Израильская медицинская стартап-компания разработала захватывающие игры в виртуальной реальности, чтобы позволить десяткам новых военных ампутантов проходить сеансы физиотерапии, одновременно уменьшая фантомные боли и зависимость от обезболивающих. Об этом пишет журналистка The Times of Israel Диана Блеттер.

По данным пресс-секретаря израильского министерства здравоохранения, отслеживающего количество раненых солдат, которым требуется протезирование, по состоянию на начало сентября 2024 года зарегистрировано 68 солдат с ампутированными конечностями.

Департамент реабилитации министерства обороны заявил: с начала войны 7 октября 2023 года, когда тысячи террористов ХАМАСа ворвались на юг Израиля, убив почти 1200 человек и взяв 251 заложника, были ранены 10 056 солдат.

Из этих раненых около 37%, точнее 3 720, получили физические травмы конечностей.

Внезапный рост числа раненых создал нагрузку на систему здравоохранения, объясняет соучредитель компании 6Degrees 41-летний Арье Кац. 

Он и его жена Мири Бергер разработали игры в виртуальной реальности, с участием искусственного интеллекта (ИИ), для людей с ампутированными конечностями: теперь они могут участвовать в «зеркальной терапии», имея возможность видеть и самостоятельно управлять виртуальной ногой или ногами. 

 

Клинические испытания в медицинском центре «Шиба» и ветеранских госпиталях в Соединенных Штатах показали, что игры MyMove компании 6Degrees могут уменьшать боль быстрее, чем существующие методы лечения.

Бергер, промышленный дизайнер, разработала систему 6Degrees и спроектировала пользовательский интерфейс, в то время как Кац, инженер-электрик, сконструировал оборудование и запрограммировал алгоритмы, которые приводят ее в действие.

Компания получила грант от Управления инноваций Израиля и Arc Innovation в «Шибе», где провела успешный пилотный эксперимент. Теперь новаторы ждут одобрения министерства здравоохранения, чтобы сделать систему доступной для пациентов по всей стране.

Они говорят, что эта технология позволит пациентам заниматься физиотерапией самостоятельно как в больнице, так и дома. Система ИИ подключена к центру обработки данных больницы, чтобы персонал мог использовать обратную связь для отслеживания прогресса и уровня боли.

 

Бергер рассказывает, что 80% людей с ампутированными конечностями испытывают фантомные боли. Клинические испытания показывают, что 88% пациентов, которые использовали игровую систему, сообщили об уменьшении боли. Некоторые сообщили об уменьшении боли сразу после первого сеанса, а 29% заявили, что облегчение боли длилось примерно 6 месяцев после последнего сеанса. Это позволяет пациентам сократить использование обезболивающих, лучше функционировать, пытаясь реинтегрироваться в общество.

 

Недавно утром Бергер и Кац, который ходит с тростью, прибыли в оживленный ортопедический реабилитационный зал медицинского центра «Шиба». Больница уже вылечила около 55 ампутантов, сейчас в ее ортопедическом отделении находятся еще 19 солдат-ампутантов.

Пара бесплатно передала две системы MyMove недавно перенесшим ампутацию в рамках кампании по сбору средств. Кац сообщил, что они получили запросы от израильских больниц на 120 таких систем, включающих очки виртуальной реальности Oculus, гарнитуру и соединительные провода для передачи данных.

 

Он получил травму с серьезным повреждением нервов в ногах в 2002 году, во время армейских учений, будучи десантником. Кац страдает от комплексного регионального болевого синдрома (CRPS) — постоянного болевого состояния, которое может поражать конечность после травмы.

«Я живу с болью, и я знаю, как сильно боль может влиять на повседневную жизнь», —  говорит Кац. Он долго боролся с тем фактом, что обезболивающие препараты снижают способность концентрироваться.

Причина, по которой он стал разрабатывать систему MyMove, в том, что сам знает, «через что проходят люди».

Кац большую часть времени проводит босиком. Если ему приходится носить обувь, он носит ее без носков, не завязывая шнурки из-за боли в ногах.

 

Он наклоняется к 27-летнему Тамиру (чья фамилия не разглашается), чтобы помочь ему надеть на ноги ремни системы, уже настроив саму систему.

Тамир рассказывает, что он ранен три недели назад в Рафахе, в секторе Газа. Говорит, что он и его товарищи углубились на местности, чтобы найти туннели, сооруженные ХАМАСом. Солдаты увидели террористов. Сорок минут спустя, когда они находились в помещении, «с неожиданной для нас стороны прилетело из гранатомета», ранив троих. Тамир видел, что его лодыжка «разрушена» взрывом, и как командир подразделения именно он вызывал медицинскую помощь.

В инвалидном кресле, с забинтованной и вытянутой левой ногой, Тамир наблюдает, как бывший солдат, которому несколько месяцев назад ампутировали ногу из-за ранения, уже уверенно входит в комнату, оснащенный протезом и обутый в пару спортивных туфель.

Тамир сообщает, что пробудет в больнице в общей сложности шесть недель, пока ему не подгонят протез ноги.

Кац помогает Тамиру надеть очки виртуальной реальности Oculus. Перед игрой Тамир отвечает на вопросы о том, насколько сильна его боль и увеличил ли он или уменьшил дозу обезболивающих.

Затем его погружают в процесс футбольного матча, когда он может видеть свою виртуальную ногу и управлять ею: она пинает мяч, используя виртуальную лодыжку, пятку и мышцы ноги.

«Гол!» — взволнованно кричит Тамир, добавляя на иврите: «Магнив» («круто»).

Во время игры система собирает ценную информацию о том, как он задействовал свои мышцы, а также о его диапазоне движений и скорости. Данные немедленно становятся доступны больничному персоналу, включая физиотерапевтов и сиделок, которые отслеживают его прогресс.

 

Движение всего, что осталось от конечности, важно для кровотока, рассказывает Кац. Игры улучшают двигательные и когнитивные навыки, пациенты могут сравнивать свои результаты. Кац заявляет, что они надеются разработать многопользовательскую систему, чтобы люди могли играть одновременно. Он говорит, что обязательно тестирует игры на себе: они действительно уменьшали его боли.

«Покалывание в ноге прекратилось», — замечает Тамир после того, как заканчивает играть.

«Тот факт, что он использует ногу во время игры, посылает в его мозг сигналы о том, что нога делает то, что должна делать, — объясняет Кац. — Это уменьшает боль».

 

Двести видов боли

«Существует около 200 различных ощущений боли, —  говорит Кац. — Это может быть и щекотка — знаете, как муравьи или кто-то еще щекочет вас».

Фантомная боль от фантомной конечности — еще один странный вид боли.

Бергер рассказывает, что она может объяснить феномен фантомной боли «простыми словами»: «Допустим, кто-то шепчет вам: «Двигайся», а вы не двигаетесь. Человек говорит: «Двигайся» уже громче — но вы все равно не двигаетесь. Тогда он кричит: «Двигайся! Двигайся!» Мозг, который не знает, что конечности больше нет, говорит ампутанту, чтобы он пошевелил ею. И когда она не двигается, мозг посылает болевые сигналы».

Именно это ощущение боли или дискомфорта в отсутствующей конечности известно как «фантомная боль».

Однако когда пациенты выполняют упражнения так, будто двигают несуществующими конечностями, мозг обманывается и посылает меньше болевых сигналов.

«Ампутантов лечат безрецептурными обезболивающими, морфином или опиоидами, в зависимости от интенсивности боли, — говорит Кац. — Но обезболивающие влияют на концентрацию человека. Одна из целей MyMove — уменьшить боль и тем самым уменьшить количество обезболивающих».

 

«Зеркальная терапия»

Система MyMove работает по протоколу, известному как «зеркальная терапия», изобретенному в 1990-х годах доктором В. С. Рамачандраном, нейробиологом и профессором Калифорнийского университета в Сан-Диего, для уменьшения фантомной боли.

Рамачандран выдвинул гипотезу, что использование зеркала обманет мозг, заставляя его думать, что фантомная конечность движется. И это позволит ему расслабиться. Чтобы переобучить мозг, он изобрел «зеркальную терапию».

Сегодня ампутанты действительно работают перед зеркалом и создают иллюзию того, что отсутствующая конечность все еще присутствует, тем самым уменьшая боль.

В реабилитационном центре физиотерапевты направляют солдат с отсутствующими конечностями и другими травмами делать упражнения перед большим зеркалом. Все они разговаривают, подбадривая друг друга.

«Число пациентов, нуждающихся в уходе, огромно», — замечает Кац, оглядывая переполненную реабилитационную комнату. Вместо того чтобы ждать физиотерапевта, пациенты могут играть самостоятельно.

Кац говорит также, что люди нередко отказываются от традиционной «зеркальной терапии», потому что «это скучно».

А их система, включающая в себя имитацию футбольного матча и музыкальную программу, когда люди чувствуют себя так, будто танцуют, позволяет пациентам с ампутированными конечностями выполнять упражнения «зеркальной терапии» удаленно, без физиотерапевта и «без необходимости гигантского зеркала».

Иммерсивный кабинет для реабилитации

Недавно больница открыла также иммерсивный кабинет для реабилитации, чтобы помочь еще более широкому кругу пациентов.

Там есть специальная звуковая система, проекторы и датчики, создающие четырехмерное пространство для помощи в реабилитации. В комнате могут находиться несколько пациентов одновременно.

Реабилитационный психолог и координатор инноваций в больнице комплексной реабилитации «Шибы» Майя Эрлих показывает множество вариантов использования комнаты. 

Технология предоставлена ​​британской образовательной компанией. Сотрудники «Шибы» сами переделали ее для использования в системе реабилитации.

Одним нажатием кнопки Майя вызывает появление зеленой цветущей идиллической картины вокруг, и пациенты могут заставить цветы распускаться, если будут правильно двигать руками.

Другая программа разработана с целью помочь пациентам познакомиться со своими новыми физическими ограничениями, чтобы они лучше адаптировались к своим домашним условиям после того, как покинут больницу. Там есть гостиная, спальня и ванная комната: после того, как Эрлих нажимает нужную кнопку на стене, в туалете с шумом спускается вода.

Люди, получившие черепно-мозговую травму, могут использовать программу, позволяющую заходить в супермаркет или магазин одежды и покупать различные товары, а также звонить по распродажам. 

Еще одна программа переносит людей в Таиланд или в экспозицию музея, посвященного Ван Гогу.

Кабинет доступен в качестве части комплексного лечения пациентов.

Вернувшись в ортопедическую реабилитационную комнату, Бергер говорит: она и Кац надеются, что их технология поможет людям «придерживаться своего лечения».

«Мы хотим быть частью системы поддержки восстановления, — замечает она. — Ведь борьба с болью — это пожизненный процесс»