user stimuli sensation | |
| Farook et al. | Impact of virtual reality training in rehabilitation of stroke patients: a cross sectional review | |
| Islam et al. | Effects of vibrotactile feedback on yoga practice | |
| RU2632510C1 (ru) | Способ лечения патологических двигательных синергий верхних конечностей у больных, перенесших нарушение мозгового кровообращения | |
| Jeyakumar et al. | Virtual reality-based rehabilitation gaming system | |
| RU2786989C1 (ru) | Способ тренировки и количественной оценки моторики пальцев рук и функционального состояния головного мозга по управлению координированным движением пальцев рук и устройство для его реализации | |
| RU2760484C1 (ru) | Способ повышения эффективности восстановления двигательных функций человека с использованием метода визуального контроля движений в тренажере на основе технологий виртуальной реальности | |
| RU2770595C1 (ru) | Способ реабилитации |