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2023 年 4 月 6 日

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カウナス工科大学による

数年前、仮想現実 (VR) システムといえば、3 次元の仮想空間でのゲームやレジャーのみを連想しましたが、現在では、VR はさまざまな分野で使用されています。 リトアニアの科学者チームが生み出したイノベーションは、脳卒中患者を支援するための VR ベースのリハビリテーション システム、VR 世界や眼鏡を必要としない VR テクノロジーです。

欧州連合では、脳卒中は死亡原因の 2 番目に多く、成人障害の主な原因となっています。

最近、カウナス工科大学情報学部の研究者チーム、リティス・マスケリューナス率いる研究者チームは、脳卒中後の人々をケアするために設計されたインタラクティブなゲーム、iTrain を発表しました。 iTrain ゲームでは、患者が仮想環境で患者ケアを体験し、他の重要な側面を教えることができますが、リトアニアの科学者によるもう 1 つのイノベーションである BiomacVR は、患者のリハビリテーションと、患者をできるだけ早く立ち上がらせるという目標に焦点を当てています。

「これは非常に簡単な操作のリハビリテーション システムです。エクササイズを行う人は VR センサーを手に装着し、できるだけ正確に動きを実行しようとします。これらのセンサーの助けを借りて、この方法は患者が何をしているのかを非常に正確に検出します」 3次元空間内で患者の姿勢や動作を再現し、エクササイズを行っている人の仮想レプリカを形成するため、医師はモニター上でエクササイズを四方八方から観察して、あたかも患者がすぐにエクササイズをしているかのように評価することができます。彼らに」とマスケリューナス氏はこのシステムについて語ります。

マスケリューナス氏によると、仮想現実を理学療法に統合することは、患者が目の前の作業に集中して正しく実行できるようにする革新的な技術です。 ソフトウェアを使用すると、患者はエクササイズを研究して調整できるため、効果的な治癒とリハビリテーションのプロセスが保証されます。

ビリニュス大学医学部 (VU MF) の研究者であるアウシュラ・アドマヴィチエネ氏によると、脳卒中を患った人々に最も一般的な合併症の 1 つは、上肢と下肢の筋肉の衰弱を特徴とする運動機能障害です。 、けいれん、バランスと調整の障害。

「仮想の人物と実際の患者を照合するには、その人物の身長と腕と脚の長さをシステムに入力します。この情報を使用して、システムは監視されている各関節の中心を評価します」とマスケリューナス氏は言います。リハビリの過程について。

システムは逸脱を表示し、エクササイズが正しく実行されていないことを示すことができます。 KTUの研究者マスケリューナス氏は、練習の間違った実行は通常、怪我や脳卒中の結果であることを強調している。

アドマヴィチエネ氏もこれに同意し、脳卒中後、上肢と下肢の両方の筋肉が弱ると、患者の日常生活や労働活動（可動性、自己奉仕、社会活動）における自立性が損なわれると述べた。 その結果、上肢の十分な筋力がないと、患者は食事、着替え、字を書くことが困難になる一方、下肢の運動障害は患者の歩行に影響を及ぼし、歩行速度が遅くなり、身体活動が低下するだけでなく、転倒の危険性も高まります。

研究者らは、回復にかかる時間と可能性は患者ごとに大きく異なり、多くの努力、労力、専門知識が必要であると指摘している。 それにも関わらず、VR システムを使用する患者は、タスクにより積極的に取り組み、できるだけ正確にタスクを完了しようと努めます。 また、自分の成果の限界を見ることを楽しみ、状況をコントロールできていると感じ、運動中に自分の動きを調整することができます。

これまでのところ、この研究は脳卒中患者に限定されているが、研究者らは、このシステムは将来、他の疾患を持つ患者のリハビリテーションにも応用できる可能性があると述べている。

科学者らは最近、自分たちの発明をエレクトロニクス誌に発表し、脳卒中リハビリテーション方法論から一般的に使用される体育教育の 8 つの状況からの発見を紹介しています。

研究チームは、リハビリテーション中に新しいテクノロジーを導入して使用することで、患者がリハビリテーションのプロセスに参加し、想像力を養い、より良い結果を積極的に追求できるようになると強調しています。

「仮想フィードバックの結果を監視することで、リハビリテーション専門家は、セッション中に経験した困難について患者と話し合い、プログラムを調整し、間違いを修正することができます。この研究では、一緒に作業し、演習の進行状況や困難について話し合うことで、患者の「専門家と患者は共通の目標を立て、達成の限界について話し合います。また、患者はリハビリテーションのプロセスにより積極的に参加し、そのプロセスに意欲的かつ積極的に参加するようになります」とアドマヴィチエネ医師は言います。

研究チームによると、患者がリハビリテーションプロセスに参加し、状況をコントロールし、自分の健康結果に影響を与えることができると感じる能力は、より高い結果を達成する上で非常に重要な要素であるという。 特に、リハビリテーションが患者の快適な場所、つまり自宅で行われる場合はそうです。

「このシステムの主な利点は、医療施設だけでなく自宅でもすべてのことが可能であり、記録を閲覧したり、システムの適応を研究したりすることで、医師が遠隔から経過を監視できることです。」マスケリューナスは言う。

KTU の科学者は、将来的にはこのシステムがリハビリテーション機器として補助金を受けられ、医療資源の利用しやすさと利便性が向上することを期待しています。

詳しくは： Rytis Maskeliōnas et al、BiomacVR: A Virtual Reality-Based System for Precise Human Posture and Motion Analysis in Rehabilitation Exercises using Depth Sensors、エレクトロニクス (2023)。 DOI: 10.3390/エレクトロニクス12020339