RU2817336C1 - Method for rehabilitation of object-manipulative activity disorders of upper extremity by occupational therapy in virtual environment in patients suffering ischemic stroke - Google Patents

Method for rehabilitation of object-manipulative activity disorders of upper extremity by occupational therapy in virtual environment in patients suffering ischemic stroke Download PDF

Info

Publication number
RU2817336C1
RU2817336C1 RU2023113053A RU2023113053A RU2817336C1 RU 2817336 C1 RU2817336 C1 RU 2817336C1 RU 2023113053 A RU2023113053 A RU 2023113053A RU 2023113053 A RU2023113053 A RU 2023113053A RU 2817336 C1 RU2817336 C1 RU 2817336C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
take
rehabilitation
virtual
plate
sausage
Prior art date
Application number
RU2023113053A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Владимировна Костенко
Людмила Владимировна Петрова
Ирэна Владимировна Погонченкова
Original Assignee
Государственное автономное учреждение здравоохранения города Москвы "Московский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины Департамента здравоохранения города Москвы" (ГАУЗ МНПЦ МРВСМ ДЗМ)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное автономное учреждение здравоохранения города Москвы "Московский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины Департамента здравоохранения города Москвы" (ГАУЗ МНПЦ МРВСМ ДЗМ) filed Critical Государственное автономное учреждение здравоохранения города Москвы "Московский научно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины Департамента здравоохранения города Москвы" (ГАУЗ МНПЦ МРВСМ ДЗМ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2817336C1 publication Critical patent/RU2817336C1/en

Links

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to restorative medicine, physical rehabilitation medicine, neurology, and can be used in complex rehabilitation of patients suffering ischemic stroke in early and late recovery periods. Rehabilitation device is used to perform exercises from a set in which each exercise is based on a computer game in a virtual environment. With the help of visual control of movements in a simulator based on virtual reality technologies, a complex recovery of purposeful motor functions of a person is carried out to perform a certain household habit. Virtual reality glasses with software consisting of a virtual environment and control elements located in it are used. Game is controlled by rehabilitation gloves. Patient exercises upper extremities with simultaneous movement of the trunk and lower extremities. Due to association of virtual and real movements of a person, motor retraining takes place, and using multitasking allows intensifying the effect of neuroplasticity of the central nervous system.
EFFECT: method provides more effective recovery of the subject-manipulative function of the paretic hand, cognitive functions, postural stability, everyday life skills of patients after cerebral stroke.
1 cl, 3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к восстановительной медицине, физической реабилитационной медицине, неврологии, и может быть использовано в комплексной реабилитации больных, перенесших церебральный инсульт (ЦИ) в раннем и позднем восстановительном периодах.The invention relates to medicine, in particular to restorative medicine, physical rehabilitation medicine, neurology, and can be used in the complex rehabilitation of patients who have suffered cerebral stroke (CI) in the early and late recovery periods.

Долгосрочные двигательные и психологические нарушения после перенесенного церебрального инсульта значительно снижают качество жизни больных (Faria, A.L., Andrade, A., Soares, L. et al. Benefits of virtual reality based cognitive rehabilitation through simulated activities of daily living: a randomized controlled trial with stroke patients. J NeuroEngineering Rehabil 13, 96 (2016). https://doi.org/10.1186/s12984-016-0204-z; Abubakar SA, Isezuo SA. Health related quality of life of stroke survivors: experience of a stroke unit. Int J Biomed Sci. 2012;8(3): 183-187). В 33-42% случаев пациенты с ЦИ имеют ограничения повседневного функционирования через три-шесть месяцев после инсульта, из них 36% продолжают оставаться инвалидами пять лет спустя (Brainin М, Norrving В, Sunnerhagen KS, et al. Poststroke chronic disease management: towards improved identification and interventions for post-stroke spasticity-related complications. International Journal of Stroke. 2011; 6(1):42-46. https://doi.org/10.1111/j.1747- 4949.2010.00539.x). Наряду со стато-локомоторными нарушениями более чем у 40% выживших после ЦИ развиваются когнитивные расстройства (КН). Почти две трети пациентов страдают умеренными КН и подвержены риску развития деменции (Mellon L, Brewer L, Hall P, et al. Cognitive impairment six months after ischaemic stroke: a profile from the ASPIRE-S study. BMC Neurol. 2015;15:31. Published 2015 Mar 12. https://doi.org/10.1186/sl2883-015-0288-2). Сенсорные нарушения, нарушения речи, походки, зрения, усталость, депрессия, потеря равновесия и координации - спектр симптомов, вызванных ЦИ и приводящих не только к ограничению физической и умственной активности самих больных, ограничивающих качество жизни пациента и накладьтающих бремя инсульта на близкое окружение (Фахретдинов В.В., Брынза Н.С., Курмангулов А.А. Современные подходы к реабилитации пациентов, перенесших инсульт. Вестник Смоленской государственной медицинской академии, Т 18, №2, 2019, с. 182-189).Long-term motor and psychological disorders after cerebral stroke significantly reduce the quality of life of patients (Faria, A.L., Andrade, A., Soares, L. et al. Benefits of virtual reality based cognitive rehabilitation through simulated activities of daily living: a randomized controlled trial with stroke patients. J NeuroEngineering Rehabil 13, 96 (2016). https://doi.org/10.1186/s12984-016-0204-z; unit. Int J Biomed Sci. 2012;8(3): 183-187). In 33-42% of cases, patients with CI have limitations in daily functioning three to six months after a stroke, of which 36% continue to be disabled five years later (Brainin M, Norrving B, Sunnerhagen KS, et al. Poststroke chronic disease management: towards improved identification and interventions for post-stroke spasticity-related complications. International Journal of Stroke 2011; 6(1):42-46. Along with statolocomotor disorders, more than 40% of CI survivors develop cognitive disorders (CI). Almost two thirds of patients suffer from moderate CI and are at risk of developing dementia (Mellon L, Brewer L, Hall P, et al. Cognitive impairment six months after ischemic stroke: a profile from the ASPIRE-S study. BMC Neurol. 2015;15:31 Published 2015 Mar 12. https://doi.org/10.1186/sl2883-015-0288-2). Sensory disturbances, speech disturbances, gait, vision, fatigue, depression, loss of balance and coordination - a spectrum of symptoms caused by CI and leading not only to the limitation of the physical and mental activity of the patients themselves, limiting the patient’s quality of life and imposing the burden of stroke on those close to them (Fakhretdinov V.V., Brynza N.S., Kurmangulov A.A. Modern approaches to the rehabilitation of patients who have suffered a stroke. Bulletin of the Smolensk State Medical Academy, T 18, No. 2, 2019, pp. 182-189).

Повседневная деятельность в жизни человека требует сочетания двигательных задач с когнитивными функциями при сохранении контроля позы, вставании или ходьбе (Kim WS, Cho S, Park SH, Lee JY, Kwon S, Paik NJ. A low cost kinect-based virtual rehabilitation system for inpatient rehabilitation of the upper limb in patients with subacute stroke: A randomized, double-blind, sham-controlled pilot trial. Medicine (Baltimore). 2018; 97(25):e11173. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000011173). Проприоцепция и способность к многозадачности необходимы для обеспечения автономии в повседневной жизни. После инсульта эти навыки утрачиваются, и способности к выполнению двух задач можно восстановить с помощью специальной реабилитационной программы (Plummer Р, Villalobos RM, Vayda MS, Moser M, Johnson E. Feasibility of dual-task gait training for community-dwelling adults after stroke: a case series. Stroke Res Treat. 2014;2014:538602. https://doi.org/10.1155/2014/538602: An HJ, Kim JI, Kim YR, et al. The effect of various dual task training methods with gait on the balance and gait of patients with chronic stroke. J Phys Ther Sci. 2014; 26(8):1287-1291. https://doi.org/10.1589/jpts.26.1287). Хотя и обычные методы тренировки облегчают контроль равновесия, тренировки с двумя задачами (с двигательными и когнитивными упражнениями) в сочетании с проприоцептивной тренировкой могут привести к большей эффективности восстановления двигательного стереотипа и снизить риск падений. Для достижения этой цели предлагается целенаправленная проприоцептивная тренировка с включением BP, что подтверждается рядом систематических обзоров.Daily activities in a person's life require a combination of motor tasks with cognitive functions while maintaining control of posture, standing or walking (Kim WS, Cho S, Park SH, Lee JY, Kwon S, Paik NJ. A low cost kinect-based virtual rehabilitation system for inpatient rehabilitation of the upper limb in patients with subacute stroke: A randomized, double-blind, sham-controlled pilot trial. Medicine (Baltimore) 2018; 97(25): e11173. 0000000000011173). Proprioception and the ability to multitask are essential for autonomy in daily living. After a stroke, these skills are lost, and the ability to perform two tasks can be restored with the help of a special rehabilitation program (Plummer P, Villalobos RM, Vayda MS, Moser M, Johnson E. Feasibility of dual-task gait training for community-dwelling adults after stroke: a case series. Stroke Res Treat. 2014;2014:538602. https://doi.org/10.1155/2014/538602: An HJ, Kim JI, Kim YR, et al. on the balance and gait of patients with chronic stroke. J Phys Ther Sci 2014; 26(8):1287-1291. Although conventional training methods improve balance control, dual-task training (motor and cognitive exercises) combined with proprioceptive training may result in greater motor pattern recovery and reduce the risk of falls. To achieve this goal, targeted proprioceptive training involving BP has been proposed, as supported by a number of systematic reviews.

Концепция восстановления двигательных, когнитивных и нейропсихологических нарушений после ЦИ состоит из систематических тренировок, направленных на улучшение визуального, слухового и кинестетического восприятия, функции памяти. Регулярные тренинги с мультисенсорным воздействием в условиях многозадачности способствуют реорганизации коры головного мозга, что определяет улучшение не только двигательной функции, но и нейропсихологического статуса пациента, и повышают уровень мотивации на достижение успеха в реабилитационном процессе.The concept of recovery of motor, cognitive and neuropsychological disorders after CI consists of systematic training aimed at improving visual, auditory and kinesthetic perception, and memory function. Regular training with multisensory effects in multitasking conditions contributes to the reorganization of the cerebral cortex, which determines the improvement of not only motor function, but also the neuropsychological status of the patient, and increases the level of motivation to achieve success in the rehabilitation process.

Конечной целью физической реабилитации неврологических больных является восстановление не только отдельных движений, но и навыков повседневной активности, возвращение в социальную среду. Рядом исследований было показано, что включение специализированных программ когнитивно-двигательной реабилитации с использованием BP у пациентов с гемипарезом, с погружением пациента в привычную бытовую среду (поход в магазин, мытье виртуальных окон, использование электроинструментов и пр.), позволяет существенно улучшить выполнение ими бытовых операций (Chen J, Or СК, Chen Т. Effectiveness of Using Virtual Reality-Supported Exercise Therapy for Upper Extremity Motor Rehabilitation in Patients With Stroke: Systematic Review and Meta-analysis of Randomized Controlled Trials. J Med Internet Res. 2022 Jun 20; 24(6):e24111. https://doi.org/10.2196/2411; Lansberg MG, Legault C, MacLellan A, Parikh A, Muccini J, Mlynash M, Kemp S, Buckwalter MS, Flavin K. Home-based virtual reality therapy for hand recovery after stroke. PM R. 2022 Mar;14(3):320-328. https://doi.org/10.1002/pmrj.12598: Jonsdottir J, Baglio F, Gindri P, Isernia S, Castiglioni С, Gramigna С, Palumbo G, Pagliari C, Di Telia S, Perini G, Bowman T, Salza M, Molteni F. Virtual Reality for Motor and Cognitive Rehabilitation From Clinic to Home: A Pilot Feasibility and Efficacy Study for Persons With Chronic Stroke. Front Neurol. 2021 Apr 7; 12:601131. https://doi.org/10.3389/fneur.2021.601131).The ultimate goal of physical rehabilitation of neurological patients is the restoration of not only individual movements, but also the skills of daily activities, and return to the social environment. A number of studies have shown that the inclusion of specialized cognitive-motor rehabilitation programs using BP in patients with hemiparesis, with the patient’s immersion in a familiar everyday environment (going to the store, washing virtual windows, using power tools, etc.), can significantly improve their performance of household tasks. Chen J, Or SK, Chen T. Effectiveness of Using Virtual Reality-Supported Exercise Therapy for Upper Extremity Motor Rehabilitation in Patients With Stroke: Systematic Review and Meta-analysis of Randomized Controlled Trials. J Med Internet Res. 2022 Jun 20; 24(6):e24111. https://doi.org/10.2196/2411; Lansberg MG, Legault C, MacLellan A, Parikh A, Muccini J, Mlynash M, Kemp S, Buckwalter MS, Flavin K. Home-based virtual reality therapy for hand recovery after stroke. PM R. 2022 Mar;14(3):320-328. https://doi.org/10.1002/pmrj.12598: Jonsdottir J, Baglio F, Gindri P, Isernia S, Castiglioni S, Gramigna S, Palumbo G, Pagliari C, Di Telia S, Perini G, Bowman T, Salza M, Molteni F. Virtual Reality for Motor and Cognitive Rehabilitation From Clinic to Home: A Pilot Feasibility and Efficacy Study for Persons With Chronic Stroke . Front Neurol. 2021 Apr 7; 12:601131. https://doi.org/10.3389/fneur.2021.601131).

Технология BP за счет синергичности мультимодальных эффектов в сочетании со стратегиями решения двух или трех задач позволит расширить возможности и повысить эффективность медицинской реабилитации пациентов, перенесших ЦИ. Кроме того, показано, что именно специализированные программы когнитивно-двигательной реабилитации с использованием BP, а также эрготерапия в условиях BP дают максимальный эффект восстановления. Методы BP хорошо принимаются пациентами, поскольку они предлагают ряд преимуществ: привлекательную среду, персонализацию упражнений в режиме реального времени, большую адаптивность к клиническим особенностям пациента и прогрессу, а также возможность для пациентов записывать свои двигательные показатели и получать обратную связь в режиме реального времени. Кроме того, упражнения в BP обычно требуют минимального наблюдения со стороны терапевта, тем самым облегчая реабилитацию на дому.BP technology, due to the synergy of multimodal effects in combination with strategies for solving two or three problems, will expand the capabilities and increase the efficiency of medical rehabilitation of patients who have undergone CI. In addition, it has been shown that it is specialized cognitive-motor rehabilitation programs using BP, as well as occupational therapy in BP conditions, that provide the maximum recovery effect. BP methods are well accepted by patients as they offer a number of advantages: an engaging environment, real-time exercise personalization, greater adaptability to patient clinical characteristics and progress, and the ability for patients to record their motor performance and receive real-time feedback. Additionally, BP exercises typically require minimal supervision from a therapist, thereby facilitating at-home rehabilitation.

Близким по своей технической сущности является способ реабилитации больных в острой стадии инсульта с использованием биологической обратной связи и виртуальной реальности по патенту RU №2432971 (опубликован 10.11.2011 г.), где используют биологическую обратную связь (БОС) и BP, для чего проводят установку очков и шлема виртуальной реальности на голову пациента, установку датчиков движения на голову, туловище и тазовую область пациента, загрузку программного обеспечения, состоящего из виртуальной среды и элементов управления, и направленную тренировку координированных движений головы, туловища и тазовой области посредством среды виртуальной реальности и датчиков движения. В качестве виртуальной среды применяется подводный мир, виртуальный объект управления - дельфин. Чувствительность и симметричность управляющих движений регулируется в зависимости от состояния пациента и его способности к движениям. БОС осуществляют посредством зрительного канала в ассоциированном (глазами дельфина) и диссоциированном (глазами внешнего наблюдателя за его действиями) состоянии. Способ обеспечивает восстановление контроля базовых произвольных движений туловища, головы и шеи у этой группы пациентов.Close in its technical essence is the method of rehabilitation of patients in the acute stage of stroke using biofeedback and virtual reality according to patent RU No. 2432971 (published on November 10, 2011), where biofeedback (BFB) and BP are used, for which an installation is carried out glasses and a virtual reality helmet on the patient's head, installing motion sensors on the patient's head, torso and pelvic region, loading software consisting of a virtual environment and controls, and targeted training of coordinated movements of the head, torso and pelvic region through the virtual reality environment and sensors movements. The underwater world is used as a virtual environment, and the virtual control object is a dolphin. The sensitivity and symmetry of control movements is adjusted depending on the patient’s condition and his ability to move. Biofeedback is carried out through the visual channel in an associated (through the eyes of a dolphin) and dissociated (through the eyes of an external observer of his actions) state. The method ensures restoration of control of basic voluntary movements of the torso, head and neck in this group of patients.

Данный способ направлен на восстановление аксиальной мускулатуры, контроля базовых произвольных движений туловища, головы и шеи, а не конечностей. Недостатком данного способа является то, что используется только в острый период ЦИ, не обеспечивает восстановление движение рук и ног и не дает пациенту ощущения прямохождения. Кроме того, отсутствует возможность воздействовать на объекты BP, использовать БОС от первого лица с использованием мультисенсорных анализаторов, т.е. зрительного, слухового, кожно-кинестетического.This method is aimed at restoring axial muscles, controlling basic voluntary movements of the torso, head and neck, and not the limbs. The disadvantage of this method is that it is used only in the acute period of CI, does not provide restoration of the movement of arms and legs and does not give the patient the feeling of walking upright. In addition, there is no possibility to influence BP objects, use biofeedback in the first person using multisensory analyzers, i.e. visual, auditory, skin-kinesthetic.

Известен способ реабилитации больных в различных стадиях нарушений центральной или периферической нервной системы с использованием виртуальной реальности по патенту RU 2 655200 С1 (опубликован 24.05.2018 г.). Используют виртуальную среду с элементами управления и сенсорного взаимодействия с виртуальным объектом. С учетом полученной с регистрирующих электроэнцефалографических и электромиографических датчиков информации, установленных на голове и пораженной конечности соответственно, а также способности пациента к движениям, регулируют объем управляющих виртуальных движений таким образом, что дает ощущение завершенности выполняемого движения при демонстрации заданий виртуальной реальности. Причем сенсорное взаимодействие с виртуальными объектами посредством использования зрительного, слухового канала, а также тактильной и проприорецептивной стимуляции рецепторов конечности проводят таким образом, чтобы обеспечить ассоциирование пациента с виртуальным аватаром, с очувствлением тактильного и проприоцептивного контакта с виртуальными объектами и ощущением завершенности выполняемого движения. Способ позволяет обеспечить восстановление движения рук и функций ходьбы пациентов на фоне поражения центральной или периферической нервной системы, а также при патологии опорно-двигательного аппарата за счет использования BP с учетом полученной с регистрирующих электроэнцефалографических и электромиографических датчиков информации.There is a known method for the rehabilitation of patients in various stages of disorders of the central or peripheral nervous system using virtual reality according to the patent RU 2 655200 C1 (published on May 24, 2018). They use a virtual environment with controls and touch interaction with a virtual object. Taking into account the information received from recording electroencephalographic and electromyographic sensors installed on the head and the affected limb, respectively, as well as the patient’s ability to move, the volume of control virtual movements is adjusted in such a way that gives a feeling of completeness of the movement performed when demonstrating virtual reality tasks. Moreover, sensory interaction with virtual objects through the use of the visual, auditory channel, as well as tactile and proprioceptive stimulation of limb receptors is carried out in such a way as to ensure the patient’s association with the virtual avatar, with the feeling of tactile and proprioceptive contact with virtual objects and the feeling of completion of the movement being performed. The method makes it possible to restore hand movement and walking functions in patients with damage to the central or peripheral nervous system, as well as with pathology of the musculoskeletal system through the use of BP, taking into account information received from recording electroencephalographic and electromyographic sensors.

Недостатком метода является использование в положении сидя, проводится восстановление только функции верхней или нижней конечности; отсутствует полное погружение в виртуальную среду.The disadvantage of the method is that it is used in a sitting position; only the function of the upper or lower limb is restored; there is no complete immersion in the virtual environment.

Наиболее близким способом при проведении реабилитационных мероприятий у пациентов с двигательными нарушениями является Способ повышения эффективности восстановления двигательных функций человека с использованием метода визуального контроля движений в тренажере на основе технологий виртуальной реальности по патенту RU 2760484С1 (опубликован 25.11.2021 г.). При помощи визуального контроля движений в тренажере на основе технологий BP проводят комплексное восстановление двигательных функций человека. Используют очки BP с программным обеспечением, состоящим из виртуальной среды и расположенных в ней элементов управления. Пациент находится в положении сидя или лежа и выполняет упражнения для верхних и нижних конечностей в BP с помощью визуального контроля движений, а ассоциирование виртуального и реального движений человека происходит за счет движений головы, причем упражнения для нижних конечностей включают работу с бедром, коленом, голеностопом и стопой; для верхних конечностей - с плечом, локтем, запястьем и пальцами. За счет ассоциирования виртуального и реального движений человека происходит интенсификация эффекта нейропластичности головного и спинного мозга. Способ обеспечивает повышение эффективности восстановления двигательных функций человека.The closest method for carrying out rehabilitation measures in patients with movement disorders is the Method for increasing the efficiency of restoration of human motor functions using the method of visual control of movements in a simulator based on virtual reality technologies according to patent RU 2760484C1 (published on November 25, 2021). With the help of visual control of movements in a simulator based on BP technologies, a comprehensive restoration of human motor functions is carried out. BP glasses are used with software consisting of a virtual environment and controls located in it. The patient is in a sitting or lying position and performs exercises for the upper and lower extremities in BP using visual control of movements, and the association of virtual and real human movements occurs due to head movements, and exercises for the lower extremities include work with the hip, knee, ankle and foot; for the upper limbs - with the shoulder, elbow, wrist and fingers. By associating virtual and real human movements, the effect of neuroplasticity of the brain and spinal cord is intensified. The method provides increased efficiency of restoration of human motor functions.

Недостатком способа является отсутствие полного погружения в среду; способ направлен на восстановление исключительно функции движения конечностей, без воздействия на постуральную устойчивость и нейропсихологические функции.The disadvantage of this method is the lack of complete immersion in the environment; The method is aimed at restoring exclusively the function of limb movement, without affecting postural stability and neuropsychological functions.

Технической проблемой, на решение которой направлено разработанное изобретение, является создание способа реабилитации, обеспечивающего повышение функциональной активности нейрональных систем пораженного полушария головного мозга за счет сенсомоторного переобучения, активации процессов нейропластичности в коре головного мозга, увеличения площади возбуждения в двигательной коре с захватом соседних для проекции кисти зон.The technical problem to be solved by the developed invention is the creation of a rehabilitation method that ensures an increase in the functional activity of the neuronal systems of the affected hemisphere of the brain due to sensorimotor retraining, activation of neuroplasticity processes in the cerebral cortex, increasing the area of excitation in the motor cortex with the capture of neighboring ones for the projection of the hand zones

Техническим результатом является повышение эффективности восстановления целенаправленного движения верхних конечностей и туловища, а также когнитивных функций у пациентов, перенесших ишемический инсульт (ИИ).The technical result is to increase the efficiency of restoration of targeted movement of the upper limbs and torso, as well as cognitive functions in patients who have suffered ischemic stroke (IS).

В основу заявленного способа положен метод визуального контроля движений, задача которого заключается в активации процессов нейропластичности, способствовании созданию новой нейронной карты в головном мозге, отвечающей за целенаправленное движение; организацию новых нейронных связей; улучшение психического, эмоционального состояния, повышение мотивации. Суть способа заключается в феномене идеомоторного акта и замкнутом контуре БОС через ассоциирование реального и виртуального движения человека. Таким образом, пользователю предлагается возможность осознанно управлять движениями конечностей в виртуальной среде посредством метода визуального контроля и выполнения несложной повседневной деятельности.The claimed method is based on the method of visual control of movements, the task of which is to activate the processes of neuroplasticity, promoting the creation of a new neural map in the brain responsible for purposeful movement; organization of new neural connections; improving mental and emotional state, increasing motivation. The essence of the method lies in the phenomenon of ideomotor act and closed loop biofeedback through the association of real and virtual human movement. Thus, the user is offered the opportunity to consciously control limb movements in a virtual environment through a visual control method and perform simple daily activities.

Способ реабилитации больных методом эрготерапии в виртуальной среде у пациентов с ИИ включает виртуальную среду с элементами управления и сенсорное взаимодействие на виртуальный объект, причем на основании полученной с регистрирующих датчиков информации осуществляют регуляцию объема виртуальных движений. Использование зрительного, слухового каналов контроля и перчаток обеспечивает пациенту очувствление тактильного и проприоцептивного контакта с виртуальными объектами и ощущение завершенности выполняемого движения.A method of rehabilitation of patients using the method of occupational therapy in a virtual environment for patients with AI includes a virtual environment with controls and sensory interaction on a virtual object, and based on the information received from recording sensors, the volume of virtual movements is regulated. The use of visual and auditory control channels and gloves provides the patient with a sense of tactile and proprioceptive contact with virtual objects and a feeling of completion of the movement being performed.

Виртуальная среда представляет собой реконструкцию типовой кухни. Для создания 3D-реальности применяется шлем BP высокого разрешения. Среда 3D-реальности требует специальных аппаратных программных и аппаратных средств для создания пространства BP Oculus VR. Для отслеживания положения пользователя в пространстве Oculus VR использует систему отслеживания движения Oculus Sensor, которая устанавливается на стенах комнаты и обеспечивает точное отслеживание положения головы и контроллеров пользователя. Кроме того, Oculus VR также использует технологию SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), которая позволяет системе автоматически создавать карту виртуального пространства и отслеживать положение пользователя в этом пространстве.The virtual environment is a reconstruction of a typical kitchen. A high-resolution BP helmet is used to create 3D reality. The 3D reality environment requires special hardware and software to create the BP Oculus VR space. To track the user's position in space, Oculus VR uses the Oculus Sensor motion tracking system, which is installed on the walls of the room and provides accurate tracking of the user's head and controllers. In addition, Oculus VR also uses SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) technology, which allows the system to automatically create a map of the virtual space and track the user’s position in this space.

Контроль движений в виртуальной среде осуществляется с помощью различных устройств ввода, таких как контроллеры Oculus Touch или реабилитационные перчатки SensoRehab. Контроллеры Oculus Touch представляют собой беспроводные устройства, которые контролируют движения рук пользователя в виртуальном пространстве. Каждый контроллер имеет датчики для отслеживания положения и ориентации в пространстве, а также кнопки и джойстики для управления различными функциями в игре или приложении. Реабилитационные перчатки SensoRehab (РП) представляют собой беспроводные устройства. Контроллеры Oculus Touch и РП имеют тактильную обратную связь, что дает возможность пользователям чувствовать различные сенсорные эффекты во время игры.Movement control in the virtual environment is carried out using various input devices, such as Oculus Touch controllers or SensoRehab rehabilitation gloves. Oculus Touch controllers are wireless devices that control the user's hand movements in virtual space. Each controller has sensors to track position and orientation in space, as well as buttons and joysticks to control various functions in the game or application. SensoRehab rehabilitation gloves (RP) are wireless devices. Oculus Touch and RP controllers feature haptic feedback, allowing users to experience different touch effects while gaming.

Для реабилитации нарушений предметно-манипулятивной деятельности верхней конечности методом эрготерапии в виртуальной среде пациента с ИИ обеспечивают устройством, создающим BP окружающей среды. Пациент надевает очки BP, загружают необходимую программу, состоящую из виртуальной среды с элементами управления, направленными на восстановление активных движений в конечностях пациента. Занятия проводятся под присмотром специалиста, поскольку во время тренинга не исключается развитие «синдрома укачивания» и возможна неверная интерпретация происходящего в виртуальном пространстве.To rehabilitate disorders of object-manipulative activity of the upper limb using ergotherapy in a virtual environment, the patient with AI is provided with a device that creates BP of the environment. The patient puts on BP glasses and downloads the necessary program, consisting of a virtual environment with controls aimed at restoring active movements in the patient’s limbs. Classes are conducted under the supervision of a specialist, since during the training the development of “motion sickness syndrome” is not excluded and incorrect interpretation of what is happening in the virtual space is possible.

Новым в разработанном способе реабилитации является возможность проведения тренировочных занятий с помощью индивидуально подобранного набора упражнений, направленного на восстановление предметно-манипулятивной функции верхней конечности одновременно с восстановлением когнитивной функции и постуральной устойчивости. Тренировка с использованием технологии BP требует повторения реконструированной задачи. Тренажер BP может регулировать сложность заданий в соответствии с результатами пациента, позволяя выполнить задание до конца. В каждой игре имеется 4 уровня сложности выполнения задания. В случае, когда пациент выполняет упражнение с максимальной скоростью или при наборе максимального количества очков, отсутствии жалоб на утомление при проведении тренинга, а также достижении 100% результата точности выполнения задания пациент переводится на следующий уровень сложности в данной игре, что приводит к положительному подкреплению и мотивации пациента к продолжению реабилитации.What is new in the developed method of rehabilitation is the possibility of conducting training sessions using an individually selected set of exercises aimed at restoring the object-manipulative function of the upper limb simultaneously with the restoration of cognitive function and postural stability. Training using BP technology requires repetition of the reconstructed task. The BP trainer can adjust the difficulty of tasks according to the patient's performance, allowing the task to be completed to completion. Each game has 4 levels of task difficulty. In the case when the patient performs the exercise at maximum speed or when gaining the maximum number of points, there are no complaints about fatigue during the training, and the patient achieves 100% accuracy in completing the task, the patient is transferred to the next level of difficulty in this game, which leads to positive reinforcement and motivating the patient to continue rehabilitation.

Способ реабилитации нарушений предметно-манипулятивной деятельности верхней конечности методом эрготерапии в виртуальной среде используется у пациентов, перенесших ИИ, с легким или умеренным парезом (балл по 6-ти балльной системе оценки двигательных нарушений Британского совета медицинских исследований не менее 3), отсутствием грубой спастичности мышц верхней конечности (балл по Шкале спастичности Эшворта не более 2), легкими и умеренными когнитивными нарушениями (балл по шкале МоСА 20 и более).A method of rehabilitation of disorders of object-manipulative activity of the upper limb using the method of ergotherapy in a virtual environment is used in patients who have undergone IS with mild or moderate paresis (score on the 6-point system for assessing motor disorders of the British Medical Research Council is not less than 3), the absence of severe muscle spasticity upper limb (Ashworth Spasticity Scale score no more than 2), mild to moderate cognitive impairment (MoCA score 20 or more).

Способ реабилитации нарушений предметно-манипулятивной деятельности верхней конечности методом эрготерапии в виртуальной среде у пациентов с ИИ осуществляют следующим образом.A method for rehabilitation of impairments in object-manipulative activity of the upper limb using ergotherapy in a virtual environment in patients with IS is carried out as follows.

Пациенту разъясняют ход занятий, как осуществлять движения рук и управлять программой при нахождении в BP. Пациент находится в положении стоя (оптимально) или сидя. Пациенту надевают очки BP и РП. После загрузки программы, пациент видит виртуальную кухню от лица своего цифрового аватара. Вокруг игрока разложены ингредиенты для рецептов, снизу и сверху расположены шкафчики с посудой, кухонным инвентарем, дополнительными ингредиентами. Все интерактивные предметы визуально отделены от фона. Ярко отображен поднос, на который нужно поставить готовое блюдо. За пределы кухонной зоны пациент входить не может. В зависимости от индивидуального плана занятий и выбранного сценария, в BP запускается режим тренировок.The patient is explained the course of the exercises, how to carry out arm movements and manage the program while in the BP. The patient is in a standing position (optimally) or sitting. The patient is wearing BP and RP glasses. After downloading the program, the patient sees the virtual kitchen from the perspective of his digital avatar. Ingredients for recipes are laid out around the player; cabinets with dishes, kitchen utensils, and additional ingredients are located below and above. All interactive objects are visually separated from the background. The tray on which you need to place the finished dish is clearly displayed. The patient cannot enter outside the kitchen area. Depending on the individual training plan and the selected scenario, the training mode is launched in BP.

Пациенту предлагается выполнение набора упражнений в BP с помощью визуального контроля движений. Для того чтобы выбрать упражнение пациенту необходимо навести аватаром руки на маркер меню и выбрать необходимое действие: начать игру, перейти на другой уровень, завершить тренинг.The patient is asked to perform a set of exercises in BP using visual control of movements. In order to select an exercise, the patient must point his avatar at the menu marker and select the required action: start the game, go to another level, complete the training.

Упражнения с РП предназначены для отработки естественных произвольных движений руки, в которых совместно участвуют плечевые, локтевые, межфаланговые, пястно-фаланговые, лучезапястные суставы, при этом задействован весь комплекс скелетно-мышечных структур верхней конечности пациента. Упражнения предусматривают следующие произвольные акты частей руки: удержание положения пальцев и других частей верхней конечности относительно друг друга, целенаправленное движение для всей верхней конечности, как это необходимо, чтобы достать или убрать предмет на полку, в холодильник; движение кисти и запястья при удерживании определенного положения частей руки, сгибание пальцев так, как это необходимо сделать, чтобы взять и поднять предмет, а также разгибание пальцев так, как это необходимо сделать, чтобы выпустить предмет. Одновременно с двигательным осуществляется когнитивный тренинг (предъявление двойной-тройной задачи).Exercises with RP are designed to practice natural voluntary movements of the hand, in which the shoulder, elbow, interphalangeal, metacarpophalangeal, and wrist joints jointly participate, and the entire complex of musculoskeletal structures of the patient’s upper limb is involved. The exercises involve the following voluntary acts of the parts of the hand: maintaining the position of the fingers and other parts of the upper limb relative to each other, purposeful movement for the entire upper limb, as necessary to reach or put an object on a shelf, in the refrigerator; the movement of the hand and wrist while holding a certain position of parts of the hand, bending the fingers as necessary to grasp and lift an object, and extending the fingers as necessary to release the object. Cognitive training (presentation of a double or triple task) is carried out simultaneously with motor training.

Пациенту предлагается выполнить ряд заданий, суть которых - собирать блюда по простым рецептам в течение заданного времени. На экране присутствуют указания, какой рецепт нужно приготовить в текущий момент. Сбор блюда представляет собой выполнение простых действий (взять предмет, положить предмет, взаимодействовать с другим предметом) в правильном порядке. Необходимые рецепты чередуются случайным образом и появляются на экране. Упражнения выполняются в порядке повышения уровня сложности.The patient is asked to complete a series of tasks, the essence of which is to assemble dishes according to simple recipes within a given time. There are instructions on the screen which recipe needs to be prepared at the current moment. Collecting a dish involves performing simple actions (pick up an item, put an item down, interact with another item) in the correct order. The required recipes alternate randomly and appear on the screen. The exercises are performed in order of increasing difficulty level.

Время на выполнение каждого рецепта ограничено. Игра прекращается после приготовления определенного количества рецептов, независимо от успешности их выполнения. За каждое правильно приготовленное блюдо начисляются бонусы-звезды. Доступ к следующим уровням открывается при накоплении некоторого количества звезд. Звезды и доступ к уровням хранится в рамках игровой сессии. При завершении сессии (сеанса), накопленные результаты сбрасываются. Сложность (время на выполнение рецептов, расстояние до предметов, сложность рецептов и др.) настраивается индивидуально перед началом игры и регулируется в процессе игры.There is a limited time to complete each recipe. The game ends after preparing a certain number of recipes, regardless of their success. For each correctly prepared dish, bonus stars are awarded. Access to the next levels opens when you accumulate a certain number of stars. Stars and access to levels are stored within the game session. At the end of the session (session), the accumulated results are reset. Difficulty (time to complete recipes, distance to objects, complexity of recipes, etc.) is adjusted individually before starting the game and adjusted during the game.

Основная игровая механика состоит из выполнения простых операций в правильном порядке. Пациент должен прочитать на экране необходимый рецепт. Согласно рецепту, требуется найти и взять нужный ингредиент/предмет. Предметы расположены в контейнерах по сторонам от игрока, каждый из которых помечен стикером с изображением предмета. Некоторые предметы спрятаны (в шкафчиках над игроком, в шкафчике под кухонной доской). Для доступа к таким предметам необходимо открыть шкаф или холодильник, потянув за ручку. Шкафчик автоматически закрывается спустя время. Дверь холодильника необходимо закрыть. Далее пациент осуществляет действие с предметом (порезать, перемешать, переместить, взаимодействовать с другим предметом). По завершению процесса необходимо перейти к следующему предмету/ингредиенту.The main game mechanics consist of performing simple operations in the correct order. The patient must read the required prescription on the screen. According to the recipe, you need to find and take the required ingredient/item. Items are located in containers on either side of the player, each of which is marked with a sticker depicting the item. Some items are hidden (in the cabinets above the player, in the cabinet under the kitchen board). To access such items, you must open the cabinet or refrigerator by pulling the handle. The locker closes automatically after a while. The refrigerator door must be closed. Next, the patient performs an action with the object (cut, mix, move, interact with another object). Once the process is complete, you need to move on to the next item/ingredient.

Эрготренинг в виртуальной среде предусматривает приготовление следующих 6 «рецептов»:Ergotraining in a virtual environment involves the preparation of the following 6 “recipes”:

1. Бутерброд. Нужны: хлеб, колбаса, тарелка, нож, разделочная доска.1. Sandwich. Needed: bread, sausage, plate, knife, cutting board.

Хлеб (порезать на доске) - Тарелка - Колбаса (порезать на доске) - Тарелка с хлебом.Bread (cut on a board) - Plate - Sausage (cut on a board) - Plate with bread.

2. Чай. Нужны: вода, чайник, чай, заварочный чайник, кружки.2. Tea. Needed: water, kettle, tea, teapot, mugs.

Чайник (налить воду, поставить кипятиться, подождать) - Заварочный чайник (насыпать чай, налить кипяток, подождать) - разлить по кружкам.Kettle (pour water, set to boil, wait) - Teapot (pour tea, pour boiling water, wait) - pour into mugs.

3. Пицца. Нужны: вода, мука, глубокая тарелка, разделочная доска, скалка, кетчуп, сыр, терка, колбаса, нож, духовка, тарелка.3. Pizza. Needed: water, flour, deep plate, cutting board, rolling pin, ketchup, cheese, grater, sausage, knife, oven, plate.

Взять муку - положить в глубокую посуду - Налить воды из кувшина - Помять рукой сводя и разводя пальцы кисти и надавливая на массу ладонной поверхностью кисти с выпрямленными пальцами - Переложить на доску - Взять скалку - Раскатать - Взять кетчуп - Помазать кетчупом - Взять сыр - Взять терку - потереть сыр на разделочной доске, переместить сыр на пиццу - Взять колбасу - порезать колбасу - переместить колбасу на пиццу - Взять пиццу, открыть духовку - переместить в духовку - подождать -открыть духовку - забрать пиццу - положить на тарелку.Take flour - put in a deep bowl - Pour water from a jug - Knead with your hand, bringing and spreading your fingers and pressing on the mass with the palm of the hand with straightened fingers - Transfer to a board - Take a rolling pin - Roll out - Take ketchup - Spread with ketchup - Take cheese - Take grater - grate the cheese on a cutting board, move the cheese onto the pizza - Take the sausage - cut the sausage - move the sausage onto the pizza - Take the pizza, open the oven - move it into the oven - wait - open the oven - take the pizza - put it on a plate.

4. Салат №1. Нужны: помидоры, огурцы, редис, сметана.4. Salad No. 1. Needed: tomatoes, cucumbers, radishes, sour cream.

Порезать овощи на разделочной доске в любом порядке - переместить на тарелку - вылить сметану на тарелку.Cut vegetables on a cutting board in any order - move to a plate - pour sour cream onto a plate.

5. Салат №2. Нужны: помидоры, огурцы, перец, оливковое масло.5. Salad No. 2. Needed: tomatoes, cucumbers, peppers, olive oil.

Нарезать овощи на разделочной доске в любом порядке - переместить на тарелку - выпить масло на тарелку.Cut vegetables on a cutting board in any order - move to a plate - drink oil on a plate.

6. Тосты с джемом. Нужны: тосты, тостер, масло, нож, джем6. Toast with jam. Needed: toast, toaster, butter, knife, jam

Взять тост - положить в тостер - взять второй тест - положить в тостер - включить тостер, ожидать - взять тосты - положить на тарелку - взять масло - взять нож - намазать тосты маслом - взять джем - взять нож - намазать тосты джемом.Take the toast - put it in the toaster - take the second dough - put it in the toaster - turn on the toaster, wait - take the toast - put it on the plate - take the butter - take the knife - butter the toast - take the jam - take the knife - spread the jam on the toast.

Пример упражнения «Приготовление бутерброда».Example of the exercise “Making a Sandwich”.

Правильная последовательность. Взять хлеб, положить на разделочную доску. Взять нож, нарезать хлеб. Взять тарелку, положить хлеб на тарелку. Взять колбасу, положить на разделочную доску, взять нож, нарезать колбасу. Взять и переложить колбасу на тарелку с нарезанным хлебом.Correct sequence. Take the bread and place it on a cutting board. Take a knife and cut the bread. Take a plate, put bread on the plate. Take the sausage, put it on a cutting board, take a knife, cut the sausage. Take and transfer the sausage to a plate with sliced bread.

Некоторые действия можно менять местами (например, можно сначала положить колбасу на хлеб, а потом переложить их на тарелку, но нельзя сначала положить колбасу на тарелку, а потом хлеб.Some actions can be swapped (for example, you can first put the sausage on the bread and then put them on the plate, but you cannot put the sausage on the plate first and then the bread.

Блюдо, в котором порядок действий был нарушен считается испорченным (тарелка подсвечивается красным). Можно очистить тарелку если переместить ее в мусорное ведро.A dish in which the order of actions was violated is considered spoiled (the plate is highlighted in red). You can clean the plate by moving it to the trash bin.

Готовое блюдо необходимо переместить на поднос для готовых блюд. Требуется реализовать не менее 3 различных рецептов. Если рецепт выполнен правильно - Игрок видит, как из подноса вылетает звезда и проигрывается приятный звук. Если рецепт выполнен неправильно (проигрывается звук ошибки, и игра переходит к следующему рецепту, предыдущий выполнить уже будет нельзя. Уровень заканчивается, когда выполнен последний выданный рецепт, либо истекло отведенное на него время. В зависимости от уровня сложности игра может протекать либо в спокойном размеренном темпе, где нужно методично собирать блюда, либо в более веселом, но динамичном и хаотичном темпе, где дополнительно нужно достаточно далеко тянуться от себя и допустимо в спешке путаться в порядке действий, разбивать тарелки и т.п. Экран отображает количество/процент выполненных рецептов и количество собранных звезд.The finished dish must be transferred to the prepared food tray. It is required to implement at least 3 different recipes. If the recipe is completed correctly, the player sees a star fly out of the tray and a pleasant sound is played. If a recipe is completed incorrectly (an error sound is played and the game moves to the next recipe, the previous one can no longer be completed. The level ends when the last given recipe is completed, or the allotted time has expired. Depending on the difficulty level, the game can proceed either in a calm, measured pace, where you need to methodically assemble dishes, or at a more fun, but dynamic and chaotic pace, where you additionally need to stretch quite far from yourself and it is acceptable to get confused in the order of actions in a hurry, break plates, etc. The screen displays the number/percentage of completed recipes. and the number of stars collected.

К преимуществам разработанного способа можно отнести: обучение конкретной задаче, соответствие пациента контексту выполняемой задачи, персонификация в зависимости от степени тяжести пареза, наличия спастичности, состояния когнитивной функции, эмоционального статуса; последовательность в выполнении действий, повторение, реконструкция задачи и положительное подкрепление за счет кинестетической, проприоцептивной, зрительной и слуховой обратной связи.The advantages of the developed method include: training for a specific task, matching the patient to the context of the task being performed, personification depending on the severity of paresis, the presence of spasticity, the state of cognitive function, emotional status; consistency in the execution of actions, repetition, task reconstruction and positive reinforcement through kinesthetic, proprioceptive, visual and auditory feedback.

В отличие от терапии, направленной на коррекцию только нарушенного движения, использование эрготренинга в BP предполагает ориентацию на задачу, сенсомоторное переобучение. Это приводит к восстановлению не единичного движения, а навыка бытовой активности в целом. Важность тренировки в BP с помощью РП является в обучении конкретным задачам как идеомоторному вмешательству в реабилитации. Реабилитационные программы, использующие BP при восстановлении после инсульта демонстрируют повышение реабилитационного потенциала, улучшение психологического статуса и повышение мотивации больных. Индивидуальный подход в разработке программы, а также учет персонифицированных особенностей, мотивируют пациента к продолжению реабилитации.Unlike therapy aimed at correcting only impaired movement, the use of ergotraining in BP involves task orientation and sensorimotor retraining. This leads to the restoration not of a single movement, but of the skill of everyday activity as a whole. The importance of training in BP using RP is in teaching specific tasks as an ideomotor intervention in rehabilitation. Rehabilitation programs using BP in recovery after stroke demonstrate increased rehabilitation potential, improved psychological status and increased motivation of patients. An individual approach to program development, as well as taking into account personalized characteristics, motivates the patient to continue rehabilitation.

Перечень фигур.List of figures.

Фиг. 1. Экранное изображение кухни в виртуальной среде.Fig. 1. Screen image of the kitchen in a virtual environment.

Фиг. 2. Экранное изображение последовательности выполняемых действий при приготовлении рецепта «Салат».Fig. 2. Screen image of the sequence of actions performed when preparing the “Salad” recipe.

Фиг. 3 Экранное изображение последовательности выполняемых действий при приготовлении рецепта «Бутерброд».Fig. 3 Screen image of the sequence of actions performed when preparing the “Sandwich” recipe.

Пример реабилитации по разработанному способу.An example of rehabilitation using the developed method.

Пациент Качур С. В, 55 лет, поступил на реабилитацию с жалобами на слабость и ограничение движений в правых конечностях, онемение правой половины тела, затруднение ходьбы и передвижения. Диагноз при поступлении: Инфаркт головного мозга в бассейне левой средней мозговой артерии (от 22.07.2021 г.), атеротромботический подтип по TOAST, с правосторонним гемипарезом, умеренным в руке и легким в ноге, поздний восстановительный период. Фоновое заболевание: Церебральный атеросклероз. Стеноз левой ВСА до 50%. Гипертоническая болезнь Ш ст, АГ 3 степ, риск 4. ХСН 1, ФК 2.Patient Kachur S.V., 55 years old, was admitted to rehabilitation with complaints of weakness and limitation of movements in the right limbs, numbness of the right half of the body, difficulty walking and moving around. Diagnosis upon admission: Cerebral infarction in the territory of the left middle cerebral artery (dated July 22, 2021), atherothrombotic subtype according to TOAST, with right-sided hemiparesis, moderate in the arm and mild in the leg, late recovery period. Background disease: Cerebral atherosclerosis. Stenosis of the left ICA up to 50%. Hypertension stage III, hypertension stage 3, risk 4. CHF 1, FC 2.

В неврологическом статусе: центральный парез VII пары черепных нервов справа; правосторонний гемипарез: выраженный в руке, умеренный в ноге. Мышечная сила снижена в правой руке проксимально до 4,0 баллов, дистально до 3,5 баллов, в правой ноге до 4,0 баллов. Мышечный тонус повышен в правых конечностях по пирамидному типу до 1 балла по шкале Эшфорта. Походка - гемипаретическая, вспомогательными средствами не пользуется. Сухожильные рефлексы с верхних и нижних конечностей D>S, (+) симптом Бабинского справа. Гемигипестезия болевой чувствительности справа.Neurological status: central paresis of the VII pair of cranial nerves on the right; right-sided hemiparesis: pronounced in the arm, moderate in the leg. Muscle strength was reduced in the right arm proximally to 4.0 points, distally to 3.5 points, in the right leg to 4.0 points. Muscle tone is increased in the right extremities in a pyramidal pattern up to 1 point on the Ashforth scale. The gait is hemiparetic and does not use any aids. Tendon reflexes from the upper and lower extremities D>S, (+) Babinski sign on the right. Hemihypesthesia of pain sensitivity on the right.

Оценка выраженности неврологического дефекта: Индекс мобильности Ривермид - 12/15. Оценка тонкой функции кисти: шкала ARAT 42 балла, Fugl-Meyer dist 20 баллов. Тест Ходьбы на 10 м- скорость ходьбы 1 м/с; индекс Бартел - 90; оценка качества жизни по шкале ВАШ - 46 баллов.Assessment of the severity of the neurological defect: Rivermead Mobility Index - 12/15. Assessment of fine hand function: ARAT scale 42 points, Fugl-Meyer dist 20 points. 10 m Walk Test - walking speed 1 m/s; Barthel index - 90; assessment of quality of life on the VAS scale - 46 points.

При исследовании когнитивного статуса, эмоционально-личностной сферы с применением нейропсихологического обследования было выявлено следующее: тревожность (11 баллов); отсутствие депрессии по шкале HADS (9 баллов); 26 баллов по МоСА-тесту.When studying the cognitive status, emotional and personal sphere using a neuropsychological examination, the following was revealed: anxiety (11 points); absence of depression on the HADS scale (9 points); 26 points on the MoCA test.

Пациенту назначен курс предметно-манипулятивной деятельности верхней конечности методом эрготерапии в виртуальной среде из 15 сеансов с кратностью посещения 3 раза в неделю.The patient was prescribed a course of object-manipulative activity of the upper limb using the method of occupational therapy in a virtual environment of 15 sessions with a frequency of visits 3 times a week.

Пациент во время реабилитации находился в положении стоя. На голову пациенту надевались очки виртуальной реальности, на руки - тренажер-перчатка «Sensorehab». Затем производился запуск программы, демонстрирующей пациенту пребывание на кухне. Пациент должен был сделать себе бутерброд, заварить чай и приготовить салат №1. Длительность реабилитации занимала от 15 минут в начале курса, до 25 минут по его окончании.The patient was in a standing position during rehabilitation. The patient was wearing virtual reality glasses on his head, and a Sensorehab training glove on his hands. Then a program was launched showing the patient being in the kitchen. The patient had to make himself a sandwich, brew tea and prepare salad No. 1. The duration of rehabilitation took from 15 minutes at the beginning of the course to 25 minutes at the end.

Жалоб на утомление кисти пациент не предъявлял, ухудшения общесоматического статуса не было. К концу реабилитации на восстановилось большинство двигательных навыков, необходимых для восстановления предметно-манипулятивной функции кисти, что подтверждалось положительной динамикой по показателям ARAT 48 баллов, Fugl-Meyer dist 24 балла. Улучшилась независимость в повседневной жизни (индекс Бартел - 100). Уменьшились показатели по шкале HADS: депрессии - до 5 баллов, регрессировала тревожность (7 баллов). Улучшились показатели когнитивной функции - 29 баллов по шкале МоСА; оценка качества жизни по шкале EQ-5D-5L (ВАШ) 70 баллов.The patient had no complaints about hand fatigue, and there was no deterioration in general somatic status. By the end of rehabilitation, most of the motor skills necessary to restore the object-manipulative function of the hand had not been restored, which was confirmed by positive dynamics in terms of ARAT 48 points, Fugl-Meyer dist 24 points. Independence in daily life has improved (Barthel index - 100). Scores on the HADS scale decreased: depression - up to 5 points, anxiety regressed (7 points). Improved indicators of cognitive function - 29 points on the MoCA scale; assessment of quality of life on the EQ-5D-5L scale (VAS) 70 points.

В филиале 7 ГАУЗ МНПЦ МРВиСМ ДЗМ проведена реабилитация 76 больных с ИИ в позднем восстановительном периоде (возраст 61,3±3,7 лет, давность перенесенного ИИ 7,67±3,32). В исследование включались пациенты с умеренной и легкой степенью пареза мышц верхней конечности (оценка по MRCS не менее 3 баллов); легкой степенью спастичности паретичной конечности или ее отсутствием (балл по шкале Эшворт не более 2), отсутствием выраженных когнитивных нарушений (оценка пошкале МоСА не менее 20 баллов). В комплексном обследовании всем пациентам было проведено тестирование когнитивных и двигательных нарушений с оценкой следующих шкал и опросников: оценка мышечной силы - шкала MRCS, оценка спастичности - модифицированная шкала Эшворта; Оценка тонкой функции кисти - шкала ARAT, Fugl-Meyer, тест по вставлению колышков в планшет с девятью отверстиями (9-Hole Peg Test); оценка боли - по ВАШ боли, оценка когнитивной функции по шкале МоСА, тревоги и депрессии - по госпитальной шкале тревоги и депрессии HADS; оценка независимости в повседневной жизни - индекс Бартел; оценка качества жизни EuroQol EQ-5D-5L (version 1.0, 2011 в сочетании с визуализирующей аналоговой шкалой).In branch 7 of the State Autonomous Institution of Healthcare of the Moscow Scientific and Practical Center MRVISM DZM, 76 patients with IS were rehabilitated in the late recovery period (age 61.3±3.7 years, duration of IS 7.67±3.32). The study included patients with moderate and mild paresis of the muscles of the upper limb (MRCS score of at least 3 points); a mild degree of spasticity of the paretic limb or its absence (Ashworth scale score no more than 2), absence of severe cognitive impairment (MoCA scale score no less than 20 points). As part of a comprehensive examination, all patients underwent testing of cognitive and motor impairments with assessment of the following scales and questionnaires: muscle strength assessment - MRCS scale, spasticity assessment - modified Ashworth scale; Assessment of fine hand function - ARAT scale, Fugl-Meyer, test for inserting pegs into a tablet with nine holes (9-Hole Peg Test); pain assessment - according to the VAS pain scale, assessment of cognitive function using the MoCA scale, anxiety and depression - using the HADS hospital anxiety and depression scale; assessment of independence in daily life - Barthel index; EuroQol EQ-5D-5L quality of life assessment (version 1.0, 2011 in combination with an imaging analogue scale).

Пациенты с помощью метода адаптивной рандомизации были распределены в основную (n=46) и контрольную, группу (n=30). Пациенты обеих групп были сопоставимы по половозрастным характеристикам, функциональным показателям паретичной верхней конечности, выраженности когнитивных и эмоциональных нарушений и (р>0,05). Пациентам основной группы проводился эрготренинг в виртуальной среде в виде выполнения повседневных заданий по приготовлению различных блюд в игровой форме. Каждая игра имеет уровни сложности с изменением времени на выполнение задания. Пациенты контрольной группы в качестве реабилитационных мероприятий получали стандартный комплекс лечебной физкультуры (ЛФК): целенаправленные тренировки, тренировки с большим количеством повторов и силовые тренировки. Тренинг затрагивал мышцы пояса верхних конечностей, плеча, предплечья, кисти. Пациенты обеих групп в период реабилитационных мероприятий выполняли идентичные двигательные паттерны: дотягивания до предметов, захват предметов (шаровой, щипковый, цилиндрический). Оценка функционального статуса в обеих группах проводилась до начала реабилитационных мероприятий и по окончании реабилитационного курса. Курс реабилитации включал 15 сеансов с кратностью посещения 3 раза в неделю, продолжительность 15-30 минут.Using the adaptive randomization method, patients were divided into the main (n=46) and control group (n=30). Patients of both groups were comparable in terms of age and gender characteristics, functional indicators of the paretic upper limb, severity of cognitive and emotional disorders and (p>0.05). Patients of the main group received ergotraining in a virtual environment in the form of performing everyday tasks for preparing various dishes in a playful way. Each game has difficulty levels with varying time to complete the task. Patients in the control group received a standard complex of physical therapy (physical therapy) as rehabilitation measures: targeted training, training with a large number of repetitions and strength training. The training affected the muscles of the upper limbs, shoulder, forearm, and hand. During the rehabilitation period, patients of both groups performed identical motor patterns: reaching for objects, grasping objects (ball, pinch, cylindrical). Assessment of the functional status in both groups was carried out before the start of rehabilitation measures and at the end of the rehabilitation course. The rehabilitation course included 15 sessions with a frequency of visits 3 times a week, duration 15-30 minutes.

В результате проведенной реабилитации по предлагаемому способу у пациентов к концу курса отмечалось увеличение движения в паретичной конечности, что подтверждалось увеличением баллов по шкалам FMA-UE и ARAT, более четким выполнением координаторных проб по сравнению с пациентами группы контроля. Кроме того, пациенты более эффективно могли контролировать верхнюю конечность во время достижения и взаимодействия руки с целью, о чем свидетельствует улучшенная проксимальная стабильность, плавность и эффективность пути движения. Улучшение плавности хода свидетельствует об уменьшении количества дополнительных перемещений, необходимых для завершения движения.As a result of the rehabilitation carried out according to the proposed method, by the end of the course the patients showed an increase in movement in the paretic limb, which was confirmed by an increase in scores on the FMA-UE and ARAT scales, and a more accurate performance of coordination tests compared to patients in the control group. In addition, patients were able to more effectively control the upper extremity during reaching and arm-target interaction, as evidenced by improved proximal stability, smoothness, and path efficiency. Improved ride smoothness indicates a reduction in the number of additional movements required to complete the movement.

Средняя продолжительность эрготренингов увеличилась с 15 мин (IQR: 1,5 до 22,0) на первом занятии до 25 мин на последнем занятии (IQR: 4,5 до 35; незначимая тенденция, р=0.074; r=0.377).The average duration of ergotraining increased from 15 minutes (IQR: 1.5 to 22.0) in the first lesson to 25 minutes in the last lesson (IQR: 4.5 to 35; non-significant trend, p=0.074; r=0.377).

В проведенном исследовании было показано улучшение нейропсихологических показателей по шкалам МоСА и HADS на фоне проводимых эрготренингов в BP. Это подчеркивает возможность комплексного подхода к восстановлению когнитивных нарушений и тонкой функции кисти после инсульта при использовании эрготерапии в виртуальной среде в условиях многозадачности. Кроме того, повышалась активность в повседневной деятельности и показатели качества жизни пациентов.The study showed an improvement in neuropsychological indicators on the MoCA and HADS scales during ergotraining at BP. This highlights the potential for a comprehensive approach to restoring cognitive impairment and fine hand function after stroke using occupational therapy in a virtual environment under multitasking conditions. In addition, activity in daily activities and quality of life indicators of patients increased.

Обобщая вышеизложенное, можно сделать вывод, что использование эрготренинга в виртуальной среде позволяет проводить сенсомоторное обучение и переобучение, нивелировать патологические двигательные синергии, восстанавливать постуральные функции. Таким образом, данная технология может рассматриваться как когнитивно-двигательный тренинг при заболеваниях центральной нервной системы. Эмоционально-позитивное восприятие участия в программе способствует формированию адаптивных стратегий, приверженности лечению, мотивации к движению, вовлеченности пациента в реабилитационный процесс, улучшает психоэмоциональное состояние пациента, устраняет кинезиофобическую составляющую нарушенного двигательного стереотипа.Summarizing the above, we can conclude that the use of ergotraining in a virtual environment allows for sensorimotor training and retraining, leveling pathological motor synergies, and restoring postural functions. Thus, this technology can be considered as cognitive-motor training for diseases of the central nervous system. An emotionally positive perception of participation in the program contributes to the formation of adaptive strategies, adherence to treatment, motivation to move, the patient’s involvement in the rehabilitation process, improves the patient’s psycho-emotional state, and eliminates the kinesiophobic component of the disturbed movement pattern.

Технология может быть применена для медицинской реабилитации пациентов с нарушением двигательного стереотипа легкой и средней степени выраженности вследствие нарушения функций ЦНС на всех этапах медицинской реабилитации.The technology can be used for medical rehabilitation of patients with mild to moderate motor stereotype disorder due to dysfunction of the central nervous system at all stages of medical rehabilitation.

Claims (7)

Способ реабилитации нарушений предметно-манипулятивной деятельности верхней конечности методом эрготерапии в виртуальной среде у пациентов, перенесших ишемический инсульт, заключающийся в использовании программного обеспечения для очков виртуальной реальности, состоящего из виртуальной среды и расположенных в ней элементов управления, отличающийся тем, что пациент находится в положении стоя или сидя и выполняет многозадачные задания из повседневной деятельности с помощью верхних конечностей в виртуальной реальности при визуальном контроле движений, а ассоциирование виртуального и реального движений человека происходит за счет сенсорных перчаток, причем сенсорное взаимодействие с виртуальными объектами посредством использования зрительного, слухового канала проводят таким образом, чтобы обеспечить ощущение завершенности выполняемого движения, при этом выполняют следующие упражнения:A method for the rehabilitation of impairments in object-manipulative activity of the upper limb using the method of ergotherapy in a virtual environment in patients who have suffered an ischemic stroke, which consists of using software for virtual reality glasses, consisting of a virtual environment and controls located in it, characterized in that the patient is in a position standing or sitting and performs multitasking tasks from everyday activities with the help of the upper limbs in virtual reality with visual control of movements, and the association of virtual and real human movements occurs due to sensory gloves, and sensory interaction with virtual objects through the use of the visual and auditory channel is carried out in this way To ensure a feeling of completion of the movement being performed, perform the following exercises: 1) бутерброд: берут хлеб, кладут на разделочную доску, берут нож, нарезают хлеб, берут тарелку, кладут хлеб на тарелку, берут колбасу, кладут на разделочную доску, берут нож, нарезают колбасу, берут и перекладывают колбасу на тарелку с нарезанным хлебом;1) sandwich: take bread, put it on a cutting board, take a knife, slice the bread, take a plate, put the bread on the plate, take sausage, put it on the cutting board, take a knife, cut the sausage, take and put the sausage on a plate with sliced bread; 2) чай: в чайник наливают воду, затем ставят кипятиться, затем наливают кипяток в заварочный чайник, насыпают туда заварку, а затем разливают по кружкам;2) tea: water is poured into the kettle, then set to boil, then boiling water is poured into the teapot, the tea leaves are poured into it, and then poured into mugs; 3) пицца: берут муку, кладут в посуду, наливают воду из кувшина, мнут рукой, сводя и разводя пальцы кисти, и надавливают на массу ладонной поверхностью кисти с выпрямленными пальцами, затем перекладывают тесто на доску, затем берут скалку, раскатывают тесто, затем берут кетчуп и намазывают им тесто, затем берут сыр, терку и натирают сыр на доске, перемещают сыр на пиццу, далее - взять колбасу - порезать колбасу - переместить колбасу на пиццу - взять пиццу, открыть духовку - переместить в духовку - подождать - открыть духовку - забрать пиццу - положить на тарелку;3) pizza: take flour, put it in a bowl, pour water from a jug, knead it with your hand, bringing and spreading the fingers of the hand, and press on the mass with the palm surface of the hand with straightened fingers, then transfer the dough to the board, then take a rolling pin, roll out the dough, then take ketchup and spread it on the dough, then take cheese, a grater and grate the cheese on the board, move the cheese onto the pizza, then take the sausage - cut the sausage - move the sausage onto the pizza - take the pizza, open the oven - move it into the oven - wait - open the oven - pick up the pizza - put it on the plate; 4) салат 1: берут овощи - помидоры, огурцы, редис, а также сметану, режут овощи на доске в любом порядке, перемещают овощи на тарелку, выливают сметану на тарелку;4) salad 1: take vegetables - tomatoes, cucumbers, radishes, as well as sour cream, cut the vegetables on the board in any order, move the vegetables onto a plate, pour sour cream onto the plate; 5) салат 2: берут овощи - помидоры, огурцы, перец, а также оливковое масло; нарезают овощи на доске в любом порядке, перемещают овощи на тарелку, выливают оливковое масло на тарелку;5) salad 2: take vegetables - tomatoes, cucumbers, peppers, as well as olive oil; cut vegetables on the board in any order, move the vegetables to a plate, pour olive oil onto the plate; 6) тосты с джемом: берут тост, кладут в тостер, берут второй тост, кладут в тостер, включают тостер, ожидают, берут тосты, кладут на тарелку, берут масло, берут нож, намазывают тосты маслом, берут джем, берут нож, намазывают тосты джемом.6) toast with jam: take a piece of toast, put it in the toaster, take a second piece of toast, put it in the toaster, turn on the toaster, wait, take the toast, put it on a plate, take butter, take a knife, butter the toast, take jam, take a knife, spread it toast with jam.
RU2023113053A 2023-05-19 Method for rehabilitation of object-manipulative activity disorders of upper extremity by occupational therapy in virtual environment in patients suffering ischemic stroke RU2817336C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2817336C1 true RU2817336C1 (en) 2024-04-15

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2432971C1 (en) * 2010-04-02 2011-11-10 Вероника Игоревна Скворцова Method of rehabilitating patients in acute stage of stroke with application of biological feedback and virtual reality
RU2760484C1 (en) * 2020-10-29 2021-11-25 Николай Владимирович Муравьев Method for improving the efficiency of restoring human motor functions using the method for visual control of movements in a simulator based on virtual reality technologies
RU2789261C1 (en) * 2021-08-17 2023-01-31 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) Method for rehabilitation of upper limbs of stroke patients, using biological feedback and virtual reality elements

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2432971C1 (en) * 2010-04-02 2011-11-10 Вероника Игоревна Скворцова Method of rehabilitating patients in acute stage of stroke with application of biological feedback and virtual reality
RU2760484C1 (en) * 2020-10-29 2021-11-25 Николай Владимирович Муравьев Method for improving the efficiency of restoring human motor functions using the method for visual control of movements in a simulator based on virtual reality technologies
RU2789261C1 (en) * 2021-08-17 2023-01-31 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) Method for rehabilitation of upper limbs of stroke patients, using biological feedback and virtual reality elements

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КРАСНОВА-ГОЛЬЕВА В. В. и др. Виртуальная реальность в реабилитации после инсульта //Современная зарубежная психология. 2015. Т. 4. N. 4. С. 39-44. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ferraz et al. The effects of functional training, bicycle exercise, and exergaming on walking capacity of elderly patients with Parkinson disease: a pilot randomized controlled single-blinded trial
Sugarman et al. Use of the Wii Fit system for the treatment of balance problems in the elderly: A feasibility study
Timmermans et al. Technology-assisted training of arm-hand skills in stroke: concepts on reacquisition of motor control and therapist guidelines for rehabilitation technology design
Merians et al. Virtual reality–augmented rehabilitation for patients following stroke
de Bruin et al. Use of virtual reality technique for the training of motor control in the elderly: some theoretical considerations
Carr et al. Neurological rehabilitation: optimizing motor performance
Meyer-Heim et al. Robot-assisted and computer-enhanced therapies for children with cerebral palsy: current state and clinical implementation
Connors et al. Feldenkrais Method balance classes are based on principles of motor learning and postural control retraining: a qualitative research study
Hill et al. A pilot study of rhythm and timing training as a supplement to occupational therapy in stroke rehabilitation
Rahman et al. Virtual reality use in motor rehabilitation of neurological disorders: A systematic review
Esfahlani et al. ReHabgame: A non-immersive virtual reality rehabilitation system with applications in neuroscience
Chan et al. Effect of Tai Chi training on dual-tasking performance that involves stepping down among stroke survivors: a pilot study
Trombly et al. The effectiveness of therapy in improving finger extension in stroke patients
Reinthal et al. ENGAGE: guided activity-based gaming in neurorehabilitation after stroke: a pilot study
RU2567796C1 (en) Method for game-based motion reactivation and coordination recovery in children as part of early rehabilitation following spinal-medullary injury
Holmes et al. Using fitt's law to model arm motion tracked in 3D by a leap motion controller for virtual reality upper arm stroke rehabilitation
Peters et al. Muscle recruitment and coordination during upper-extremity functional tests
Ong et al. Serious games as rehabilitation tools in neurological conditions: A comprehensive review
Al-Mahmood et al. On wearable devices for motivating patients with upper limb disability via gaming and home rehabilitation
King et al. Bilateral movement training with computer games for stroke rehabilitation
RU2817336C1 (en) Method for rehabilitation of object-manipulative activity disorders of upper extremity by occupational therapy in virtual environment in patients suffering ischemic stroke
Wang et al. Designing two-player competitive games for the rehabilitation of upper-limb motor function after stroke
Hill-Hermann et al. Task-specific, patient-driven neuroprosthesis training in chronic stroke: Results of a 3-week clinical study
Merians et al. Rehabilitation applications using virtual reality for persons with residual impairments following stroke
Jordan et al. Augmented reality assisted upper limb rehabilitation following stroke