СПОСОБ РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ КОМПРЕССИИ И ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ Российский патент 2024 года по МПК A61H1/00 A61H39/00 

Настоящее изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, нейрохирургии, травматологии, реабилитационной медицине, интенсивной терапии и реанимации, и может быть использовано для эффективного восстановления двигательных и когнитивных функций при реабилитации пациентов как с сочетанной тяжелой травмой, так и с изолированным тяжелым повреждением головного мозга.

Актуальность проблемы, решаемая посредством предложенного способа, связана со сложностью реабилитации пациентов с низким реабилитационным потенциалом и находящихся в отделениях реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ), перенесших повреждение головного мозга, в том числе с сочетанной травмой. В связи с критическим нестабильным состоянием пациента в результате либо коморбидности, либо тяжелой сочетанной травмы в 80% случаев происходит нарушение паттерна движения (Петриков С.С. и соавт., 2019 г.). В свою очередь, из-за повреждения центральной нервной системы (ЦНС) у большинства пациентов снижены когнитивные функции (Левин О.С. и соавт., 2020 г.). Таким образом, снижение как когнитивных, так и двигательных функций снижает общий реабилитационный потенциал и напрямую влияет на выживаемость пациентов после перенесенных мозговых катастроф.

Согласно данным Федеральной службы государственной статистики, показатель смертности населения от черепно-мозговых травм (ЧМТ) значительно варьируется и составляет от 20 до 66 случаев на 100 тыс. населения, что объясняется разным контингентом регионов. Исходы сочетанной травмы приводят к стойкой утрате трудоспособности более 100 тыс. человек ежегодно, что соответствует экономическому ущербу государству в 2,6% ВВП (Сабиров Д.М. и соавт., 2019 г.).

В свою очередь, когнитивные нарушения или деменция после инсульта возникают в течение 3-х месяцев вне зависимости от тяжести инсульта. В среднем у 47% пациентов с малым инсультом отсрочено развивается деменция (Левин О.С. и соавт., 2020 г.), что снижает качество жизни пациента и приводит к глубокой инвалидности граждан трудоспособного возраста.

На данный момент большинство реабилитационных комплексов направленны на реабилитацию по принципу биологической обратной связи (БОС-терапия) или стимуляции отдельных групп мышц или сенсорных зон. Данные виды реабилитационных методов в основном направлены на восстановление двигательных функций и в меньшей мере воздействуют на когнитивные функции пациентов после мозговой травмы, а также требуют полноценного взаимодействия с создаваемой реальностью.

Технология реабилитации пациентов с мозговой катастрофой при помощи виртуальной реальности указывает на безопасность и эффективность данного метода. Большинство исследований сосредоточены на улучшении моторных и когнитивных функций. В таких исследованиях наряду с виртуальной реальностью на втором этапе используется БОС-терапия для реабилитации у пациентов, перенесших инсульт.

Известно, что системы виртуальной реальности (VR) могут стимулировать лучшую активность системы двигательного контроля и способствовать реорганизации коры головного мозга с наблюдением и имитацией действий посредством активации системы зеркальных нейронов.

Например, для реабилитации и восстановления мышечной силы верхних конечностей у людей с травмой шейного отдела спинного мозга (ТСМ) известно применение системы виртуальной реальности Toyra. Было проведено рандомизированное клиническое исследование с участием 14 участников с полной травмой шейного отдела спинного мозга. При этом кинематические и функциональные параметры регистрировались с помощью системы виртуальной реальности Toyra и оценочных шкал. В отношении группы вмешательства была проведена оценка повседневной жизни ее участников с помощью Toyra. В отношении контрольной группы проведены только оценочные сеансы Toyra и традиционная терапия. После лечения в группе вмешательства были получены статистически значимые различия (p<0,05) в параметрах, связанных с функциями ловкости, координации и хвата руки, а также наблюдалась тенденция к улучшению кинематических и функциональных параметров (Iris Dimbwadyo Terrer и соавт., 2013 г. ).

Однако следует отметить, что методика с использованием системы виртуальной реальности Toyra не может быть применена в отношении пациентов с повреждением ЦНС, находящихся в ОРИТ. Такие пациенты преимущественно являются нестабильными по некоторым витальным параметрам, что приводит к крайне затруднительному проведению ранней реабилитации в полном объеме (кинезотерапия, механотерапия, вертикализация) и необходимости использования других способов реабилитации.

Например, известен способ реабилитации, основанный на теории теменно-фронтальной интеграции (Юнг Р. Е. и. Хайер Р. Дж, 2018 г.), согласно которой зоны, отвечающие за интеллект и когнитивные функции, в целом тесно связаны с зонами, отвечающими за планирование, координацию и реализацию движения. Согласно такому способу, создают стимулы, проецирующиеся в VR и дополнительно реализующиеся при помощи пневматических манжет, наложенных на триггерные зоны верхних и нижних конечностей. При этом сочетано формируют правильный паттерн движения как ног, так и рук, в том числе стимулируют зоны, отвечающие за когнитивные функции. В таком случае, через воздействие не только на кору больших полушарий, но и на зоны зрительного анализа (18, 17, 19 поля Бродмана К.), происходит активация вторичного центра координации (мозжечка).

Также известен способ реабилитации пациентов при повреждении головного и спинного мозга с использованием виртуальной реальности и биологической обратной связи (патент РФ №2805120, опубликовано 11.10.2023 г.), принятый за наиболее близкий аналог к заявляемому способу, заключающийся в том, что используют виртуальную среду с элементами управления и сенсорное взаимодействие с виртуальными объектами интегрированного в виртуальную среду пациента посредством использования по меньшей мере зрительного канала и тактильной стимуляции в виде пневмомеханического стимулирующего воздействия на рецепторы нижних конечностей, при этом виртуальным объектом сенсорного взаимодействия с пациентом является парящая на высоте дорожка для ходьбы, отрезки которой имеют разную ширину и меняются рандомно, причем пневмомеханическое стимулирующее воздействие оказывают на опорные рецепторы пяточной зоны стоп и опорные рецепторы плюсневой зоны стоп в скоростных режимах ходьбы, с воспроизведением цикла шага человека, при этом скорость оптического потока, создаваемого в виртуальной среде, синхронизирована со скоростью стимуляции опорных рецепторов стоп.

Однако недостатком такого способа реабилитации является использование для формирования паттерна шага только триггерных зон, которые расположены в пяточной и плюсневой зонах стопы. В реальности физиологичное выполнение паттерна шага предполагает задействование гораздо большего количества триггерных зон и мышц, расположенных на ноге, например, зон в области икроножной мышцы и мышцы бедра.

Также данный способ не предполагает стимулирование мышц кистей рук, отвечающих за восстановление хватательных рефлексов и в целом рефлексов, отвечающих за оказание физического воздействия (отталкивание, отодвигание, открывание закрытых объектов и т.д.) на предметы, расположенные в пространстве.

В итоге, рассмотренный способ реабилитации имеет недостаточную эффективность в реабилитационном процессе.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание способа реабилитации пациентов при повреждении головного мозга с использованием аппаратного комплекса пневматической компрессии и виртуальной реальности, обладающего повышенной эффективностью восстановления нарушенных двигательных и когнитивных функций у пациентов с тяжелым повреждением головного мозга.

Технический результат достигается при использовании способа реабилитации пациентов при повреждении головного мозга с использованием аппаратного комплекса пневматической компрессии и виртуальной реальности, заключающегося в том, что:

- используют виртуальную среду с элементами управления и сенсорное взаимодействие с виртуальными объектами интегрированного в виртуальную среду пациента посредством использования по меньшей мере зрительного канала и тактильной стимуляции в виде пневмомеханического стимулирующего воздействия на рецепторы нижних конечностей;

- причем пневмомеханическое стимулирующее воздействие оказывают на опорные рецепторы пяточной зоны стоп и опорные рецепторы плюсневой зоны стоп в скоростных режимах ходьбы с воспроизведением цикла шага человека,

при этом

- пневмомеханическое стимулирующее воздействие также оказывают на мышцы икроножной зоны и мышцы зоны бедра с воспроизведением цикла шага человека;

- причем скорость оптического потока, создаваемого в виртуальной среде, синхронизирована со скоростью стимуляции рецепторов и мышц зон нижних конечностей;

- при этом пневмомеханическое стимулирующее воздействие также оказывают на мышцы кисти руки, отвечающие за сжатие и раскрытие ладони;

- причем скорость оптического потока, создаваемого в виртуальной среде, синхронизирована со скоростью стимуляции мышц кисти руки и скоростью взаимодействия пациента с предметами виртуальной среды;

- в качестве виртуального объекта сенсорного взаимодействия с пациентом используют две парящие на высоте дорожки для ходьбы и бега, различные по цвету и выполненные на бихромном фоне;

- причем скорость движения указанных дорожек изменяют согласно скорости стимуляции рецепторов и мышц зон нижней конечности.

В частном случае, используют цвет для левой дорожки по шкале RGB № FFE400, №BFB030, №A69400, №FFEB40, №FFF073, для правой дорожки по шкале RGB №3C9DD0, № 64AAD0. Данные цвета дорожек являются контрастными.

В частном случае, используют бихромный фон, который имеет верхнюю часть, имитирующую небо, с цветом по шкале RGB №1F1AB2, №333086, №0C0874, №534ED9, №7673D9, и нижнюю часть, имитирующую землю, с цветом по шкале RGB №00BB3F, №238C47, №007929.

В частном случае, оттенок цвета бихромного фона задается оператором в зависимости от времени суток.

Дополнительно в заявляемом способе реабилитации может быть использована слуховая стимуляция, которая осуществляется при помощи музыкального трека, записанного в формате 24 бит/192 кГц, согласно последовательности чисел Фибоначчи. В соответствии со скоростью слуховой стимуляции, задаваемой указанным музыкальным треком, возможно изменение скорости движения дорожек и скорости стимуляции рецепторов зон нижних и верхних конечностей.

Использование в качестве виртуального объекта визуального взаимодействия с пациентом для ходьбы и бега двух парящих на высоте и циклически повторяющихся виртуальных дорожек с разными контрастными цветами, которые выполнены на бихромном фоне, разделенном по линии горизонта и дополнительно подобранном при необходимости в зависимости от имитации времени суток, стимулирует зрительные рецепторы каждого глаза и активирует неокортикальную систему и моторно-координаторные зоны головного мозга. Таким образом, реализуется более разнообразное, более интенсивное влияние на зрительные каналы каждого глаза, что способствует «тренировке» дополнительных зон мозга, в том числе мозжечка, которые отвечают за восстановление координационных функций и ощущения «себя в пространстве», что отражается на повышении эффективности заявляемого способа реабилитации.

Использование пневмомеханического воздействия не только на опорные рецепторы пяточной и плюсневой зон стопы, но и на группы мышц, отвечающих за естественный паттерн шага и расположенных в икроножной зоне и зоне бедра, и при этом оказание такого пневмомеханического воздействия синхронно с скоростью оптического потока, создаваемого в виртуальной среде, позволяет активизировать моторные центры головного мозга и воспроизвести физиологический паттерн шага в скоростных режимах реальной ходьбы и бега. Данные операции способа также позволяют активировать большее количество рецепторов и зон, которые максимально приближено к реальности создают тактильные ощущения, которые чувствует здоровый человек при ходьбе и беге, а также при контакте с предметами пространства, что в более короткие сроки готовит пациента к следующему этапу реабилитации и реальным жизненным условиям. То есть рассмотренные внедренные операции способа также свидетельствуют о повышении эффективности его применения при реабилитации пациентов с тяжелыми травмами головного мозга.

Использование пневмомеханического воздействия на группы мышц кисти, отвечающих за сжатие и раскрытие ладони, в скоростных режимах реального взаимодействия пациента с предметами виртуальной среды (отодвигание и отталкивание предметов, открывание дверей и т.д.), синхронизированных со скоростью оптического потока, создаваемого в виртуальной среде, позволяет активизировать моторные центры головного мозга и создать физиологические паттерны грубой моторики верхних конечностей. В таком случае пациент не только перемещается по виртуально созданным дорожкам, но и считывает информацию о возникающих препятствиях, которые необходимо преодолеть за счет взаимодействия на виртуальные объекты с помощью рук. Такие действия требуют большей координации и ориентирования, а также более глубокого анализа со стороны разных отделов мозга, в том числе лобной зоны, отвечающей за принятие решений, мозжечка, отвечающего за баланс и ощущение «себя с пространстве». То есть приведенные операции также свидетельствуют о повышении эффективности использования заявляемого способа.

Дополнительное использование активации центров головного мозга с помощью музыкального трека, записанного в формате 24 бит /192 кГц, согласно последовательности чисел Фибоначчи, обеспечивает интеграцию входящей информации из соматосенсорной системы, что улучшает когнитивный функционал пациента и может быть использовано для дополнительного повышения эффективности заявляемого способа реабилитации.

Таким образом, заявляемый способ реабилитации пациентов с использованием виртуальной реальности позволяет более эффективно стимулировать зрительные каналы, а также более точно восстанавливать связь для передачи нервных импульсов от отделов головного мозга к необходимым мышцам нижних и верхних конечностей для полноценного восстановления функций ходьбы и бега в реальной жизни, а также хватательных рефлексов и рефлексов контакта с предметами окружающего пространства, что в целом свидетельствует о его высокой эффективности, позволяющей в более короткие сроки поставить пациента «на ноги».

На фиг. 1 приведено изображение виртуального контента виде парящих на высоте двух дорожек на бихромном фоне, которые видны обоим глазам.

На фиг. 2 приведено изображение виртуального контента виде парящих на высоте двух дорожек с препятствиями на пути в виде свисающих водорослей.

В основе способа лежит имитация движений верхних и нижних конечностей за счет одновременной синхронной стимуляции зрительного анализатора, поперечнополосатой мускулатуры, координационных центров головного мозга, длительностью не менее 5 минут.

В виртуальной реальности объектами визуального воздействия являются две плоские прямоугольные линии, расположенные на линии условного горизонта и занимающие 1/4-1/3 виртуального пространства. Линии симметрично расположены и имеют одинаковую площадь. Указанные линии воспринимаются пользователем как две дорожки (фиг. 1).

Цвет для левой дорожки (для левого глаза) определен по шкале RGB № FFE400, №BFB030, №A69400, №FFEB40, №FFF073, для правой дорожки (для правого глаза) - согласно схеме RGB № 3C9DD0; № 64AAD0.

Например, на фиг. 1 дорожка для левой ноги имеет желтый цвет, а для правой ноги - голубой цвет. Также могут использоваться другие контрастные цвета дорожек.

Изменение скорости движения правой дорожки происходит по следующему уравнению:

(1)

где, согласно скорости имитации шага, определяемой скоростью пневматической стимуляции мышц и рецепторов нижних конечностей, возможно плавное изменение движения дорожек за счет изменения значения переменной «a» в диапазоне от 3 до 10.

Движение левой дорожки начинается по уравнению:

(2)

где, согласно скорости имитации шага, определяемой скоростью пневматической стимуляции мышц и рецепторов нижних конечностей, возможно плавное изменение движения дорожек за счет изменения значения переменной «a» в диапазоне от 3 до 10.

Бихромный фон определяют по схеме RGB следующим образом:

1) верхняя часть, имитирующая небо (50% фонового пространства) - цвета №1F1AB2, №333086, №0C0874, №534ED9, №7673D9;

2) нижняя часть, имитирующая землю (50% фонового пространства) - цвета №00BB3F, №238C47, №007929.

Динамика изменения цвета фона и дорожек задается оператором и зависит от настоящего времени суток, что обеспечивает возможность симуляции времени суток с целью восстановления циркадных ритмов.

Стимуляцию верхних конечностей создают за счет использования пневматических перчаток, надеваемых на кисти рук. За счет нагнетания воздуха в перчатки реализуют воздействие на мышцы руки, отвечающие за сжатие и раскрытие ладони. При этом при создании в виртуальной среде препятствий в виде полуоткрытых дверей или линий, нарисованных согласно условиям гипотезы Коллатца, возможно открывание дверей или отодвигание в сторону линий, свисающие сверху по типу водорослей (фиг. 2). Причем скорость оптического потока, создаваемого в виртуальной среде, синхронизирована со скоростью стимуляции мышц кисти руки и скоростью взаимодействия пациента с предметами виртуальной среды.

Стимуляция руки в виде раскрытия ладони или сжатия руки в кулак осуществляется либо при участии здоровой руки, по принципу обратной связи, либо за счет алгоритмов программы.

Стимуляция триггерных зон нижних конечностей (зоны пяточной и плюсневой зоны, зона икроножной мышцы, зона мышцы бедра), отвечающих за шаг, происходит синхронно с изменением скорости оптического потока, где пик дорожки соответствует поднятой ноге, а углубление - полноценной опорной нагрузке на стопу ноги.

Цикл шага обеспечивается пневматическими камерами по следующей схеме (Таблица 1):

контуры П-1 + П-2 одновременно нагнетается воздух в обе манжеты на 0,5 с;

пауза на 0,3 с - воздух стравливается;

контуры П-2 + П-3 - одновременно нагнетается воздух в обе манжеты на 0,5 с;

воздух стравливается;

контур П-4 - нагнетается воздух в манжету на 0,5 с;

пауза на 0,3 с - воздух стравливается;

контуры П-5 + Л-5 - одновременно нагнетается воздух в обе манжеты на 0,5 с;

воздух стравливается;

контур Л-6 - нагнетается воздух в манжету на 0,5 с;

пауза на 0,3 с - воздух стравливается;

контуры Л-1 + Л-2 - одновременно нагнетается воздух в обе манжеты на 0,5 с;

воздух стравливается;

контур Л-4 - нагнетается воздух в манжету на 0,5 с;

пауза на 0,3с - воздух стравливается;

контур Л-5 + П-5 - нагнетается воздух в обе манжеты на 0,5 с;

воздух стравливается;

контур П-6 - нагнетается воздух в манжету на 0,5 с;

пауза (0,3-0,5 сек) - воздух стравливается.

Таблица 1. Условные обозначения групп мышц, стимулирующихся пневматической компрессией

Л-1 П-1 Передняя группа мышц бедра (0,5-2,0 сек) Л-2 П-2 Задняя группа мышц бедра (0,5-2,0 сек) Л-3 П-3 Передняя группа мышц голени (0,5-2,0 сек) Л-4 П-4 Пятка (0,5-2,0 сек) Л-5 П-5 Плюсна (передняя часть стопы) (0,5-2,0 сек) Л-6 П-6 Задняя группа мышц голени (0,5-2,0 сек)

Примечания: П - правая нога, Л -левая нога.

Таким образом, имитация шага сводится к следующей схеме работы компрессора, синхронного с виртуальной средой:

П-1 = П-2 пауза (0,3-0,5 сек), воздух стравливается;

П-2 = П-3 нагнетается воздух на 0,5 с, воздух стравливается;

П-4 пауза (0,3-0,5 сек) воздух стравливается;

П-5 = Л-5 нагнетается воздух на 0,5 с, воздух стравливается;

Л-6 пауза (0,3-0,5 сек);

Л-1 = Л-2 пауза (0,3-0,5 сек), воздух стравливается;

Л-2 = Л-3;

Л-4 пауза (0,3-0,5 сек) воздух стравливается;

Л-5 = П-5 нагнетается воздух на 0,5с, воздух стравливается;

П-6 пауза (0,3-0,5 сек).

Заявляемый способ реабилитации реализуется следующим образом.

Аппаратно-программный комплекс для реализации заявленного способа содержит: управляющий блок с программным обеспечением, блок виртуальной реальности, блок стимуляции с компрессионными манжетами и перчатками.

Для проведения процедуры пациент может находиться как в полностью горизонтальном положении, лежа на спине, так и с приподнятым изголовьем кровати. Ноги могут быть как выпрямлены в коленных суставах с упором под стопы под углом 90°, так и полусогнуты в коленных суставах также с упором под стопы под углом 90°. Допускается проведение процедуры в положении сидя (с согнутыми в тазобедренных и коленных суставах под прямым углом).

Сеансы стоит начинать не ранее чем на вторые-третьи сутки от момента поражения головного мозга, через два часа после еды или за час до еды (включая зондовое питание).

На панели управления управляющего блока формируется виртуальный контент воздействия на пациента в данном конкретном сеансе: время сеанса, режим двигательной стимуляции: время, скорость, давление в компрессионных манжетах и перчатках, а также дополнительные виртуальные элементы, включая музыкальный трек.

После запуска выбранной компьютерной программы управляющий блок подает сигнал в блок виртуальной реальности на визуализацию пациенту виртуального контента и одновременно на блок стимуляции с компрессионными манжетами и перчатками. На сенсорном экране управляющего блока при этом отображается визуальный контент, который видит пациент в шлеме.

Пациенту накладываются и закрепляются компрессионные манжеты, подсоединенные к блоку стимуляции.

На область бедер (на 10 см выше коленных суставов) компрессионные манжеты накладываются и подгоняются под объем ноги (размер пневмо-подушек 20×20 см) таким образом, чтобы передняя подушка находилась по середине квадрицепса бедра, а задняя - по середине полусухожильной и двуглавой мышцы бедра (передняя и задняя группы мышц бедра).

Далее на область обеих голеней (в проекции икроножных мышц и передней группы мышц голени) накладываются и фиксируются компрессионные манжеты (с пневмо-подушками размером 15х15см), подгоняемые под объем голени при помощи ремней-фиксаторов, таким образом, чтобы одна пневмо-подушка была в проекции икроножной мышцы, другая на передне-латеральной поверхности верхней трети голени.

На стопы пациента обуваются специальные ботинки соответствующего размера со встроенными в подошву пневмо-подушками (в области пятки и плюсны) и фиксируются с помощью ремней-фиксаторов.

Затем после включения программного обеспечения на голову пациента надевается блок виртуальной реальности - шлем или очки виртуальной реальности. Шлем подгоняется и фиксируется под размер головы пациента с помощью регуляторов, вначале верхних, а затем задних.

Управляющий блок запускает специальное программное обеспечение, которое предоставляет пациенту виртуальный контент в виде двух разноцветных парящих дорожек на бихромном фоне, проецирующихся вдаль.

Скорость движения, высота и глубина дорожек изменяются согласно заложенным уравнениям (1), (2). Также допустимо изменение оператором параметров дорожек таких как высота и глубина синусоиды, скорость. Оттенок цвета также задается оператором в зависимости от времени суток.

Для обеспечения адаптации и активации координационных центров воспроизводится музыкальная композиция с преобладанием басовых октав и изменением темпа согласно программному алгоритму.

Продолжительность и количество сеансов определяются индивидуально, но не менее 12 сеансов продолжительностью не менее 6 минут.

Оператор на протяжении всего сеанса отслеживает следующую информацию на управляющем блоке с программным обеспечением: текущий виртуальный контент, оставшееся время цикла.

Дополнительно, в качестве звуковой стимуляции используется проигрывание музыкальной композиции, где такт, расположение нот соответствуют числовой последовательности Фибоначчи. Известно, что прослушивание музыки активизирует обширную двустороннюю сеть височных, лобных, теменных, мозжечковых и лимбических структур, связанных с париетально-лобной сетью интеллекта и когнитивных функций (Хайер Р. Дж. 2018 г. ). Музыка является наиболее универсальным и сложным слуховым раздражителем, интегрирующим входящую информацию из соматосенсорной системы.

На клинической базе НИИ СП им. Н.В. Склифосовского было проведено исследование с применением заявленного способа.

В исследуемую группу были отобраны пациенты с ишемическим и геморрагическим инсультом в количестве 24 человек, которым было проведено минимально по 8 сеансов VR-терапии.

Средний возраст пациентов на момент начала исследования составил от 22 до 60 лет, мужчин было 16 (66,7%), женщин - 8 (33,3%). Сроки с момента перенесенной травмы составляли от 5 до 36 мес.

Пациентам проводилась VR-терапия с проекцией двух дорожек разных цветов, двигающихся по синусоиде и синхронизирующихся со скоростью стимуляции рецепторов и мышц нижних конечностей. Фоновое изображение, разделенное на две половины по линии горизонта, было выбрано в «холодных и теплых» тонах, которые чаще встречаются в природе.

У каждого пациента сеанс с VR-терапией проводили в течение 5-7 минут ежедневно до момента полной стабилизации состояния и возможности перехода к стандартным методам реабилитации. Мониторинг артериального давления (АД), частоты сердечных сокращений (ЧСС) проводили в покое, во время сеанса (2,5 мин), сразу после сеанса и отсрочено через 3 мин после его завершения.

Существенно, что у пациентов с ишемическим инсультом отмечено достоверное различие по уменьшению неврологического дефицита к 10 суткам, то есть на 7-й сеанс VR-реабилитации. Также в обеих группах было достоверно доказано уменьшение проведения количества койко-дней в ОРИТ.

В отличие от стандартных методов ранней реабилитации данный способ минимально влияет на гемодинамические показатели пациента во время и после проведения сеанса VR-терапии (колебания АД составляют менее 10 мм рт. ст., ЧСС 2-5 ударов в минуту, на показатели сатурации данная методика влияния не оказывает).

При анализе динамики шкальных значений отмечено достоверное различие по неврологическому дефициту к 10 суткам, то есть на 7-й сеанс VR-реабилитации, у пациентов с ишемическим инсультом - на 8-й (p равно 0,016).

Общая летальность в группе VR-реабилитации составила 33,3 % против 69,2 % в группе стандартной реабилитации (χ2= 2,231, df = 1, р = 0,026). Преимущественно такое значение получено за счет летальных исходов у пациентов с ишемическим инсультом и VR-реабилитации, где летальность составила 41,7 %, и у пациентов в группе стандартной реабилитации - 61,1 % (χ2= 1,046 df = 1, р = 0,296). При этом у пациентов с геморрагическим инсультом летальность составила в группе VR-реабилитации 0%, а в группе стандартной реабилитации - 87,5% (χ2= 2,687, df = 1, р = 0,007).

Стимуляции двигательных и опорных рецепторов в режимах реальной локомоции, синхронизованной с виртуальной средой, активизируют моторные центры головного мозга и запускают нейропластические процессы. При этом формируется правильный физиологический паттерн ходьбы на уровне ЦНС. В свою очередь стимуляция тыльной стороны ладони при появлении триггерного изображения в виртуальной реальности в виде «нитей-водорослей» или полуоткрытых дверей формирует правильный защитный паттерн, а также позволяет активизировать двигательные центры грубой моторики рук.

Таким образом, заявляемый способ реабилитации способствует восстановлению двигательных и когнитивных функций с использованием одновременной синхронной визуальной, звуковой и сенсорной стимуляций, которые являются основой «базовой стимуляции» и позволяют модулировать процессы, активирующие головной мозг, как стартовый механизм для последующих реализаций более сложных программ реабилитации.

Преимущества предложенного способа:

1. Может быть использован для пациентов с низким уровнем реабилитационного потенциала и нестабильном крайнем тяжелом состоянии.

2. Может быть использован в любом положении пациента (лежа, сидя).

3. Неинвазивен.

4. Максимально физиологичен.

Предложенный способ может применяться как в научно-исследовательских, лечебных, реабилитационных учреждениях здравоохранения, так и в домашних условиях с целью восстановления двигательной функции пациента и профилактики тромбоэмболических осложнений. Также может использоваться в спорте - для повышения эффективности моторной тренировки и в профилактических целях у людей пожилого возраста и у лиц, ведущих малоподвижный образ жизни.

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, нейрохирургии, травматологии, реабилитационной медицине, интенсивной терапии и реанимации. Используют виртуальную среду с элементами управления и сенсорное взаимодействие с виртуальными объектами интегрированного в виртуальную среду пациента. При этом пневмомеханическое стимулирующее воздействие оказывают на опорные рецепторы пяточной зоны стоп и опорные рецепторы плюсневой зоны стоп в скоростных режимах ходьбы с воспроизведением цикла шага человека. Пневмомеханическое стимулирующее воздействие также оказывают на мышцы икроножной зоны и мышцы зоны бедра с воспроизведением цикла шага человека. Скорость оптического потока, создаваемого в виртуальной среде, синхронизирована со скоростью стимуляции рецепторов и мышц зон нижних конечностей. Пневмомеханическое стимулирующее воздействие также оказывают на мышцы кисти руки, отвечающие за сжатие и раскрытие ладони, при этом скорость оптического потока, создаваемого в виртуальной среде, синхронизирована со скоростью стимуляции мышц кисти руки и скоростью взаимодействия пациента с предметами виртуальной среды. В качестве виртуального объекта сенсорного взаимодействия с пациентом используют две парящие на высоте дорожки для ходьбы и бега, различные по цвету и выполненные на бихромном фоне. Скорость движения указанных дорожек изменяют согласно скорости стимуляции рецепторов и мышц зон нижней конечности. Способ обеспечивает повышение эффективности восстановления нарушенных двигательных и когнитивных функций у пациентов с тяжелым повреждением головного мозга. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ реабилитации пациентов при повреждении головного мозга с использованием аппаратного комплекса пневматической компрессии и виртуальной реальности, заключающийся в том, что используют виртуальную среду с элементами управления и сенсорное взаимодействие с виртуальными объектами интегрированного в виртуальную среду пациента посредством использования по меньшей мере зрительного канала и тактильной стимуляции в виде пневмомеханического стимулирующего воздействия на рецепторы нижних конечностей, при этом пневмомеханическое стимулирующее воздействие оказывают на опорные рецепторы пяточной зоны стоп и опорные рецепторы плюсневой зоны стоп в скоростных режимах ходьбы с воспроизведением цикла шага человека, отличающийся тем, что пневмомеханическое стимулирующее воздействие также оказывают на мышцы икроножной зоны и мышцы зоны бедра с воспроизведением цикла шага человека, причем скорость оптического потока, создаваемого в виртуальной среде, синхронизирована со скоростью стимуляции рецепторов и мышц зон нижних конечностей, при этом пневмомеханическое стимулирующее воздействие также оказывают на мышцы кисти руки, отвечающие за сжатие и раскрытие ладони, причем скорость оптического потока, создаваемого в виртуальной среде, синхронизирована со скоростью стимуляции мышц кисти руки и скоростью взаимодействия пациента с предметами виртуальной среды, в качестве виртуального объекта сенсорного взаимодействия с пациентом используют две парящие на высоте дорожки для ходьбы и бега, различные по цвету и выполненные на бихромном фоне, причем скорость движения указанных дорожек изменяют согласно скорости стимуляции рецепторов и мышц зон нижней конечности.

2. Способ реабилитации по п. 1, отличающийся тем, что оттенок цвета бихромного фона задается оператором в зависимости от времени суток.