Виртуальная реальность в медицинской реабилитации
- Авторы: Щербак С.Г.1,2, Вологжанин Д.А.1,2, Макаренко С.В.1,2, Голота А.С.2, Камилова Т.А.2
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский государственный университет
- Городская больница № 40 Курортного административного района
- Выпуск: Том 7, № 2 (2025)
- Страницы: 134-153
- Раздел: НАУЧНЫЙ ОБЗОР
- URL: https://journals.rcsi.science/2658-6843/article/view/314426
- DOI: https://doi.org/10.36425/rehab677338
- EDN: https://elibrary.ru/QXFKLM
- ID: 314426
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Пациентам с двигательными и/или когнитивными расстройствами, перенёсшим инсульт, травму головного или спинного мозга, пациентам с хроническими болевыми синдромами, нейродегенеративными заболеваниями и неврологическими последствиями тяжёлой формы COVID-19 не всегда и недостаточно эффективно помогают фармакотерапия и традиционные методы реабилитации. Одним из инновационных терапевтических подходов для восстановления утраченных функций является вмешательство с использованием виртуальной реальности ― комбинированной интерактивной технологии, которая создаёт виртуальный мир посредством компьютерного моделирования, обеспечивает мультисенсорную стимуляцию у пациентов, активирует восстановительные нейронные механизмы и оказывает анальгезирующий эффект. Использование виртуальной реальности в неврологии возросло за последние годы, продемонстрировав её эффективность в улучшении как двигательных, так и когнитивных результатов лечения широкого спектра неврологических и нейропсихологических дисфункций за счёт нейропластичности и нейрогенеза в повреждённых областях мозга. Реабилитация на основе виртуальной реальности применяется либо отдельно, либо в сочетании с другими формами терапии. Наиболее эффективно комбинированное лечение, включающее в себя лечебную физкультуру, физиотерапию, психологическое консультирование, стандартную когнитивную тренировку и упражнения с применением иммерсивной виртуальной реальности, создающей ощущение присутствия в трёхмерной цифровой среде, которая позволяет пользователю погружаться в виртуальную среду и натуралистически взаимодействовать с виртуальными объектами с помощью головных дисплеев и датчиков мониторинга тела. Согласно результатам систематических обзоров и метаанализов, у многих или большинства пациентов в зависимости от исходного состояния наблюдается повышение объёма произвольных движений, улучшение равновесия, когнитивных функций, настроения и качества жизни, снижение тревожности и интенсивности боли. Таким образом, применение терапии на основе виртуальной реальности является перспективным подходом в реабилитации пациентов с неврологической симптоматикой. Неврологическая реабилитация на основе виртуальной реальности позволяет индивидуально определить сложность и интенсивность упражнений, повысив комплаентность пациентов за счёт геймификации (игрофикации). Тем не менее необходимы дальнейшие исследования для стандартизации тестируемых методов виртуальной реальности, уточнения критериев включения/невключения пациентов, участвующих в клинических исследованиях, а также для оптимизации протоколов и изучения долгосрочных эффектов.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Сергей Григорьевич Щербак
Санкт-Петербургский государственный университет; Городская больница № 40 Курортного административного района
Email: b40@zdrav.spb.ru
ORCID iD: 0000-0001-5036-1259
SPIN-код: 1537-9822
д-р мед. наук, профессор
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-ПетербургДмитрий Александрович Вологжанин
Санкт-Петербургский государственный университет; Городская больница № 40 Курортного административного района
Email: volog@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-1176-794X
SPIN-код: 7922-7302
д-р мед. наук
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-ПетербургСтанислав Вячеславович Макаренко
Санкт-Петербургский государственный университет; Городская больница № 40 Курортного административного района
Email: st.makarenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1595-6668
SPIN-код: 8114-3984
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург
Александр Сергеевич Голота
Городская больница № 40 Курортного административного района
Автор, ответственный за переписку.
Email: golotaa@yahoo.com
ORCID iD: 0000-0002-5632-3963
SPIN-код: 7234-7870
канд. мед. наук, доцент
Россия, Санкт-ПетербургТатьяна Аскаровна Камилова
Городская больница № 40 Курортного административного района
Email: kamilovaspb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6360-132X
SPIN-код: 2922-4404
канд. биол. наук
Россия, Санкт-ПетербургСписок литературы
- Macchitella L, Spaccavento S, Arigliani M, et al. A narrative review of the use of a cutting-edge virtual reality rehabilitation technology in neurological and neuropsychological rehabilitation. NeuroRehabil. 2023;53(4):439–457. doi: 10.3233/NRE-230066
- Wang L, Zhang H, Ai H, Liu Y. Effects of virtual reality rehabilitation after spinal cord injury: A systematic review and meta-analysis. J Neuroeng Rehabil. 2024;21(1):191. doi: 10.1186/s12984-024-01492-w
- Ceradini M, Losanno E, Micera S, et al. Immersive VR for upper-extremity rehabilitation in patients with neurological disorders: A scoping review. J Neuroeng Rehabil. 2024;21(1):75. doi: 10.1186/s12984-024-01367-0
- Zhang J, Wu M, Li J, et al. Effects of virtual reality-based rehabilitation on cognitive function and mood in multiple sclerosis: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Mult Scler Relat Disord. 2024;87:105643. doi: 10.1016/j.msard.2024.105643
- Wang C, Kong J, Qi H. Areas of research focus and trends in the research on the application of VR in rehabilitation medicine. Healthcare (Basel). 2023;11(14):2056. doi: 10.3390/healthcare11142056
- Obrero-Gaitán E, Chau-Cubero CY, Lomas-Vega R, et al. Effectiveness of virtual reality-based therapy in pulmonary rehabilitation of chronic obstructive pulmonary disease: A systematic review with meta-analysis. Heart Lung. 2024;65:1–10. doi: 10.1016/j.hrtlng.2024.01.011
- Takei K, Morita S, Watanabe Y. Acceptability of physical therapy combined with nintendo ring fit adventure exergame for geriatric hospitalized patients. Games Health J. 2024;13(1):33–39. doi: 10.1089/g4h.2023.0009
- Drazich BF, McPherson R, Gorman EF, et al. In too deep? A systematic literature review of fully-immersive virtual reality and cybersickness among older adults. J Am Geriatr Soc. 2023;71(12):3906–3915. doi: 10.1111/jgs.18553
- Hara M, Murakawa Y, Wagatsuma T, et al. Feasibility of somato-cognitive coordination therapy using virtual reality for patients with advanced severe Parkinson’s disease. J Parkinsons Dis. 2024;14(4):895–898. doi: 10.3233/JPD-240011
- Bailey RB. Highlighting hybridization: A case report of virtual reality-augmented interventions to improve chronic post-stroke recovery. Medicine (Baltimore). 2022;101(25):e29357. doi: 10.1097/MD.0000000000029357
- Contrada M, Arcuri F, Tonin P, et al. Stroke telerehabilitation in Calabria: A health technology assessment. Front Neurol. 2022;12:777608. doi: 10.3389/fneur.2021.777608
- Luque-Moreno C, Kiper P, Solís-Marcos I, et al. Virtual reality and physiotherapy in post-stroke functional re-education of the lower extremity: A controlled clinical trial on a new approach. J Pers Med. 2021;11(11):1210. doi: 10.3390/jpm11111210
- Duan H, Jing Y, Li Y, et al. Rehabilitation treatment of multiple sclerosis. Front Immunol. 2023;14:1168821. doi: 10.3389/fimmu.2023.1168821
- Liu Y, Lin R, Tian X, et al. Effects of VR task-oriented training combined with rTMS on balance function and brain plasticity in stroke patients: a randomized controlled trial study protocol. Trials. 2024;25(1):702. doi: 10.1186/s13063-024-08519-6
- Heinrich C, Morkisch N, Langlotz T, et al. Feasibility and psychophysical effects of immersive virtual reality-based mirror therapy. J Neuroeng Rehabil. 2022;19(1):107. doi: 10.1186/s12984-022-01086-4
- Kamm CP, Blättler R, Kueng R, Vanbellingen T. Feasibility and usability of a new home-based immersive virtual reality headset-based dexterity training in multiple sclerosis. Mult Scler Relat Disord. 2023;71:104525. doi: 10.1016/j.msard.2023.104525
- Gebreheat G, Antonopoulos N, Porter-Armstrong A. Application of immersive virtual reality mirror therapy for upper limb rehabilitation after stroke: A scoping review. Neurol Sci. 2024;45(9):4173–4184. doi: 10.1007/s10072-024-07543-3
- Demeco A, Zola L, Frizziero A, et al. Immersive virtual reality in post-stroke rehabilitation: A systematic review. Sensors (Basel). 2023;23(3):1712. doi: 10.3390/s23031712
- Mekbib DB, Zhao Z, Wang J, et al. Proactive motor functional recovery following immersive virtual reality-based limb mirroring therapy in patients with subacute stroke. Neurotherapeutics. 2020;17(4):1919–1930. doi: 10.1007/s13311-020-00882-x
- Chang WK, Lim H, Park SH, et al. Effect of immersive virtual mirror visual feedback on Mu suppression and coherence in motor and parietal cortex in stroke. Sci Rep. 2023;13(1):12514. doi: 10.1038/s41598-023-38749-8
- Da Silva Jaques E, Figueiredo AI, Schiavo A, et al. Conventional mirror therapy versus immersive virtual reality mirror therapy: The perceived usability after stroke. Stroke Res Treat. 2023;2023:5080699. doi: 10.1155/2023/5080699
- De Luca R, Leonardi S, Maresca G, et al. Virtual reality as a new tool for the rehabilitation of post-stroke patients with chronic aphasia: An exploratory study. Aphasiology. 2023;37(2):249–259. doi: 10.1080/02687038.2021.1998882
- Bu X, Ng PH, Tong Y, et al. A mobile-based virtual reality speech rehabilitation app for patients with aphasia after stroke: Development and pilot usability study. JMIR Serious Games. 2022;10(2):e30196. doi: 10.2196/30196
- De Luca R, Bonanno M, Rifici C, et al. Does non-immersive virtual reality improve attention processes in severe traumatic brain injury? Encouraging data from a pilot study. Brain Sci. 2022;12(9):1211. doi: 10.3390/brainsci12091211
- De Luca R, Bonanno M, Marra A, et al. Can virtual reality cognitive rehabilitation improve executive functioning and coping strategies in traumatic brain injury? Brain Sci. 2023;13(4):578. doi: 10.3390/brainsci13040578
- Calabrò RS, Bonanno M, Torregrossa W, et al. Benefits of telerehabilitation for patients with severe acquired brain injury: Promising results from a multicenter randomized controlled trial using nonimmersive virtual reality. J Med Internet Res. 2023;25:e45458. doi: 10.2196/45458
- Papaioannou T, Voinescu A, Petrini K, Stanton Fraser D. Efficacy and moderators of virtual reality for cognitive training in people with dementia and mild cognitive impairment: A systematic review and meta-analysis. J Alzheimers Dis. 2022;88(4):1341–1370. doi: 10.3233/JAD-210672
- Goffredo M, Pagliari C, Turolla A, et al.; RIN_TR_Group. Non-immersive virtual reality telerehabilitation system improves postural balance in people with chronic neurological diseases. J Clin Med. 2023;12(9):3178. doi: 10.3390/jcm12093178
- Pagliari C, Di Tella S, Jonsdottir J, et al. Effects of home-based virtual reality telerehabilitation system in people with multiple sclerosis: A randomized controlled trial. J Telemed Telecare. 2024;30(2):344–355. doi: 10.1177/1357633X211054839
- Kashif M, Ahmad A, Bandpei MA, et al. A randomized controlled trial of motor imagery combined with virtual reality techniques in patients with Parkinson’s disease. J Pers Med. 2022;12(3):450. doi: 10.3390/jpm12030450
- Sarasso E, Gardoni A, Tettamanti A, et al. Virtual reality balance training to improve balance and mobility in Parkinson’s disease: A systematic review and meta-analysis. J Neurol. 2022;269(4):1873–1888. doi: 10.1007/s00415-021-10857-3
- Yau CE, Ho EC, Ong NY, et al. Innovative technology-based interventions in Parkinson’s disease: A systematic review and meta-analysis. Аnn Clin Transl Neurol. 2024;11(10):2548–2562. doi: 10.1002/acn3.52160
- Rodriguez ST, Makarewicz N, Wang EY, et al. Virtual reality facilitated exercise increases sympathetic activity and reduces pain perception: A randomized crossover study. Am J Phys Med Rehabil. 2024;104(1):51–57. doi: 10.1097/PHM.0000000000002550
- Lo HH, Zhu M, Zou Z, et al. Immersive and nonimmersive virtual reality-assisted active training in chronic musculoskeletal pain: Systematic review and meta-analysis. Med Internet Res. 2024;26:e48787. doi: 10.2196/48787
- Nicholas M, Vlaeyen JW, Rief W, et al.; IASP Taskforce for the Classification of Chronic Pain. The IASP classification of chronic pain for ICD-11: Chronic primary pain. Pain. 2019;160(1):28–37. doi: 10.1097/j.pain.0000000000001390
- Van Bogaert W, Coppieters I, Kregel J, et al. Influence of baseline kinesiophobia levels on treatment outcome in people with chronic spinal pain. Phys Ther. 2021;101(6):pzab076. doi: 10.1093/ptj/pzab076.6145902
- Maddox T, Sparks CY, Oldstone L, et al. Perspective: the promise of virtual reality as an immersive therapeutic. J Med Ext Real. 2024;1(1):13–20. doi: 10.1089/jmxr.2023.0003
- Guo Q, Zhang L, Gui C, et al. Virtual reality intervention for patients with neck pain: Systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. J Med Internet Res. 2023;25:e38256. doi: 10.2196/38256
- Kantha P, Lin J, Hsu W. The effects of interactive virtual reality in patients with chronic musculoskeletal disorders: A systematic review and meta-analysis. Games Health J. 2023;12(1):1–12. doi: 10.1089/g4h.2022.0088
- Brea-Gómez B, Laguna-González A, Pérez-Gisbert L, et al. Virtual reality based rehabilitation in adults with chronic neck pain: A systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials. Virtual Real. 2024;28(2):1–31. doi: 10.1007/s10055-024-00979-0
- Simons LE, Hess CW, Choate ES, et al. Virtual reality-augmented physiotherapy for chronic pain in youth: Protocol for a randomized controlled trial enhanced with a single-case experimental design. JMIR Res Protoc. 2022;11:e40705. doi: 10.2196/40705
- Neiman NR, Falkson SR, Rodriguez ST, et al. Quantifying virtual reality pain modulation in healthy volunteers: A randomized, crossover study. J Clin Anesth. 2022;80:110876. doi: 10.1016/j.jclinane.2022.110876
- Senarath ID, Chen KK, Weerasekara I, de Zoete RM. Exercise-induced hypoalgesic effects of different types of physical exercise in individuals with neck pain: A systematic review and meta-analysis. Pain Pract. 2023;23(1):110–122. doi: 10.1111/papr.13150
- Shahmoradi L, Rezayi S. Cognitive rehabilitation in people with autism spectrum disorder: A systematic review of emerging virtual reality-based approaches. J Neuroeng Rehabil. 2022;19(1):91. doi: 10.1186/s12984-022-01069-5
- Moulaei K, Bahaadinbeigy K, Haghdoostd A, et al. An analysis of clinical outcomes and essential parameters for designing effective games for upper limb rehabilitation: A scoping review. Health Sci Rep. 2023;6(5):e1255. doi: 10.1002/hsr2.1255
- Yang JG, Thapa N, Park HJ, et al. Virtual reality and exercise training enhance brain, cognitive, and physical health in older adults with mild cognitive impairment. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(20):13300. doi: 10.3390/ijerph192013300
- Moulaei K, Sheikhtaheri A, Haghdoost A, et al. Efficacy of virtual reality-based training programs and games on the improvement of cognitive disorders in patients: A systematic review and meta-analysis. BMC Psychiatry. 2024;24(1):116. doi: 10.1186/s12888-024-05563-z
- Liu Z, He Z, Yuan J, et al. Application of immersive virtual-reality-based puzzle games in elderly patients with post-stroke cognitive impairment: A pilot study. Brain Sci. 2022;13(1):79. doi: 10.3390/brainsci13010079
- Serafin S, Adjorlu A, Percy-Smith LM. A review of virtual reality for individuals with hearing impairments. Multimodal Technol Interact. 2023;7(4):36. doi: 10.3390/mti7040036
- Van ‘t Wout-Frank M, Arulpragasam AR, Faucher C, et al. Virtual reality and transcranial direct current stimulation for posttraumatic stress disorder: A randomized clinical trial. JAMA Psychiatry. 2024;81(5):437–446. doi: 10.1001/jamapsychiatry.2023.5661
- Schnurr PP, Hamblen JL, Wolf J, et al. The management of posttraumatic stress disorder and acute stress disorder: Synopsis of the 2023 U.S. Department of veterans affairs and U.S. Department of defense clinical practice guideline. Ann Intern Med. 2024;177(3):363–374. doi: 10.7326/M23-2757
- Van ‘t Wout M, Longo SM, Reddy MK, et al. Transcranial direct current stimulation may modulate extinction memory in posttraumatic stress disorder. Brain Behav. 2017;7(5):e00681. doi: 10.1002/brb3.681
- Philip NS, Brettler K, Greenberg BD, et al. One year clinical outcomes after transcranial direct current stimulation and virtual reality for posttraumatic stress disorder. Brain Stimul. 2024;17(4):896–898. doi: 10.1016/j.brs.2024.07.016
- Madore MR, Kozel FA, Williams LM, et al. Prefrontal transcranial magnetic stimulation for depression in US military veterans: A naturalistic cohort study in the veterans health administration. J Affect Disord. 2022;297:671–678. doi: 10.1016/j.jad.2021.10.025
- Patsaki I, Avgeri V, Rigoulia T, et al. Benefits from incorporating virtual reality in pulmonary rehabilitation of COPD patients: A systematic review and meta-analysis. Adv Respir Med. 2023;91(4):324–336. doi: 10.3390/arm91040026
- Czech O, Matkowski R, Skórniak J, Malicka I. Psychological and physical well-being in women diagnosed with breast cancer: A comprehensive study of anxiety, depression, sleep quality, physical activity, and sociodemographic factors. Med Sci Monit. 2024;30:e943490. doi: 10.12659/MSM.943490
- Sun M, Liu C, Lu Y, et al. Effects of physical activity on quality of life, anxiety and depression in breast cancer survivors: A systematic review and meta-analysis. Asian Nurs Res (Korean Soc Nurs Sci). 2023;17(5):276–285. doi: 10.1016/j.anr.2023.11.001
- Czech O, Kowaluk A, Ściepuro T, et al. Effects of immersive virtual therapy as a method supporting the psychological and physical well-being of women with a breast cancer diagnosis: A randomized rial. Curr Oncol. 2024;31(10):6419–6432. doi: 10.3390/curroncol31100477
- Micheluzzi V, Burrai F, Casula M, et al. Effectiveness of virtual reality on pain and anxiety in patients undergoing cardiac procedures: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Curr Probl Cardiol. 2024;49(5):102532. doi: 10.1016/j.cpcardiol.2024.102532
- Rutkowski S, Bogacz K, Czech O, et al. Effectiveness of an inpatient virtual reality-based pulmonary rehabilitation program among COVID-19 patients on symptoms of anxiety, depression and quality of life: Preliminary results from a randomized controlled trial. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(24):16980. doi: 10.3390/ijerph192416980
Дополнительные файлы
