«Игровая» реабилитация: как томский VR-проект помогает восстанавливаться людям с проблемой дефицита движения

Томич Николай Муравьев потерял возможность ходить после травмы позвоночника. Он придумал VR-проект с использованием виртуальной реальности, который поможет реабилитироваться пациентам после инсульта, а также при других патологиях. На данный момент завершены клинические испытания, скоро программа пройдет регистрацию как медицинское изделие. Об истории Николая, процессе создания VR-проекта и сложностях, связанных с ним — читайте в нашем материале.

Личная травма — начало большого проекта

Николай Муравьев окончил Институт искусств и культуры Томского государственного университета и планировал стать графическим дизайнером. В 2010 году во время отдыха на лыжной базе с друзьями Николай решил покататься на спортивных санках, вылетел с трассы и ударился спиной о деревья. В больнице ему провели операцию, установили два титановых позвонка, но из-за осложнений и дополнительных операций реабилитация растянулась на 4,5 месяца. Он потерял возможность ходить. Сейчас Николай передвигается на коляске.

В 2014 году к нему пришла идея проекта VRGO — методики с использованием виртуальной реальности, предназначенной для людей с проблемами дефицита движения. По словам Николая, обычно в программах с виртуальной реальностью трекинг тела производится за счет внешних датчиков или камеры, которые отцифровывают тело человека. То есть при параличе, когда человек не способен вставать или двигать конечностью, такой метод будет невозможен или потребует дополнительного специалиста.

— Изначально я концентрировался на том, что человек должен вспомнить базовые движения. Была задача создать простую технологию, которая подходит всем…Поэтому был разработан метод интуитивно-визуального контроля. Человеку достаточно только движения головы, чтобы он мог управлять своими виртуальными конечностями в виртуальной реальности.

Первый прототип программы появился в 2017 году, Николай обратился в молодую томскую компанию студентов. Тогда программу сделали упрощенной: человек надевает очки и оказывается в комнате, после он выбирает пол персонажа и начинает заниматься. На тот момент были доступны только упражнения для ног.

Прототип создали на базе дорогих VR-очков, которые требовали компьютер с «приличными» характеристиками для работы. Команда разработчиков перешла на очки Oculus Go — более бюджетную модель. Над новой версией работали инженеры, невролог, врач-кибернетик, психолог, программисты, а также маркетологи.

— Тут надо понимать, что идет такая же гонка, как с iPhone — каждый год выходят новые очки, более дешевые или дорогие. Плюс, Oculus в целях заработка, выпуская новые очки, старые снимали с производства и прекращали поддержку ПО и внутреннего магазина. Получилось так, что в один момент, когда мы доделали программу на очки Oculus Go, вышел анонс, что эти очки снимаются с производства. Нам пришлось брать последнюю версию и перерабатывать на новые очки. Спустя год они выкатили новые, но хорошо, что с поддержкой прошлых приложений”

В 2014 году Oculus Club выкупил Facebook* (принадлежит организации Meta, признанной экстремистской на территории РФ). После 2022 года команда не могла больше работать с компанией и перешла на китайский аналог — компанию Pica.

Разработчики внесли много изменений в первоначальную версию — переработать систему, виртуального аватара, внешнюю среду, сделать освещение и текстуры более качественными, чтобы пациент, погружаясь, имел опыт, приближенный к реальному.

— Углублялись вплоть до анатомических аспектов. Когда аватар двигал конечностями, у него двигались мышцы на виртуальной руке или ноге. За счет проработки этих нюансов получилось максимально обманывать мозг и подменять реальность. Спустя 5-10 минут занятий в VR человек не воспринимал это как игру или симулятор и начинал ощущать в реальности движение виртуальной конечностью.

Сейчас программа доступна для большинства моделей очков.

Тестирования в клиниках

По словам Муравьева, изначально программу тестировали люди со спинномозговыми травмами или травмами позвоночника. В дальнейшем разработчики углубились в проблему дефицита движения и изучили другие патологии. Они выяснили, что методика подходит не только пациентам после инсульта, но и людям с черепно-мозговыми травмами, ДЦП, рассеянным склерозом и даже с фантомными болями после ампутации конечности.

Также команда начала исследование направления реабилитации, связанного с мелкой моторикой посредством трекинга кистей рук человека — инклюзивный VR. Это набор программ, который создает удобное управление для людей с проблемами движений кисти и поможет преодолеть барьер в управлении виртуальным пространством.

Осенью 2022 года VRGO начали тестировать в пяти российских клиниках в Москве, Санкт-Петербурге и Томске. Проверяли эффективность программы на разных этапах реабилитации в ряде патологий. На данный момент проект помог более 100 людям в качестве дополнения к индивидуальной реабилитационной программе

Как отмечает Муравьев, проект получает положительные заключения от медицинских учреждений с 2021 года. Одним из главных результатов тестирования стало улучшение эмоционального состояния пациентов.

— Изначально, когда они приходили, у них не было желания заниматься. Они не верили, что это им как-то поможет. К сожалению, люди, которые оказались в этом положении, находятся длительное время, они перестают надеяться и верить в то, что та или иная технология, которую им дают, будет помогать. В нашем же случае люди после нескольких занятий сами бежали на занятие с программой.

По словам Муравьева, пациенты стали сильнее вовлекаться в процесс реабилитации: чаще занимались не только в программе, но и на тренажерах, а также лечебно-физической физкультурой. Исследования на некоторых базах продолжаются до сих пор. Программу клиники предлагают новым пациентам, и любой может заниматься в виртуальной реальности.

Также команда Николая завершила разработку прототипа MSG — уникального многофункционального устройства для дополнения основной методики. Он расширяет возможности применения программы в работе с пациентами с параличом и нарушениями когнитивных состояний.

Прототип работает в трех режимах:

— Миография — управление игровыми сценариями при минимальной физической активности пользователя. Привычные контроллеры управления (джойстики) заменяются альтернативным механизмом.

— Электро-энцефалография (ЭЭГ) — повышается качество пользовательского опыта. Режим способствует лучшему восприятию терапевтических методик, заложенных в продукт.

— Миостимуляция — усиление связи между мышцами и мозгом, которая позволяет сделать эффект реабилитации для людей с параличом конечностей максимальным..

С 2018 года VRGO был представлен на конкурсах и мероприятиях самого разного уровня. Команда побеждала в Германии, России, Китае, также разработчики активно сотрудничают с лучшими университетами страны

Регистрация как медизделие

На данный момент Николай и его команда находятся на финальной стадии — регистрации технологии VRGO, как медицинского изделия. По словам руководителя проекта, этот процесс долгий и проблематичный. Кроме того, для него необходима большая сумма денег. Проект Муравьева, в свою очередь, не коммерческий и существует на гранты,субсидии, а также пожертвования.

— Было проблематично понимать, как это делается: как выбрать компанию-регистратора, что нужно для этого. Мы только сейчас нашли необходимую сумму и собрали почти все документы для начала процесса регистрации. В ближайшие пару месяцев начнем регистрацию и к осени 2024 года точно запустим процесс.

Как объясняет Николай, процесс регистрации сильно замедлился из-за пандемии и других событий в мире. Сейчас команда полностью сосредоточилась на проекте VRGO и временно заморозила другие проекты, связанные с виртуальной реальностью. Также разработчики решают, как будут продавать программу. Один из вариантов – как программный аппаратный комплекс.

— У нас есть партнер, компания и производитель инновационных медицинских систем из Санкт-Петербурга «Хабилект», которая считается одной из самых крупных в России. Вместе с ними мы будем делать аппаратный комплекс, где будут общие технологии упакованы в один кейс. Возможно, мы сделаем отдельные очки-ноутбук с сервером для клиник, это более упрощенная версия.

Как отметил Николай, регистрация программы VRGO как медицинского изделия должна завершиться к 2025 году. После ее будут распространять по российским клиниками и медучреждениям.

Автор: Ксения Шевцова