Заменит ли виртуальная реальность реабилитолога?
Source: neurorehabvr.com

Заменит ли виртуальная реальность реабилитолога?

Состояние «потока» у пациента, мониторинг выполнения упражнений, автоматическая настройка целей… Виртуальная реабилитация становится мощным методом восстановления здоровья. Но могут ли VR-технологии полностью заменить реабилитолога? Дебаты на конференции ICVR вдохновили участников написать статью с аргументами «за» и «против».

Почти 20 лет назад, еще на первом семинаре по виртуальной реабилитации доктор Григоре Бурдеа сказал, что «некоторые неразумные (и близорукие) технари заявляют, что виртуальная реальность заменит терапевтов на компьютеры». За прошедшие годы этого так и не произошло. Но эта тема затрагивает саму природу профессии реабилитолога, а последние технологические разработки могут изменить (или нет) эту точку зрения.

Еще раньше, 200 лет назад, Карл Маркс нас предупредил: «орудие труда, когда оно принимает форму машины, немедленно становится конкурентом рабочего».

Участники конференции ICVR в Тель-Авиве дали актуальные комментарии к старому, но будоражащему умы спору. В дебатах приняли участие пять профессионалов с техническим, исследовательским и / или клиническим опытом – Джерри Флюэ, Таль Красовски, Анат Любецки, Филипп Аршамбо и В. Джеффри Райт.

Итак, заменит ли виртуальная реабилитация медработников?

Аргументы стороны «за»

Концепция виртуальной реабилитации, заменяющей врачей, обычно вызывает негативные эмоции у практикующих медработников. Причем не только у них.

Что такое виртуальная реабилитация?

Как ясно из названия – это сочетание VR и реабилитации. Виртуальная реабилитация означает использование VR-приложений для улучшения (или поддержания) здоровья и функций человека. Как правило, в VR используется визуальная и звуковая обратная связь с пациентом. Но иногда VR становится частью системы физического взаимодействия с пациентом. В этом случае тактильные ощущения с обратной связью усиливают его погружение при выполнении сенсомоторных задач.

Технологический прогресс в ближайшие годы неизбежно и непредсказуемо изменит рынок труда. Человеческий труд частично заменят роботы или компьютеры. Будут вытесняться как низкоквалифицированная рабочая сила, так и профессии, требующие многолетнего обучения.

Виртуальная реабилитация кажется особенно подходящей, чтобы заменить человека в грядущей эре машин. В последние годы множество приложений виртуальной реальности используется для двигательной реабилитации рук, исправления осанки или походки, а также для нейропсихологических процедур.


Приложение WalkinVR игровой платформы Steam предназначено для людей с ограниченными возможностями. Утилита позволяет запускать приложения даже без контроллеров для рук. Отслеживание движений производится камерой Microsoft Kinect.

Достижения искусственного интеллекта (ИИ) за последние десятилетия позволили футуристу Рэю Курцвейлу предположить, что мы находимся на изгибе экспоненты технологического развития. В последующие несколько десятилетий будет происходить слияние физической и виртуальной реальности.

Особый энтузиазм по поводу виртуальной реабилитации имеет несколько причин.

Реабилитация дома?

Во-первых, виртуальная реальность доставляет радость и удовольствие большинству людей, а высокая степень мотивации помогает следовать программе реабилитации. Во-вторых, врачи могут измерить результаты виртуальной реабилитации во времени. Это позволяет оптимально подобрать уровни сложности и посильные задачи для конкретных пациентов. Другими словами, терапевтам станет легче отслеживать результативность и обучение.

Важно и то, что сеансы VR-реабилитации можно проводить удаленно, пока пациент находится дома, а их результаты сопоставимы с программами под наблюдением терапевта. Например, реабилитация после инсульта в этом и этом исследованиях или реабилитация при болезни Паркинсона в этом и этом исследованиях, причем при меньших затратах.

Примеры программ телереабилитации после инсульта.
Source: Efficacy of Home-Based Telerehabilitation vs In-Clinic Therapy for Adults After Stroke. JAMA Neurol. 2019;76(9):1079-1087. doi:10.1001/jamaneurol.2019.1604
Тренировка на беговой дорожке с системой VR
Система включает в себя отслеживание движений на основе камеры (модифицированный Microsoft Kinect) и компьютерное моделирование. Камера (красный прямоугольник) записывает движение ног участников (красный прямоугольник), когда они идут по беговой дорожке. Эти изображения передаются компьютерной модели и создают проекцию пациента в реальном времени на большом экране во время тренировки (красный прямоугольник).
Прогресс процедуры зависит от скорости беговой дорожки, продолжительности ходьбы, а также от размера и частоты виртуальных препятствий и отвлекающих факторов. Участники ходили в ремнях безопасности, чтобы не упасть во время тренировки.
Source: Addition of a non-immersive virtual reality component to treadmill training to reduce fall risk in older adults (V-TIME): a randomised controlled trial. The Lancet. 2016;388:1170–82.

VR телереабилитация может проводиться дольше и быть масштабнее. Виртуальные процедуры позволят пожилым людям улучшить (или сохранить) качество жизни, физические функции и независимость. Продлится их время пребывания в обществе и за стенами больниц (подробнее здесь, здесь и здесь).

Преимущества виртуальной реабилитации – не только экономическая эффективность, но и оказание помощи в удаленных районах, куда не доезжают специалисты. Улучшится качество и доступность медицинской помощи. Будет поддержано здоровое старение на месте проживания.

Реабилитологи без работы не останутся

Применение VR пока не означает, что медики должны опасаться за свою работу. Система здравоохранения традиционно считается малоуязвимой к такому замещению. Реабилитологи могут оказаться даже более незаменимыми, чем другие работники.

В широко цитируемой статье были ранжированы 702 профессии по степени риска компьютеризации. Физиотерапевты были отнесены к 15% лучших (90 баллов из 702) по устойчивости к автоматизации (меньшие числа означают меньший риск компьютеризации), а эрготерапевты оценены еще более «безопасно» (6 из 702, или 1% лучших). Кажется, риск безработицы для специалистов по реабилитации все еще низок.

Действительно, существуют серьезные препятствия для интеграции виртуальной реабилитации в клиническую практику.

  • Сама технология может не соответствовать потребностям терапевтов и клиентов.
  • Не готова инфраструктура техподдержки виртуальной реабилитации.
  • Почти нет терапевтов, которые чувствуют себя достаточно компетентными в этой области.

Но технологии совершают прорывы там, где это казалось невозможными. От беспилотных автомобилей, которые благодаря глубокому обучению проходят тест-драйвы в США, до написания музыки. Хотя когда-то считалось, что «выполнение поворота налево против встречного движения» не под силу искусственному интеллекту из-за обилия случайных факторов.

Алгоритмы глубокого обучения уже проявили себя в медицине. Например, при обнаружении рака, сердечных заболеваниях, восстановлении после инсульта, а также при программировании человеко-машинных интерфейсов, чтобы восстановить контроль движений после травм спинного мозга.

Поэтому вопрос «заменит ли виртуальная реабилитация клиницистов?» лучше сформулировать так: «когда виртуальная реабилитация их заменит?».

Это произойдет, когда будут преодолены несколько барьеров.

Технологический барьер виртуальной реабилитации

  • Необходимо упростить процедуры виртуальной реабилитации. Например, сократить длительность настройки.
  • Технологии должны стать более надежными. Например, работать каждый раз так, чтобы врач и пациент доверяли системе.
  • Нужно расширить возможности VR. Например, добавить датчики измерения физиологических и эмоциональных параметров.

Впрочем, это уже происходит. Например, когнитивную нагрузку можно отслеживать, оценивая активацию мозга при помощи функциональной спектроскопии в ближнем инфракрасном излучении или ЭЭГ. Их интеграция в VR-терапию уменьшает как физиологические, так и когнитивные симптомы тревоги.

В лечении акрофобии (навязчивого страха высоты) использовалась технология иммерсивной проекции (IPT) Octave – восьмиугольное пещерное пространство. Когнитивная нагрузка измерялась при помощи функциональной ближней инфракрасной спектроскопии.
Source: Within- and Between-Session Prefrontal Cortex Response to Virtual Reality Exposure Therapy for Acrophobia. Front Hum Neurosci. 2018; 12: 362.

Еще недавно технология мониторинга активности мозга казались слишком дорогостоящей. Но на рынке уже появились недорогие медицинские устройства и даже потребительские товары (типа Muse). Их можно использовать для оценки уровня релаксации/возбуждения с помощью электроэнцефалографии.

Source: epam.com

Комбинация VR и мониторинга состояния пациента помогает автоматизировать постановку локальных целей и избежать его разочарования. Это снизит затраты и улучшит результаты лечения. Например, при реабилитации после инсульта.

Барьеры на пути VR-реабилитации для реабилитологов

Программа виртуальной реабилитации может выполняться одинаково эффективно как под наблюдением физиотерапевта, так и ассистента-реабилитолога. Это сигнал для тех, кто обучает специалистов. Чтобы выжить, будущим врачам придется брать на себя те роли, которые потребуют новые технологии реабилитации. Барьер восприятия преодолеет медицинское образование в более технологичной среде.

Барьеры на пути VR-реабилитации для пациентов

Пациентами тоже нужно развиваться. Сегодня они могут быть технофобами и опасаться VR. Но их мнение изменится, когда они увидят эффект у других пациентов и услышат положительные отзывы врачей. Тем более, если искусственный интеллект сможет быстро адаптировать упражнения для каждого человека. Такая персонализация в режиме реального времени позволяет пациенту достичь состояния «потока». «Поток» – это такое сочетание повышенного внимания, поглощенности задачей и возбуждения ума, которое задействует внутреннюю мотивацию. «Поток» сделает терапию привлекательной, вместо отталкивающей рутины.

Аргументы «против»

Конечно, быстрое развитие технологий привносит в реабилитацию новые инструменты. Терапевты теперь могут погружать своих пациентов в различные VR-миры, чтобы уменьшить их боль или беспокойство. Можно побуждать пациентов больше двигаться, играя в игры. Можно измерить те показатели эффективности, которые трудно увидеть невооруженным глазом.

Но, несмотря на повсеместную автоматизацию, в реабилитации, похоже, не наблюдается таких же темпов перемен. Вот несколько аргументов в пользу того, почему мы не можем исключить врачей из этого уравнения. Точнее, исключать их нецелесообразно, даже если появится такая возможность.

Сначала ответим на вопрос – если виртуальная реабилитация когда-нибудь заменит физическую, то кого именно она сможет заменить?

Медицинская реабилитация вообще может быть виртуальной?

Физическая реабилитация в широком смысле – процесс восстановления физической силы и функций. Эта работа обычно включает в себя контакт пациента с терапевтом, физиотерапевтом, логопедом, реабилитологом, психологом и медсестрами. Участие стольких профессионалов требуется, чтобы достичь максимально возможного качества жизни.

Замещение физической или когнитивной реабилитации на VR потребует четкого плана действий и специального программного обеспечения. Их нужно сначала вписать в стандарты персональных программ реабилитации. Актуальный международный стандарт International Classification of Functioning, Disability and Health требует учета личных факторов, окружения пациента, а также сопутствующих нарушений, связанных с заболеванием.

Source: fortishealthcare.com

Важно проявлять человеческую заботу о пациенте, как о живом участнике реабилитации, а не смотреть на него как на объект-получатель медицинских услуг. Доверие к своему реабилитологу, помогает выработать совместный подход. Тогда пациент не откажется от выбранного метода, будет удовлетворен занятиями и покажет положительные результаты (подробнее здесь, здесь и здесь).

Специалист по реабилитации должен уметь правильно информировать пациентов и членов его семьи/опекунов об их нарушении (причинах, симптомах, профилактике и т.п.). Не только реабилитация, но и другие вопросы здоровья должны аккуратно обсуждаться по инициативе реабилитолога с учетом обстановки в семье и ее особенностей (образования, религии, менталитета, степени близости). При необходимости реабилитологи направляют клиентов к другим врачам. Поэтому, если виртуальная реальность заменит врачей, она должна будет выйти за рамки своей процедуры.

Сторонники технологий утверждают, что VR снизит стоимость медицинской помощи и устранит географические барьеры. Однако доступ к технологиям, хотя бы на уровне запуска VR-приложения, требует следования инструкциям по настройке. Иногда приходится устранять технические неполадки. Пациенту придется решать непростые физические и технические задачи, или ему потребуется помощь близких.

Кроме того, медикам просто некогда следить за технологиями, они не успевают идти в ногу с новыми версиями программного и аппаратного обеспечения.

Позовите администратора!

Еще одна проблема – это баланс гибкости и простоты средств реабилитации. Положительный опыт зависит от точности отслеживания движений шлема и контроллеров, а также их обработки компьютерной программой. Обычные средства рассчитаны на здоровых людей. Они привязаны к определенному железу и их может быть сложно перенести на платформу, доступную для конкретного пациента.

Source: vrfocus.com

Проблема гибкости проявляется и при настройке VR под конкретного пациента. Конечно, гибкая настройка игры – это сильная сторона виртуальной реабилитации. Но возникает конфликт между ошеломляющим терапевта «слишком большим количеством настроек» и неадаптивным «универсальным решением». Баланс гибкости и простоты так и не найден разработчиками за 15 лет исследований, что может означать фундаментальную несовместимость VR с требованиями реабилитации.

Последний, но тревожный момент – безопасность. Что делать, если что-то пойдет не так? Например, VR-шлем хорош тем, что обеспечивает трехмерное стереоскопическое зрение, дает реалистичность и ощущение присутствия. Однако до сих пор не удается справиться с такими  проявлениями киберболезни, как тошнота, головокружение и потеря ориентации в пространстве. Иногда эти симптомы могут только усиливаться со временем.

Эффект от использования VR-устройства также зависит от задачи. Например, ходьба по беговой в VR-шлеме связана с нестабильностью положения тела и изменениями в манере ходьбы. Некоторые процедуры вообще не могут быть полностью перенесены в среду VR. Поэтому важно, чтобы врач выбрал подходящее приложение для VR-реабилитации и контролировал процесс.

Наконец, если возникает опасная ситуация, связанная с VR-технологией (а она может возникнуть даже у здоровых пользователей), то неизбежно возникает вопрос об ответственности медработника, разработчика VR или задействованного реабилитолога. Пока этот вопрос не урегулирован.

Как видим, возможность исключить врачей из процесса реабилитации, потребует огромный скачок в технологиях. Даже если это случится, внедрение виртуальной реабилитации может привести к ухудшению уровня помощи, социальному неравенству и снижению безопасности пациентов.

Source: pale.blue

Выводы

Технологии развиваются экспоненциально (закон Мура), поэтому пока непонятно, где мы будем через 10–20 лет. Может быть произойдет новое восстание луддитов, а может – наступит эпоха всеобщей технофилии и быстрого внедрения виртуальной реабилитации.

Перед дебатами 100% опрошенной аудитории, которая состояла из врачей, ученых и технических специалистов, дали ответ «против» возможной замены реабилитолога на виртуальную реабилитацию. Однако после дебатов новое голосование показало, что аудитория разделилась.

Дополнительные аргументы «за» нам неожиданно предоставила пандемия. Резко выросла потребность в телемедицине, которая позволяет лечить людей в отдаленных регионах и снижает распространение инфекции в густонаселенных районах. В США теперь даже при оказании неотложной помощи телемедицину сочетают с выездом врачей. Экстремальные обстоятельства заставили активнее сотрудничать пациентов, медработников и IT-специалистов.

Реальность такова, что виртуальная реабилитация пока не может заменить медработников. Но им придется адаптироваться в новую технологическую систему, чтобы преуспеть в своей профессии. Технологии VR помогут разгрузить реабилитологов от рутины и позволят им развиваться профессионально.


С полной версией статьи “Will virtual rehabilitation replace clinicians: a contemporary debate about technological versus human obsolescence” можно ознакомиться здесь. Опубликована 9 декабря 2020 года в Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation volume 17, Article number: 163 (2020).

Поделиться: