СПОСОБ ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ АДАПТАЦИИ, РЕАБИЛИТАЦИИ И ПРОФИЛАКТИКИ ДЛЯ ТЕРАПИИ СТРЕССОВ, ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОГО СТРЕССОВОГО РАССТРОЙСТВА И ТРЕВОЖНЫХ РАССТРОЙСТВ С ПОМОЩЬЮ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2025 года по МПК A61B5/24 A61M21/02 G06F3/01 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии и медицины, в частности к области психологической адаптации и реабилитации с помощью VR платформы.

Изобретение позволяет скорректировать стресс и тревогу. Согласно способу, используется цепь обратной связи между длительностью терапевтического модуля и состоянием пациента, а также включение EMDR (десенсибилизация и переработка движением глаз) графического слоя с движущимся в горизонтальной плоскости шариком поверх основного графического слоя. EMDR слой и метод экспозиции позволяет кратно улучшить эффективность терапии при реабилитации.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

VR платформа для психологической адаптации позволяет скорректировать стресс и тревогу (1). Основным сегментом потребителей платформы являются люди со стрессом, посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР) и тревожным состоянием. Ключевым преимуществом платформы является цепь обратной связи между длительностью терапевтического модуля и состоянием пациента, а также включение EMDR (десенсибилизация и переработка движением глаз) (2,3) графического слоя с движущимся в горизонтальной плоскости шариком поверх основного графического слоя (4). EMDR слой и метод экспозиции позволяет улучшить эффективность терапии (5). На аппаратно-программном уровне VR платформа включает в себя кардборд, смартфон с наушниками и с установленным приложением и/или шлем виртуальной реальности, а также датчик пульса или любой измерительный прибор для измерения обратной биологической связи, синхронизированный со смартфоном и/или шлемом виртуальной реальности. Все программное обеспечение установлено локально на смартфоне и/или шлеме виртуальной реальности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны устройства, который содержат: модуль виртуальной реальности, который надевается на голову пользователя и предоставляет пользователю аудиовизуальные данные; сервер, который передает информацию о программе медитации осознанности в модуль виртуальной реальности; и управляющий терминал для управления сервером. Способ включает в себя: этап передачи множества программ медитации осознанности и направляющей информации программ медитации осознанности с сервера на модуль виртуальной реальности и множества переданных программ медитации осознанности и направляющей информации программ медитации осознанности в модуль виртуальной реальности, модуль виртуальной реальности; этап выбора, на котором пользователь получает выбор одной программы медитации из множества программ медитации осознанности, переданных в модуль виртуальной реальности после этапа руководства; этап медитации, на котором программа медитации принимается от сервера для сохранения информации о программе медитации, выбранной на этапе выбора, и вывода ее в модуль виртуальной реальности. Настоящее изобретение облегчает профессиональную обратную связь с медицинским персоналом (патент КР 102157019 Б1 Южная Корея 2020-09-17).

Известен другой способ и система для лечения психического заболевания с использованием технологии виртуальной реальности для получения виртуальной реальности без работы высокопроизводительного компьютера с использованием технологии рендеринга базы изображений. КОНСТИТУЦИЯ: Средство (101) обнаружения движения взгляда обнаруживает изображение пациента (100) с психическим заболеванием в соответствии с движением головы пациента. Средство (102) распознавания положения управляет положением вида на основе выходного сигнала средства (101) обнаружения перемещения вида. Центральное операционное устройство (103) выводит данные экрана рендеринга на основе изображения, соответствующие значению координаты обзора пациента (100). Технология рендеринга базы изображения включает технологию панорамы для реализации виртуальной реальности в пространстве и объектную технологию для реализации виртуальной реальности (патент КР 20010037127 А Южная Корея 2001-05-07).

Известна также система виртуальной реальности, которая обеспечивает эффективное воздействие на психиатрических пациентов, страдающих определенным тревожным расстройством. Система характеризуется видеоэкраном, расположенным перед пациентом для отображения изображения определенной графической среды, которая предназначена для того, чтобы вызвать у пациента тревогу в результате конкретного тревожного расстройства пациента. На пациенте надевается гарнитура с датчиками, предназначенными для обнаружения движения и положения головы пациента. Компьютерная программа управляет работой системы и предназначена для управления отображением графического окружения на видеоэкране, контроля датчиков гарнитуры и определения положения головы пациента, а также управляемого манипулирования графическим окружением, отображаемым на видеоэкране, отражать движения и положение пациента, с головой. В предпочтительном варианте осуществления предусмотрен датчик для автоматического определения уровня беспокойства пациента, а компьютерная программа предназначена для отслеживания этого датчика и управляемого управления графической средой, отображаемой на видеоэкране, в ответ на это. В других вариантах осуществления предусмотрена звуковая и тактильная обратная связь для дальнейшего улучшения графической эмуляции (патент US 6012926 A Соединенные Штаты не действует)

Также известен метод лечения психологического, психиатрического или медицинского состояния путем выбора психологической стратегии лечения состояния, кодирования электронных инструкций для среды виртуальной реальности таким образом, чтобы интерактивная среда виртуальной реальности реализовывала психологическую стратегию, загрузки электронных инструкций в блок (10, 22) технологии виртуальной реальности, оснащенный дисплеем (14, 40) для отображения среды виртуальной реальности и устройством ввода данных пациента (14, 22, 32).) для получения ответов пациента на окружающую среду и обучения пациента-человека тому, как и когда использовать блок технологии виртуальной реальности для взаимодействия с окружающей средой. Интерактивная среда содержит инструкции по процедуре подсчета баллов для количественного анализа состояния здоровья пациента и/или инструкции по консультированию или инструкции по самопомощи. Среду можно использовать вместе с устройством (36) измерения физических параметров, подключенным к блоку технологии виртуальной реальности (10).). Этот процесс является всеобъемлющим и происходит во время погружения в полностью интерактивную трехмерную среду виртуальной реальности с использованием компьютерной графики, изображений, импортированных из фотографий, и видео для сенсорной стимуляции. Погружение достигается с помощью очков, на головного дисплея или других форм визуальной стимуляции, таких как проекционные экраны объемного звучания, мониторы или устройства, которые позволяют пользователю получить виртуальный опыт. Он включает в себя использование голоса, музыки, звука и других форм физиологической стимуляции и обратной связи. Датчики тела и устройства, такие как рукоятка, позволяют пользователю взаимодействовать с объектами и перемещаться в виртуальной среде, (патент US 6425764 B1 Соединенные Штаты не действует).

Наиболее близким является система управляемой медитации, такая как система управляемой медитации виртуальной реальности (VR), обеспечивает биологическую обратную связь. Носимые устройства (например, фитнес-трекеры) записывают информацию о физиологическом состоянии пользователя (например, данные о частоте сердечных сокращений, кровяном давлении, сне и активности). Выполнение управляемых упражнений по медитации может помочь пользователям улучшить свое физиологическое состояние (например, за счет снижения частоты сердечных сокращений пользователя). Система управляемой виртуальной реальности для медитации автоматически получает информацию о физиологическом состоянии с носимых устройств или сторонних приложений до и/или после того, как пользователь выполняет упражнения по управляемой медитации. На основе полученной информации система медитации с VR-управлением обеспечивает биологическую обратную связь, связанную с эффектами или потенциальными корреляциями между упражнением и физиологическим состоянием пользователя. Особенно, биологическая обратная связь указывает на определенный тип медитации, определенное местоположение виртуальной среды или определенную продолжительность медитации, которые могут улучшить физиологическое состояние пользователя. Система управляемой виртуальной реальности также может предоставить пользователю рекомендуемые упражнения (патент US 20170333666 A1 Соединенные Штаты, действует, срок действия до 2037-05-07).

Управляемая медитация - это форма медитации, при которой человек следует голосовым инструкциям, либо вживую, либо в записи, шаг за шагом проводя человека через медитативное упражнение. Недостатком указанной системы является то, что обратная связь осуществляется по физиологическому состоянию пользователя системы, а именно по частоте сердечных сокращений и/или кровяному давлению пользователя, для корректировки внутри одной медитации.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность психологической адаптации и реабилитации людей с тревожным состоянием по сравнению с существующими.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Детали данного изобретения описывают способы психологической адаптации и реабилитации и профилактики при помощи программно-аппаратного комплекса, который состоит из кардборд, смартфон с наушниками и/или шлем виртуальной реальности с установленным приложением, а также датчик пульса, синхронизированный со смартфоном или шлемом виртуальной реальности по Bluetooth или проводной связи (Фиг. 1).

Для получения психологической адаптации и реабилитации запускается программа в соответствии с заключением, поставленным профильным специалистом.

Способ включает следующие операции:

1. Выбирается программа профилактика (Фигура 3) или адаптация/реабилитация (Фигура 2)

2. На первом этапе считывается пульс пациента в состоянии покоя, создается референтная точка отсчета.

3. Пациент одевает кардборд со вставленным в него смартфоном или VR гарнитуру и погружается в VR среду 360 градусов, при профилактике пациент визуализирует образ стрессовой ситуации, а при адаптации/реабилитации визуализация травмирующей ситуации происходит в VR.

4. Измеряется пульс пациента в тревожной/стрессовой ситуации: приложение считывает разницу между текущей частотой пульса и референтной точкой, определяется отклонение. Отклонение позволяет определить отклик психологического состояния пациента на образ тревожного расстройства по десятибалльной шкале. При отклике на уровне 1-3 баллов система подтверждает, что пациент не нуждается в терапии и программа может быть закончена. При отклике более трех баллов пациент переходит к терапии.

5. В зависимости от амплитуды отклонения выбирается длительность терапевтического модуля. Длительность может варьироваться от двух до шести минут с дискретностью в одну минуту и пропорциональна отклику на образ тревоги.

6. Терапевтический модуль состоит из двух блоков: релаксация в VR среде и отработка стресса, ПТСР и тревожным состоянием в VR с использованием техники EMDR и методов экспозиции.

А) В блоке релаксации пациент погружается в VR среду - используется природный ландшафт, например сейшельских островов. Через наушники, подключенные к смартфону или VR гарнитуре, пациент слышит аудиогид, который направляет пациента во время медитации. Аудиогид просит осознать ощущения в теле и дыхание.

В) В блоке отработки травмирующей ситуации пациент наблюдает виртуальный образ, связанный со стрессом и/или тревогой, в VR среде, а также второй графический EMDR слой с 3D шариком, который перемещается в горизонтальной плоскости справа налево и наоборот. При наблюдении за шариком происходит десенсибилизация и переработка движением глаз. Таким образом, пациент учится "принимать" ситуацию и не реагировать на нее. 7. Переход к третьему шагу через петлю обратной связи. Измеряется отклик на терапию. При отклике на уровне 1-3 баллов система подтверждает, что пациент более не нуждается в терапии и программа может быть закончена. При отклике более трех баллов пациент переходит к следующей итерации терапии - п. 4.

ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Технический результатом данного изобретения является повышение эффективности психологической адаптации, реабилитации и профилактики людей со стрессом, посттравматическим стрессовым расстройством и тревожным состоянием.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ.

1. Фигура 1 демонстрирует схему аппаратно-программного комплекса, который используется для психологической адаптации, реабилитации и профилактики людей со стрессом, посттравматическим стрессовым расстройством и тревожным состоянием с помощью VR платформы.

2. Фигура 2 демонстрирует программу психологической реабилитации и адаптации.

3. Фигура 3 демонстрирует программу профилактики.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для всех вариант осуществления изобретения пациент использует программно-аппаратный комплекс, показанный на Фиг. 1, который представляет собой Аппаратно-программный комплекс, включает в себя кардборд, смартфон с наушниками и/или шлем виртуальной реальности с установленным приложением, а также датчик пульса, синхронизированный со смартфоном или шлемом виртуальной реальности по Bluetooth. Пациент одевает кардборд со смартфоном и подключенными наушниками или шлемом виртуальной реальности, включает компьютер или планшет и запускает программу психологической реабилитации в соответствии с диагнозом, поставленным психотерапевтом. Далее пациент выполняет действия по программе, которая сама управляет пациентом и сообщает, что ему необходимо делать на каждом этапе.

Вариант 1 использования способа: Программа психологической реабилитации при тревожных расстройствах:

1. На первом этапе считывается пульс пациента, создается референтная точка отсчета.

2. Пациент одевает кардборд со вставленным в него смартфоном или VR гарнитуру и погружается в VR среду 360 градусов, которая моделирует образ, вызывающий страх. Длительность просмотра составляет одну минуту.

3. Измеряется пульс пациента: приложение считывает разницу между текущей частотой пульса и референтной точкой, определяется отклонение. Отклонение позволяет определить отклик психологического состояния пациента на образ тревоги по десятибалльной шкале. При отклике на уровне 1-3 баллов (таблица 5) система подтверждает, что пациент не нуждается в терапии и программа может быть закончена. При отклике более трех баллов пациент переходит к терапии.

4. Длительность терапевтического модуля коррелируется в зависимости от амплитуды ЧСС (Таблица 1).

5. Терапевтический модуль состоит из двух блоков: релаксация в VR среде и отработка тревожных расстройств в VR с использованием техники EMDR. Длительность модуля разделена поровну между двумя блоками.

A) В блоке релаксации пациент погружается в VR среду - используется природный ландшафт сейшельских островов. Через наушники, подключенные к смартфону или VR гарнитуре, пациент слышит аудиогид, который направляет пациента во время медитации. Аудиогид просит осознать ощущения в теле и дыхание.

B) В блоке отработки травмирующей ситуации пациент наблюдает виртуальный образ, вызывающий тревожные расстройства, в VR среде, а также второй графический EMDR слой с 3D шариком, который перемещается в горизонтальной плоскости справа налево и наоборот. При наблюдении за шариком происходит погружение в "текущий момент" и отвлечение от мыслей, связанных с образом тревожных расстройств. Таким образом, пациент учится "принимать" ситуацию и не реагировать на нее.

6. Переход к третьему шагу через петлю обратной связи. Измеряется отклик на терапию. При отклике на уровне 1-3 баллов система подтверждает, что пациент более не нуждается в терапии и программа может быть закончена. При отклике более трех баллов пациент переходит к следующей итерации терапии - п. 4. но не более 3 терапевтических блоков в течение одного дня.

Проведенные исследования показали, что корреляция длительности терапевтического модуля от амплитуды ЧСС, указанной в Таблице 1:

Оценка отклонения в значениях пульса в баллах по десятибалльной шкале, то проведенные исследования более чем 15 человек с участием клинических психологов была получена следующая методика, представленная в таблице 2.

Примеры использования формулы патента:

Пример 1

Цель исследования: эффективность VR терапии тревожных расстройств.

Задачи исследования: выявление амплитуды отклонения показателей от референтной точки и коррекции системы баллов.

Методы исследования: в исследовании применяются методы ДПДГ (EMDR)-терапии (десенсибилизация и переработка движениями глаз) на VR платформе.

Клиент: Александра К. Пол: женский Возраст: 22

Жалобы: тревога общаться в чате, возникает страх, тревога, когда думает о том, чтобы показать свою руку без протеза или в протезе. Возникают мысли, что люди будут осуждать. Возникает избегание - не показывать, прятать руку от общественных глаз, что приводит к выводу о наличии тревожного расстройства.

Запрос: снижение тревоги, спокойно общаться в соц. сетях, показывать свою руку в протезе или без него, не бояться общественного осуждения.

Данные о клиенте: клиентка работает, основной диагноз - аплазия верхней конечности. У клиентки есть потребность в социальных контактах, в частности в общении в социальных сетях. Но всякий раз, когда она собиралась рассказать о себе в социальных сетях, у нее возникали панические атаки: немели ноги, тело каменело, потоотделение, наплыв мыслей, мурашки, прилив холода, покалывание, сердцебиение. Формировался механизм избегания. В этом случае мы можем говорить о формировании тревожной симптоматики, формировании социофобии.

Актуальное состояние: клиент контактен, адекватен, ориентирован во времени, месте, собственной личности, просит о помощи, настроен на лечение.

В процессе тестирования используется субъективная шкала тревоги и данные телеметрии (пульсометр).

В результате тестирования получены следующие данные, отраженные в таблицах 3, 4:

Результаты терапии: после прохождения терапии на VR-платформе мы наблюдаем через 3 дня понижение пульса при мысли о тревожащей ситуации. Амплитуда понижения равна 9, следовательно, мы можем говорить о том, что уровень тревоги по поводу тревожной ситуации понизился. Пациентка через неделю после прохождения 3-трех модулей терапии смогла находиться в публичных местах без протеза (раздевалка спортклуба). Использование VR-платформы в рамках поведенческой терапии может быть эффективным методом в работе с тревожными расстройствами. Важно продолжать исследования и собирать данные для более детального анализа эффективности данного метода в помощи людям с тревожными расстройствами.

Пример 2

Цель исследования: эффективность VR терапии тревоги.

Задачи исследования: выявление амплитуды отклонения показателей от референтной точки и коррекции системы баллов.

Методы исследования: в исследовании применяются методы ДПДГ (EMDR)-терапии (десенсибилизация и переработка движениями глаз) на VR платформе.

Клиент: Елена С Пол: женский Возраст:28

Жалобы: тревога перед соревнованием.

Запрос: снижение тревоги перед соревнованием.

Данные о клиенте: клиентка работает, занимается профессиональным паралимпийским видом спорта-тхэквондо, основной диагноз - аплазия левой верхней конечности. Когда Лене предстоят соревнования, у нее возникает тревожное состояние. Тревожное состояние начинается в самолете, когда команда летит на соревнования. Вегетативные проявления тревоги: холодеют руки, начинает трясти, учащается сердцебиение. Тревожные симптомы усиливаются по мере приближения к соревнованиям. Пик тревоги - выход на ковер (тхэквондо).

Актуальное состояние: клиент контактен, адекватен, ориентирован во времени, месте, собственной личности, просит о помощи, настроен на лечение.

В процессе тестирования используется субъективная шкала тревоги и данные телеметрии (пульсометр).

В результате тестирования получены следующие данные, указанные в таблице 5 и 6:

По результатам тестирования мы можем видеть, что после прохождения терапии на VR-платформе мы наблюдаем через 3 дня понижение пульса при мысли о тревожащей ситуации. Амплитуда понижения равна 7, следовательно, мы можем говорить о том, что уровень тревоги по поводу тревожной ситуации понизился. Использование VR-платформы в рамках поведенческой терапии может быть эффективным методом в работе с тревожными расстройствами и состояниями. Важно продолжать исследования и собирать данные для более детального анализа эффективности данного метода при помощи людям с тревожными расстройствами.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Wien Klin Wochenschr. Virtual reality biofeedback interventions for treating anxiety 2022; 134(Suppl 1): 49-59. Published online 2022 Jan 6. doi: 10.1007/s00508-021-01991-z

2. Организация оказания медицинской помощи лицам с посттравматическим стрессовым расстройством Методические рекомендации https://bekhtere v.ru/wp-content/uploads/2022/12/mr organizacij a-pomoshhi-pri-ptsr 2022.pdf

3. Постер к докладу: S. Wiak, D. Merecz-Kot и G. Anbarjafari, «Снижение стресса с помощью двусторонней стимуляции в виртуальной реальности», в IEEE Access, т.8, стр. 200351-200366, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.3035540.

4. Effects of rhythmic eye movements during a virtual reality exposure paradigm for spider-phobic patients Jessica Reitmaier, Anika Schiller, Andreas Miihlberger, Michael Pfaller, Marie Meyer, Youssef Shiban PMID: 34490711 doi: 10.111 l/papt.12363

5. Comparative Efficiency of EMDR and Prolonged Exposure in Treating Posttraumatic Stress Disorder: A Randomized Trial McGuire Stanbury, Tracy M. Drummond, Peter D. Laugharne, Jonathan | Kullack, Claire Lee, Christopher W. Journal of EMDR Practice and Research Vol.14 Issue 1, Feb 2020, doi: 10.1891/1933-3196.14.1.2

Изобретение относится к медицине, а именно к области психологической адаптации и реабилитации. На первом этапе определяют пульс пациента в состоянии покоя, получая референтное значение. Далее пациента погружают в VR среду 360 градусов с визуализацией, при этом измеряют пульс пациента. Приложение считывает разницу между текущей частотой пульса и референтным значением, полученную разницу пульса оценивают в баллах. Далее проводят этап релаксации длительностью не более 10 минут. При этом пациента погружают в VR среду и используют природный ландшафт. Далее проводят этап отработки травмирующей ситуации длительностью не более 10 минут. При этом проводят десенсибилизацию и переработку движением глаз терапию (EMDR). Затем приложение повторно считывает разницу между текущей частотой пульса и референтным значением. Способ обеспечивает повышение эффективности психологической адаптации, реабилитации и профилактики для терапии стрессов, посттравматического стрессового расстройства и тревожных расстройств. 3 ил., 6 табл., 2 пр.

Способ психологической коррекции стресса, посттравматического стрессового расстройства и тревожных расстройств с помощью виртуальной реальности (VR), реализуемый программным обеспечением для компьютера или смартфона в VR среде с блоком биологической обратной связи, отличающийся тем, что на первом этапе определяют пульс пациента в состоянии покоя, получая референтное значение, далее пациента погружают в VR среду 360 градусов с визуализацией: при профилактике пациенту визуализируют образ стрессовой ситуации, при адаптации/реабилитации - травмирующей ситуации, при этом измеряют пульс пациента, приложение считывает разницу между текущей частотой пульса и референтным значением, полученную разницу пульса оценивают в баллах в соответствии с таблицей 2, содержащейся в описании, и при разнице пульса на уровне 1-3 баллов пациент не нуждается в терапии и программа может быть закончена, при разнице более трех баллов пациент переходит к терапии, для чего проводят этап релаксации длительностью не более 10 минут и/или прекращающийся при достижении частоты сердечного сокращения, равной референтному значению пульса в состоянии покоя или менее, при этом пациента погружают в VR среду и используют природный ландшафт, далее проводят этап отработки травмирующей ситуации длительностью не более 10 минут и/или прекращающийся при превышении частоты сердечного сокращения 130 ударов в минуту и/или амплитуда отклонения пульса от референтного значения в состоянии покоя превышает 40 ударов в минуту, при этом проводят десенсибилизацию и переработку движением глаз терапию (EMDR) с или без аудиогида - пациент наблюдает виртуальный образ, связанный со стрессом и/или тревогой в VR среде, а параллельно пациент наблюдает за 3D-шариком, который перемещается в горизонтальной плоскости справа налево и наоборот, затем приложение повторно считывает разницу между текущей частотой пульса и референтным значением.