Миновало время, когда в операциях по восстановлению коленного сустава в основном нуждались люди преклонного возраста. Недавнее исследование австралийских учёных показало, что с 2000 по 2015 год количество операций по лечению передней крестообразной связки увеличилось во всех возрастных группах, при этом наибольший показатель — в группе от 15 до 24 лет. Данные свидетельствует о том, что спорт как причина этого недуга занимает первое место: на него приходится до 72% всех случаев заболевания в Австралии. Вполне вероятно, что этот показатель с погрешностью можно экстраполировать и на остальной мир.
Команда исследователей из Мельбурнского университета решает данную проблему при помощи новой биомеханической установки с виртуальной реальностью проекта CAREN. Она помогает лучше понимать механизмы движений конечностей и вырабатывать меры профилактики.
Медики запустили проект CAREN (Computer Assisted Rehabilitation Environment — Компьютеризированная среда для реабилитации) в марте 2018 года. Его основным инструментом стала двойная ленточная беговая дорожка на подвижной платформе с датчиками и камерами захвата движений, которые создают трёхмерную модель тела пациента. Устройство также замеряет давление, которое каждая нога оказывает на поверхность дорожки. Получаемые данные позволяют строить модели поведения человека при повреждениях суставов и прогнозировать его состояние.
Технология разработана компанией Motekforce Link и используется для изучения равновесия и двигательных расстройств. Главное преимущество CAREN в динамике: другие системы могут измерять движения человека только в статичных средах.
Виртуальная реальность полезна для моделирования реалистичных сценариев движения. Это помогает получить более полные картины физических и визуальных реакций человека на раздражители. Компьютерная графика и звуки заставляют вас вести себя так, будто вы в самом деле находитесь в моделируемой ситуации. Такое погружение в контент само по себе может привести к травмам, но пациента удержат специальные ремни, а падения будут даже полезны для сбора информации.
Одним из кейсов применения установки стало исследование эффективности коленного бандажа. Чтобы изучить вопрос, команда собрала респондентов для имитации прыжков с высоты от 30 до 60 сантиметров с бандажом и без него. На основе данных создана модель, которая может предсказать нагрузку на суставы в разных условиях. Учёные обнаружили, что мышцы при ношении бандажа и отказе от защиты ведут себя совершенно по-разному.
Команда продолжает работу над моделью для прогнозирования эффективности наколенников, уменьшающих нагрузку на переднюю крестообразную связку во время интенсивных движений, а также сотрудничает с Королевской больницей Мельбурна и проводит исследования среди людей с ампутированными конечностями. Есть надежда, что здесь CAREN поможет с регистрацией данных нейронной активности, которые можно использовать для определения взаимозависимости когнитивных и физических нагрузок.
Не пропускайте важнейшие новости о дополненной, смешанной и виртуальной реальности — подписывайтесь на Голографику в Telegram, ВК, Twitter и Facebook!
Далее: Виртуальная реальность помогает пациентам с расстройствами пищевого поведения
