Исследователи из шведского Технического университета Чалмерса показали, что с помощью дополненной реальности можно вдвое снизить болевые ощущения в утраченных конечностях (фантомные боли). Результаты клинических испытаний опубликованы в The Lancet.
Фантомными болями называются неприятные ощущения в конечности, утраченной в результате травмы и ампутации. Как правило, они связаны с защемлением нерва в культе или формированием его доброкачественной опухоли — невромы. При этом фантомные боли могут быть как слабыми, так и достаточно сильными, некоторые пациенты могут просыпаться из-за боли в отсутствующей конечности.
Как правило, для борьбы с фантомными болями используются обезболивающие препараты, но существуют и другие методики. Например, индийский нейробиолог Вилайянур Рамачандран разработал терапию, в которой используется зеркальная коробка для культи, причем методика напоминает известную иллюзию резиновой руки. Благодаря зеркалу в коробке пациенту кажется, что он видит ампутированную конечность и, двигая здоровой рукой, пациент одновременно может ощущать отражение как свою отсутствующую конечность.
Метод, разработанный шведами, напоминает концепцию Вилайянура Рамачандрана. Вместо коробки с зеркалом используется экран, на котором поверх изображения тела пациента накладывается 3D-модель отсутствующей руки, а сам пациент может ей двигать с помощью электродов, закрепленных на культе, которые регистрируют сокращения мышц. Впервые этот метод был описан еще в 2014 году, однако тогда испытания были проведены на одном пациенте. Теперь авторы опубликовали результаты официально проведенных клинических испытаний с участием 14 добровольцев.
Сначала исследователи использовали методы машинного обучения, чтобы натренировать систему на распознавание различных движений отсутствующей конечности — для этого добровольцы с электродами на культе пытались совершить различные движения, а система регистрировала показания датчиков и сравнивала их с электромиографическими шаблонами, характерными для разных движений. Затем на мониторе участникам исследования показывали изображение их самих со стороны, на которое поверх культи накладывалась трехмерная модель отсутствующей руки. При этом пациенты могли двигать рукой и изображение руки в дополненной реальности выполняло нужные движения.
После того, как испытуемые привыкли к руке в дополненной реальности, начался этап компьютерных игр. В этой части испытаний добровольцы играли в гоночный симулятор, причем для управления автомобилем использовали жесты отсутствующей руки: разгибали и сгибали руку в кистевом суставе для управления направлением движения, а также сжимали ладонь в кулак для торможения и разжимали для управления акселератором. На завершающем этапе пациенты должны были сопоставить позицию своей виртуальной руки на мониторе c 3D-моделью другой конечности.
Всего пациенты участвовали в 12 терапевтических сессиях между сентябрем 2014 года и апрелем 2015 года. После терапии интенсивность, продолжительность и частота возникновения болевых ощущений в отсутствующих конечностях снизились приблизительно на 50 процентов. Кроме того, вдвое снизилось влияние фантомных болей на сон и повседневную активность, а из четырех пациентов, принимавших обезболивающие препараты, двое снизили свои дозы на 81 и 33 процента по сравнению с дозами до начала испытаний.
Авторы отмечают, что эффект сохранился с течением времени и не снизился через шесть месяцев после проведения испытаний, при этом терапию можно проводить как при одной ампутированной конечности, так и при парной ампутации. В будущем исследователи планируют провести более масштабные клинические испытания с участием более чем 30 пациентов, причем на этот раз участвовать будут не только люди, потерявшие руки, но и пациенты с ампутированными ногами.
Ранее группа американских ученых для борьбы с фантомными болями предложила использовать метод чрескожной криоабляции нервов и невром. Криоабляция — это уничтожение участка ткани поданным по тонкому катетеру газом, который, резко расширяясь, охлаждается до температуры около −100 градусов Цельсия. После проведенной процедуры все десять пациентов отметили уменьшение болевых ощущений.
Автор: Николай Воронцов