Виртуальная реальность в 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, 2013].

После мозгового инсульта наблюдаются серьезные нарушения двигательной активности, когнитивное снижение, а также ряд психологических проблем, которые могут сопровождать человека в течение многих лет. Так около 30% пациентов, переживших инсульт с плечевым парезом, не демонстрируют восстановление функциональности даже по прошествии 6 месяцев реабилитации [12, 15].

Такие нарушения тесно связаны с низким уровнем субъективного благополучия [Subjective well being, 1997], который в свою очередь резко снижает качество жизни человека [Jaracz K, Kozubski, 2003]. По мнению исследователей, успех реабилитации после инсульта зависит от целого ряда факторов: это и физическая активность, и когнитивная сохранность, и поддержка со стороны близких, и индивидуальная адаптивность организма [Formation of a, 2005]. Кроме того, ключевую роль в постинсультном восстановлении играет возможность вернуться к деятельности, которой человек занимался до болезни [Цветкова, 2004].

Основу восстановления после перенесенного инсульта составляет индивидуальная программа реабилитации (ИПР). ИПР — это комплекс реабилитационных мер, включающий в себя описание всех видов медицинских, психологических, социальных и других восстановительных процедур, направленных на восстановление, компенсацию утраченных или поврежденных функций организма, способностей к деятельности [Ибрагимов М.Ф, 2013]. Индивидуальная программа реабилитации составляется с учетом реабилитационного потенциала — обоснованной с медицинских, психологических, социальных позиций вероятности достижения намеченных целей проводимой реабилитации в определенный отрезок времени.

Современная реабилитация в достижении цели восстановления делает ставку на мультидисциплинар- ность в подходах и команде специалистов. По мнению большинства исследователей, именно комплексная (медицинская, психологическая, социальная, профессиональная) реабилитация способна вернуть человека к полноценной жизни.

Игнорирование хотя бы одного из вышеизложенных факторов реабилитации способно сильно затормозить процесс адаптации и восстановления. Так, если стратегии реабилитации сосредоточены только на адаптации к новым условиям, на восстановлении повседневных, бытовых функций человека, например, самостоятельно питаться, одеваться, но не затрагивает личностно значимые действия индивида,— субъективно человек не может вернуться к прежней жизни [Цветкова, 2004]. Ощущение собственной неполноценности и настигающие мысли о том, что «теперь все стало иначе, я больше не могу жить нормальной жизнью» усиливают эмоциональную дезадаптацию и, как следствие, препятствуют восстановлению.

Таким образом, можно предположить, что интеграция пережившего инсульт в повседневную жизнь, напоминавшую его прежнюю (до болезни) способна ускорить и качественно улучшить процесс реабилитации после инсульта, восстановить утраченные способности, и улучшить психологическое состояние.

Одним из самых эффективных методов восстановления Ewan L.M., Kinmond K., Holmes P.S. (2010) называют «наблюдение и подражание» [Ewan, 2010]. Метод 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. Некоторые исследователи предполагают, что через активность зеркальных нейронов (тесно связанных с социальным познанием), а также пластичность мозговых структур идет восстановление пострадавших областей головного мозга [Ewan, 2010; The potential for, 2005]. Метод реабилитации на основе «наблюдения — подражания» хорошо себя зарекомендовал в реабилитологии и довольно быстро развивается. На сегодняшний день самым передовым воплощением этого метода является использование виртуальной реальности.

Виртуальная реальность применяется в реабилитации для наибольшей реалистичности в моделировании среды и погружения больного в деятельность, а также для мгновенной обратной связи, исключая возможность отвлечения внимания.

Работа с виртуальной реальностью позволяет пациентам сразу видеть результаты своих усилий, что оказывает выраженное благотворное влияние на психологическую реабилитацию и мотивирует пережившего инсульт к занятиям [A strategy for, 2006; Holden, 2005; Virtualenvironment-based telerehabilitation in, 2005]. Обратная связь-подкрепление может быть получена как в процессе решения задач, так и после выполнения задания, в виде визуального, слухового, а иногда и тактильного подкрепления [Hummelsheim, 1997; Rehabilitation robotics: pilot; Robotic orthosis lokomat, 2003; Transcutaneous functional electrical, 2002; Upper and lower, 2003]. Авторы предполагают, что виртуальная реальность способна стимулировать моторную кору и за счет такого свойства мозга как пластичность, увеличивать реабилитационный потенциал человека.

По предположению Eng K., Siekierka E., Pyk P, et al [Interactive visuo-motor therapy, 2007], систематическое наблюдение и имитация увиденных действий неповрежденной конечностью может улучшать такое свойства мозга как пластичность, увеличивая тем самым возможности восстановления утраченной моторной функции [Corticospinal excitability is, 1999; Formation of a, 2005]. Кроме того, эти авторы отмечают, что зеркальные нейроны (непосредственно участвующие в процессе наблюдение-подражание) тесно связаны с работой зон мозга, отвечающих за планирование деятельности, что в свою очередь избирательно воздействует на моторные зоны коры головного мозга, провоцируют мышечную активность.

Некоторые исследования показали, что воздействие на моторные зоны коры позволяет реструктури­ровать мозговые связи и быстрее восстанавливать поврежденные области мозга, отвечающие за сенсомо­торную и поведенческую активность [Клемешева, 2009; Sharma, 2006; Stevens, 2003].

В своем исследовании Eng K., Siekierka E., Pyk P. использовали виртуальную реальность для моделирования действий поврежденной конечности [Interactive visuo-motor therapy, 2007]. Человек, переживший инсульт, совершает действия неповрежденной конечностью, но на экране видит, как эти действия выполняет и его нетрудоспособная конечность. Эту идею авторы позаимствовали у исследователя V.S. Ramachandran, который проводил подобные эксперименты на больных с ампутированной конечностью с помощью зеркал, также для стимуляции поврежденных зон мозга. Пациент с ампутированной рукой совершал действия здоровой конечностью, но благодаря отражению зеркал видел, будто действует двумя руками одновременно [Ramachandran, 1998].

Эксперимент по реабилитации после инсульта, проведенный Eng K., Siekierka E., Pyk P, et al (2007) заключался в том, что пациент сидел в кресле перед экраном и манипулировал своей здоровой рукой, одновременно с этим на экране изображалось, как человек выполняет эти же манипуляции, но другой, в данном случае поврежденной, рукой. Для наибольшего эффекта цвет одежды человека на экране модулировался в соответствии с одеждой реального пациента. Во время занятия пациент выполнял здоровой рукой те действия, что не мог выполнить в реальности поврежденной, но поскольку видел на экране, как в этом процессе участвует поврежденная конечность, тем самым получал положительное подкрепление в виде визуального эффекта от своей деятельности [Interactive visuo-motor therapy, 2007].

Другой этап восстановления включал в себя подражание действиям, воспроизводимым на экране, но поврежденной конечностью. То есть на экране демонстрируются манипуляции, выполняемые здоровой рукой, пациент же должен был пытаться повторить эти действия своей поврежденной рукой. В процессе выполнения задания пациент мог, как наблюдать за своими успехами в имитации, так и не видеть тех действии, что совершает его поврежденная рука. В качестве заданий предлагался игровой материал — ловля шаров, перемещение шаров в мишень. Специалисты фиксировали все результаты и изменения в психическом и неврологическом статусе пациентов с помощью клинических шкал. По результатам работы с этим методом авторы отметили его высокую продуктивность, поскольку восстановительный потенциал пациентов переживших инсульт увеличился на 20—23%, кроме того, демонстрировалось значимое улучшение когнитивных процессов, таких как произвольное и непроизвольное внимание. Замечено снижение выраженности эмоциональной дезадаптации в виде депрессивных и тревожных переживаний. Авторами отдельно отмечается высокая мотивированность пациентов к занятиям с виртуальной реальностью, поскольку помимо внешней привлекательности они имеют личностную направленность на каждого конкретного пациента, имитируя их внешность, особенности поведения и т.д. Исследователи отмечают также, что, несмотря на успехи применения нового метода, он пока остается мало изученным и требует дополнительной доработки [Interactive visuo-motor therapy, 2007].

Исследование проведенное Ewan L.M., Kinmond K., Holmes P.S. основывалось на схожем принципе и проводилось на небольшой группе пациентов, переживших инсульт (n=8) (2010) [Ewan, 2010]. В своем эксперименте авторы составили для каждого пациента диагностическое интервью, в котором подробно расспросили о жизни до инсульта. Интервью касалось того, чем человек занимался, что приносило удовольствие, что составляло ежедневные бытовые действия с акцентом на личностно значимые аспекты жизни. На основе интервью были созданы короткие видео с изображением этих эпизодов и действий, наполнявших жизнь. Таким образом, для каждого пациента был составлен диск с записью его личных наборов действий, из которых складывался день. Интервью и видео составлялись максимально похоже на реальную жизнь, насколько это было возможно, то есть учитывались декорации, время, стиль одежды и прочее. В качестве записанных эпизодов были вождение автомобиля, плавание, прогулки, рукоделие, танцы, игры с детьми или животными и т.д. Видео включало в себя три ракурса-части.

1.    Визуальный ряд со стороны непосредственного участника, то есть глазами больного.

2.    Взгляд со стороны, то есть наблюдение за тем, как человек выполняет действие на расстоянии.

3.    Взгляд со стороны человека выполняющего другую деятельность одновременно с героем видео.

4.    Попеременное переключение ракурсов. Наподобие художественного фильма.

Видео предлагалось просматривать два раза в день в течение 16 недель. Работа по реабилитации в обязательном порядке включала в себя психотерапевтические сессии (индивидуальные либо групповые). В процессе психотерапевтической работы специалисты руководствовались когнитивно-бихевиоральной традицией в психотерапии, которая включает в себя:

1.    Выявление автоматических мыслей.

2.    Определение когнитивной схемы.

3.    Выявление и формулирование базовых убеждений.

4.    Целенаправленное изменение дисфунциональных базовых убеждений на более конструктивные.

5.    Закрепление конструктивных поведенческих навыков, полученных в ходе терапевтических сеансов.

Помимо наблюдения за смоделированной «своей» жизнью пациенты должны были вести дневник, в котором необходимо было запечатлеть все мысли и чувства, сопровождавшие просмотр видеоматериала. После каждой сессии просмотра предусматривалась беседа со специалистом-психологом, для разбора описанных чувств, и мыслей в дневнике, а также ситуации, представленных на видео. Часто пациенты сообщали, что видео провоцировало их двигаться, что им хотелось встать и самим начать выполнять это действие. Такое побуждение к действию, по мнению авторов, является проявлением повышения мотивации пациента к восстановлению.

Исследователи L.M. Ewan, K. Kinmond и P.S. Holmes P.S. отмечают, что такие занятия должны вестись под присмотром специалиста, поскольку человек, переживший инсульт, может неверно интерпретировать происходящее или чрезмерно негативно относиться к окружающему [Ewan, 2010]. В таких случаях требуется психотерапевтическая интервенция с направлением и поддержкой для наиболее эффективного использования метода.

По результатам проведенного эксперимента все пациенты продемонстрировали повышение реабилитационного потенциала, улучшение моторной функции мозга и улучшение когнитивных функций и психологического состояния. Всем испытуемым нравилось участвовать в программе, они демонстрировали высокую мотивацию и, несмотря на долгую продолжительность эксперимента, желали продолжить участие. Многие отметили восстановление интереса к прежним увлечениям (прогулки, спортивные игры, бытовые дела).

Выводы

Реабилитационные программы, использующие виртуальную реальность при восстановлении после инсульта демонстрируют повышение реабилитационного потенциала, улучшение психологического статуса и повышение мотивации больных. Индивидуальный подход в разработке программы, а также учет личностных особенностей, отсутствие потоковости и формализации благотворно сказываются на мотивации пациента к реабилитации, но, к сожалению, не всегда реа­лизуемы в условиях реабилитационных центров.

Несмотря на проявленную эффективность, на наш взгляд, предложенный методики с использованием виртуальной реальности не являются универсальными, они требуют высокой квалификации специалистов, владения психотерапевтическими методами, и не подходят для самостоятельной работы дома. Они затратны с экономической и материальной точки зрения, поскольку требует высокой технической оснащенности кабинета реабилитации. В качестве альтернативы работы с виртуальной реальностью часто выступают методики основанные на том же принципе «наблюдение-подражание», например, работа с зеркалами, описанная в статье.