Annals of the Russian academy of medical sciencesAnnals of the Russian academy of medical sciencesВестник Российской академии медицинских наук0869-60472414-3545"Paediatrician" Publishers LLC163110.15690/vramn1631NEUROLOGY AND NEUROSURGERY: CURRENT ISSUESАКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ НЕВРОЛОГИИ И НЕЙРОХИРУРГИИResearch ArticleComparative Cohort Study of the Use of Immersive Technologies in the Complex Psychological Rehabilitation of Patients with Motor DisordersСравнительное когортное исследование применения иммерсивных технологий в комплексной психологической реабилитации пациентов с нарушениями двигательных функцийhttps://orcid.org/0000-0002-2290-36873167-5702KukshinaAnastasia A.КукшинаАнастасия Алексеевна
Russian Federation

MD, PhD

доктор медицинских наук

kukshina@list.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1584-48157493-6708Kotel'nikovaAnastasia V.КотельниковаАнастасия Владимировна
Russian Federation

PhD in Psychology, Associate Professor

кндидат психол. наук, доцент

pav.kotelnikov@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8549-01068793-5173RazumovAlexandr N.РазумовАлександр Николаевич
Russian Federation

MD, PhD, Professor, Academician of RAS

доктор медицинских наук, профессор, академик РАН

razumov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5123-59918861-7367PogonchenkovaIrena V.ПогонченковаИрэна Владимировна
Russian Federation

MD, PhD, Associate Professor

доктор медицинских наук, доцент

irena1707@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4397-32709516-5283TurovaElena A.ТуроваЕлена Арнольдовна
Russian Federation

MD, PhD, Professor

доктор медицинских наук, профессор

aturova55@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9566-97999763-9952RassulovaMarina A.РассуловаМарина Анатольевна
Russian Federation

MD, PhD, Professor

доктор медицинских наук, профессор

drrassulovama@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6939-32344347-4426LyaminaNadejda P.ЛяминаНадежда Павловна
Russian Federation

MD, PhD, Professor

доктор медицинских наук, профессор

lyana_n@mail.ruMoscow Centre for Research and Practice in Medical Rehabilitation, Restorative and Sports MedicineМосковский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины04122021765S5445530107202127102021Copyright ©; 2021, "Paediatrician" Publishers LLCCopyright ©; 2021, Издательство "Педиатръ"2021"Paediatrician" Publishers LLCИздательство "Педиатръ"https://vestnikramn.spr-journal.ru/jour/about/submissionshttps://vestnikramn.spr-journal.ru/jour/article/view/1631

Background. Successful correction of the psychological consequences of motor disorders is the key to improving the effectiveness of medical rehabilitation. The literature data on the use of immersive technologies in the correction of psychoemotional disorders of various origins suggest that they can also be effective in the context of psychorehabilitation of patients with motor disorders. However, at the moment there is no scientific and methodological base that allows for the widespread introduction of high-tech VR and AR tools into the practical work of a medical psychologist in a rehabilitation hospital. Aims — evaluation of the effectiveness of the inclusion of immersive technologies in the complex psychological rehabilitation of patients with motor disorders. Materials and methods. The design was planned as a controlled empirical randomized open study conducted during 1 calendar year on the basis of a medical rehabilitation hospital, which involved 336 patients with motor function disorders that occurred as a result of a previous stroke or against the background of chronically occurring degenerative-dystrophic diseases of large joints and spine. The results were compared in three groups for each studied high-tech tool – the main, comparison and control. 81 patients were included in the study of the effectiveness of the use of the Visual Medicine program in patients with stroke. The effectiveness of the inclusion of the HTC Vive Focus Plus EEA virtual Reality System in the psychological correction of pain syndrome against the background of degenerative and dystrophic diseases was studied in 130 patients. The study of the possibility of using the PRAK — hardware and software complex included 125 people with motor disorders: the consequences of stroke (n = 65) and the consequences of chronic degenerative-dystrophic diseases (n = 60). The basis for assessing the stability of indicators of higher efficiency of psychocorrective measures with the inclusion of immersive technologies in comparison with the comparison groups and control groups was the reliability of the results obtained at p < 0.05. Results. With a high degree of confidence recorded a positive trend in relation to recovery all kinds of praxis in patients with movement disorders due to stroke, by using the Visual Medicine program; in the case of psychological correction of neuropathic and mixed pain in patients with chronic flowing RSD — with the application of the HTC Vive Focus Plus EEA virtual Reality System; to achieve a stable positive dynamics in the correction of the psychoemotional state of patients with impaired motor functions-when the PRAK — hardware and software complex is included in the “relaxation” mode in the complex of psychological rehabilitation. Conclusions. The clinical effectiveness of the use of immersive technologies in relation to the psychological consequences of motor disorders is shown, which makes a significant contribution to solving the problem of optimizing the work of a medical psychologist in a rehabilitation hospital.

Обоснование. Успешная коррекция психологических последствий двигательных нарушений является залогом повышения эффективности медицинской реабилитации. Литературные данные о применении иммерсивных технологий в коррекции психоэмоциональных расстройств различного генеза позволяют предположить, что они могут быть эффективны и в контексте психореабилитации пациентов с нарушениями функции движения. Однако в данный момент не существует научно-методической базы, позволяющей широко внедрять высокотехнологичные средства виртуальной и дополненной реальности в практическую работу медицинского психолога в условиях реабилитационного стационара. Цель исследования — оценка эффективности включения иммерсивных технологий в комплексную психологическую реабилитацию пациентов с нарушением двигательных функций. Методы. Дизайн был запланирован как контролируемое эмпирическое рандомизированное открытое исследование, проводившееся в течение одного календарного года на базе стационара медицинской реабилитации, в котором приняли участие 336 пациентов с нарушениями двигательных функций, возникших в результате перенесенного инсульта или на фоне хронически протекающих дегенеративно-дистрофических заболеваний (ДДЗ) крупных суставов и позвоночника. Сравнение результатов проводилось в трех группах для каждого изучаемого высокотехнологичного средства — основной, сравнения и контрольной. В исследование эффективности использования программы «Визуальная медицина» у пациентов с перенесенным инсультом был включен 81 пациент. Эффективность включения системы виртуальной реальности HTC Vive Focus Plus EEA в психологическую коррекцию болевого синдрома на фоне ДДЗ изучалась у 130 пациентов. В исследование возможности использования аппаратно-программного комплекса программ резонансно-акустических колебаний (ПРАК) было включено 125 человек с двигательными нарушениями: последствия инсульта (n = 65) и последствия хронических ДДЗ (n = 60). Основой оценки устойчивости показателей более высокой эффективности психокоррекционных мероприятий с включением иммерсивных технологий была достоверность полученных результатов при р ≤ 0,05. Результаты. С высокой степенью достоверности зафиксирована положительная динамика в отношении восстановления всех видов праксиса у имеющих двигательные нарушения пациентов после перенесенного инсульта при использовании программы «Визуальная медицина»; в отношении психологической коррекции нейропатической и смешанной боли у пациентов с хронически протекающими ДДЗ — при применении системы виртуальной реальности HTC Vive Focus Plus EEA; для достижения устойчивой положительной динамики в коррекции психоэмоционального состояния пациентов с нарушениями двигательных функций — при включении в комплекс психологической реабилитации комплекса ПРАК в режиме «релаксация». Заключение. Показана клиническая эффективность применения иммерсивных технологий в отношении психологических последствий нарушения двигательных функций, что вносит существенный вклад в решение проблемы оптимизации работы медицинского психолога в условиях реабилитационного стационара.

immersive technologiespsychological rehabilitationmotor disordersstrokejoint diseasesиммерсивные технологиипсихологическая реабилитациянарушения двигательных функцийинсультзаболевания суставовВоловик М.Г., Борзиков В.В., Кузнецов А.Н., и др. Технологии виртуальной реальности в комплексной медицинской реабилитации пациентов с ограниченными возможностями (обзор) // Современные технологии в медицине. — 2018. — Т. 10. — № 4. — С. 173–182. [Volovik MG, Borzikov VV, Kuznetsov AN, et al. Virtual reality technology in complex medical rehabilitation of patients with disabilities (review). Sovremennye Tehnologii v Medicine. 2018;10(4):173–182. (In Russ.)]. doi: https://doi.org/10.17691/stm2018.10.4.21Повереннова И.Е., Захаров А.В., Хивинцева Е.В., и др. Предварительные результаты исследования эффективности использования методики виртуальной реальности для восстановления двигательной функции нижних конечностей у пациентов в остром периоде инсульта // Саратовский научно-медицинский журнал. — 2019. — Т. 15. — № 1. — С. 172–176. [Poverennova IE, Zakharov AV, Khivintseva EV, et al. Рreliminary results of study on efficacy of a virtual reality technique for restoration of lower extremity motor function in patients in acute stage of stroke. Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2019;15(1):172–176. (In Russ.)]Iamsakul K, Pavlovcik AV, Calderon JI, Sanderson LM. Project heaven: preoperative training in virtual reality. Surg Neurol Int. 2017;8:59. doi: https://doi.org/10.4103/sni.sni_371_16Колышенков В.А., Еремушкин В.А., Стяжкина Е.М. Перспективы развития систем виртуальной реальности в программах нейрореабилитации // Вестник восстановительной медицины. — 2019. — Т. 1. — № 89. — С. 52–56. [Kolyshenkov VA, Eremushkin MA, Styazhkina EM. Perspectives of the Development of Virtual Reality Systems on Neurorehabilitation Programs. Journal of Restorative Medicine and Rehabilitation. 2019;1(89):52–56. (In Russ.)]Петриков С.С., Гречко А.В., Щелкунова И.Г., и др. Новые перспективы двигательной реабилитации больных после очаговых поражений головного мозга // Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. — 2019. — Т. 83. — № 6. — С. 90–99. [Petrikov SS, Grechko AV, Shchelkunova IG, et al. New perspectives of motor rehabilitation of patients after focal brain lesions. Zhurnal Voprosy Neirokhirurgii Imeni N.N. Burdenko. 2019;83(6):90–99. (In Russ.)]. doi: https://doi.org/10.17116/neiro20198306190Brunner I, Skouen JS, Hofstad H, et al. Virtual reality training for upper extremity in subacute stroke (VIRTUES). Neurology. 2017;89(24):2413– 2421. doi: https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000004744Рощупкин С.М. Виртуальная реальность как метод восстановления двигательных функций // Решетневские чтения. — 2018. — № 2. — С. 204–206. [Roschupkin SM. Virtual Reality as a Motor Functions Rehabilitation Approach. Reshetnevskie chteniya. 2018;2:204–206. (In Russ.)]Juras G, Brachman A, Michalska J, et al. Standards of Virtual Reality Application in Balance Training Programs in Clinical Practice: A Systematic Review. Games Health J. 2019;8(2):101–111. doi: https://doi.org/10.1089/g4h.2018.0034Дамулин И.В., Екушева Е.В. Клиническое значение феномена нейропластичности при ишемическом инсульте // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. — 2016. — Т. 10. —№ 1. — С. 57–64. [Damulin IV, Ekusheva EV. A clinical value of neuroplasticity in ischemic stroke. Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2016;10(1):57–64. (In Russ.)]Johansen-Berg H, Dawes HH, Guy C, et al. Correlation between motor improvements and altered fMRI activity after rehabilitative therapy. Brain. 2002;125(Pt12):2731–2742. doi: https://doi.org/10.1093/brain/awf282Никишина В.Б., Петраш Е.А., Шутеева Т.В., и др. Восстановительное обучение постинсультных пациентов методом нейропроб с помощью алгоритмов компьютерного зрения // Неврологический вестник. — 2018. — Т. L. — № 2. — С. 86–89. [Nikishina VB, Petrash EA, Shuteeva TV, et al. Rehabilitation Training Method of Post Insult Patients with the Help of Computer Vision Algorithms. Neurology Bulletin. 2018;L(2):86–89. (In Russ.)]Лурия А.Р. Основы нейропсихологии: учеб. пособие. — М.: Издательский центр «Академия», 2003. — 384 с. [Luriya AR. Osnovy nejropsihologii: ucheb. posobie. Moscow: Izdatel’skij centr “Akademiya”; 2003. 384 p. (In Russ.)]Выготский Л.С. Психология развития человека. — М.: Смысл; ЭКСМО, 2005. — 1136 с. [Vygotskij LS. Psihologiya razvitiya cheloveka. Moscow: Izd-vo Smysl; EKSMO, 2005. 1136 p. (In Russ.)]Маслюк О.А., Смоленцева И.Г., Амосова Н.А., Шевченко Н.С., Милагина В.С. Применение технологий виртуальной реальности в остром периоде церебрального инсульта и их влияние на постинсультные аффективные нарушения // Саратовский научно-медицинский журнал. — 2014. — Т. 10. —№ 4. — С. 824–827. [Maslyuk OA, Smolentseva IG, Amosova NA, Shevchenko NS, Milagina VS. Using of virtual reality technology in acute cerebral stroke and their influense on post-stroke affective disorders. Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2014;10(4):824–827. (In Russ.)]De Luca R, Manuli А, De Domenico С, et al. Improving neuropsychiatric symptoms following stroke using virtual reality: A case report. Medicine (Baltimore). 2019;98(19):e15236. doi: https://doi.org/10.1097/MD.0000000000015236Botella C, Fernández-Álvarez J, Guillén V, et al. Recent Progress in Virtual Reality Exposure Therapy for Phobias: A Systematic Review. Curr Psychiatry Rep. 2017;19(7):42. doi: https://doi.org/10.1007/s11920-017-0788-4Демкин А.Д., Иванов В.В., Круглов В.И. Новые методы реабилитации военнослужащих с боевой психической травмой в армиях зарубежных государств // Известия Российской Военно-медицинской академии. — 2019. — Т. 38. — № 3. — С. 125–131. [Demkin AD, Ivanov VV, Kruglov VI. Novye metody reabilitacii voennosluzhashchih s boevoj psihicheskoj travmoj v armiyah zarubezhnyh gosudarstv. Izvestiya Rossijskoj Voenno-Medicinskoj Akademii. 2019;38(3):125–131. (In Russ.)]Maples-Keller JL, Yasinski C, Manjin N, Rothbaum BO. Virtual Reality-Enhanced Extinction of Phobias and Post-Traumatic Stress. Neurotherapeutics. 2017;14(3):554–563. doi: https://doi.org/10.1007/s13311-017-0534-yBordnick PS, Traylor A, Copp HL, et al. Assessing reactivity to virtual reality alcohol based cues. Addict Behav. 2008;33(6):743–756. doi: https://doi.org/10.1016/j.addbeh.2007.12.010Ahmadpour N, Randall H, Choksi H, et al. Virtual Reality interventions for acute and chronic pain management. Int J Biochem Cell Biol. 2019;114:105568. doi: https://doi.org/10.1016/j.biocel.2019.105568Rutledge T, Velez D, Depp C, et al. Virtual Reality Intervention for the Treatment of Phantom Limb Pain: Development and Feasibility Results. Pain Med. 2019;20(10):2051–2059. doi: https://doi.org/10.1093/pm/pnz121Scapin S, Echevarría-Guanilo ME, Boeira Fuculo Junior PR, et al. Virtual Reality in the treatment of burn patients: A systematic review. Burns. 2018;44(6):1403–1416. doi: https://doi.org/10.1016/j.burns.2017.11.002Hui-Ting Lin, Yen-I Li, Wen-Pin Hu, et al. Scoping Review of The Efficacy of Virtual Reality and Exergaming on Patients of Musculoskeletal System Disorders. J Clin Med. 2019;8(6):791. doi: https://doi.org/10.3390/jcm8060791Koo K-I, Park DK, Youm YS, et al. Enhanced Reality Showing Long-Lasting Analgesia after Total Knee Arthroplasty: Prospective, Randomized Clinical Trial. Sci Rep. 2018;8:2343. doi: https://doi.org/10.1038/s41598-018-20260-0Sarig Bahat H, Croft K, Carter C, et al. Remote kinematic training for patients with chronic neck pain: A randomised controlled trial. Eur Spine J. 2017;27(6):1309–1323. doi: https://doi.org/10.1007/s00586-017-5323-0Шумов Д.Е., Арсеньев Г.Н., Свешников Д.С., Дорохов В.Б. Сравнительный анализ влияния бинауральных биений и сходных видов звуковой стимуляции на процесс засыпания: короткое сообщение // Вестник Московского университета. Сер. 16. Биология. — 2017. — Т. 72. — № 1. — С. 39–43. [Shumov DE, Arsen’ev GN, Sveshnikov DS, Dorokhov VB. Comparative Analysis of the Effect of the Stimulation with Binaural Beat and Similar Kinds of Sound on Falling Asleep Process: A Brief Note. Bulletin of Moscow University. Ser. 16. Biology. 2017;72(1):39–43. (In Russ.)]Lewis AK, Osborn IP, Roth R. The Effect of Hemispheric Synchronization on Intraoperative Analgesia. Anesth Analg. 2004;98(2):533– 536. doi: https://doi.org/10.1213/01.ANE.0000096181.89116.D2Айсина Р.М. Компьютерная диагностика и кибертерапия: новое пространство возможностей? // Человек в условиях неопределенности: сб. науч. тр.: в 2 т. / под общ. ред. Е.В. Бакшутовой, О.В. Юсуповой, Е.Ю. Двойниковой. — Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2018. — Т. 2. — С. 187–192. [Ajsina RM. Komp’yuternaya diagnostika i kiberterapiya: novoe prostranstvo vozmozhnostej? Chelovek v usloviyah neopredelennosti: sb. nauch. tr.: v 2 t. Bakshutovoj EV, Yusupovoj OV, Dvojnikovoj EYu (eds). Samara: Samar. gos. tekhn. un-t; 2018. V. 2. P. 187–192. (In Russ.)]Кузьмина А.С. Виртуальная реальность как средство безопасного контакта с травмирующей реальностью в психотерапии // Вестник РУДН. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. — 2014. — № 3. — С. 77–82. [Kuzmina AС. Virtual Reality in Psychotherapy as Means of Safe Contact with Injuring Reality. RUDN Bulletin. Ser. Ecology and Life Safety. 2014;3:77–82. (In Russ.)]Villani D, Cipresso P, Gaggioli A, Riva G. Positive Technology for Helping People Cope with Stress — Integrating Technology in Positive Psychology Practice. IGI Global, Hershey PA, 2016. P. 316–343.Ventura S, Rosa M, Baños R, Botella C. Virtual and Augmented Reality: New Frontiers for Clinical Psychology, 2018 [Electronic resource]. Available from: https://www.intechopen.com/books/ state-of-the-art-virtual-reality-and-augmented-reality-knowhow/ virtual-and-augmented-reality-new-frontiers-for-clinical-psychology (accessed: 22.09.2020).