WIRTuAlNA RZECZYWISToŚĆ W MEDYCYNIE

Wirtualna rzeczywistość w medycynie. Jak działają terapie VR?

Wiele badań dowodzi, że wirtualna rzeczywistość zmniejsza siłę odczuwania przewlekłego i ostrego bólu oraz pomaga w leczeniu niektórych chorób psychicznych. Już dziś terapie VR pozwalają zastąpić uzależniające leki przeciwbólowe. Ta nowa dziedzina medycyny powstaje na styku neurologii, psychologii i technologii.

Dużo więcej niż zabawa Wirtualna rzeczywistość pozwala ludziom podróżować i zmieniać miejsca bez ruszania się z miejsca. Po założeniu specjalnych okularów 3D wkraczamy do innego świata. VR zmienia sposób postrzegania rzeczywistości, modyfikuje sposób myślenia i odczuwania. Stymuluje nasz wzrok, pobudza mózg, tworząc poczucie psychologicznej i fizycznej obecności w wykreowanych komputerowo miejscach. Teleportuje ludzi poza ich własne ciało. Będąc we własnym pokoju można pływać z delfinami, odpoczywać na plaży, podróżować w kosmosie, obserwować przyrodę, zwiedzać nowe miejsca. Siła iluzji jest tak duża, że osoby korzystające z gogli wirtualnej rzeczywistości zapominają o realnym otoczeniu, w którym przebywają. Wielu naukowców od lat bada jak poczucie własnego „ja”, ciało i mózg są ze sobą połączone. W eksperymencie „gumowa ręka”, Matthew Botvinick i Jonathan Cohen zademonstrowali przekonującą iluzję przeniesienia poczucia własnego ciała z prawdziwego ramienia na fałszywe. Odkryli oni, że można w pewien sposób oszukać mózg, aby zaakceptował on „fałszywe ciało”. Eksperyment polega na tym, że uczestnik badania ma doczepioną sztuczną rękę, którą widzi wprost przed sobą. Jego prawdziwa ręka znaduje się za parawanem i nie jest widoczna. Naukowiec w pierwszym kroku dotyka obydwu dłoni – sztucznej i prawdziwej – tak aby przyzwyczaić mózg do bodźców. Jednak kiedy naukowiec dotyka już tylko sztuczną rękę, symulując, że dotyka obydwie, osoba badana nadal czuje dotyk. To iluzja jest jednym z fenomentów naszego mózgu.

Inne badanie „Phantom body illusion” Henrika Ehrssona potwierdziło tzw. out-of-body experience – doświadczenie, w którym człowiek widzi własne ciało spoza ciałem fizycznego. Obydwa badania dowodzą wpływu czynników psychologicznych na to, jak postrzegamy rzeczywistość. Nie tylko elementy fizyczne decydują o sposobie widzenia rzeczywistości.

choroba nie jest do końca mierzalna Podobny mechanizm można zaobserwować, gdy chorujemy. Dwóch pacjentów z tą samą chorobą może doświadczać diametralnie różnych objawów. Dokładnie taka sama rana powoduje zupełnie inny poziom bólu u różnych osób, bo jego odczuwanie zależy od m.in. poprzednich doświadczeń, wrażliwości itd. Dlatego poziom zdrowia czy dobrego samopoczucia nie są tylko i wyłącznie proporcjonalne do wyników badań laboratoryjnych. Takie podejście do medycyny jest stosunkowo nowe. W 1977 r. George Engel, profesor psychiatrii i medycyny na Uniwersytecie w Rochester, zaproponował, aby lekarze zwracali uwagę nie tylko na mechanistyczną interpretację choroby, ale także na jej emocjonalny aspekt. Teoria ta otworzyła później drzwi dla VR jako realnej interwencji terapeutycznej. Naukowcy zaczynają odkrywać moc VR w medycynie. Może ona pomóc w leczeniu osób z depresją, lękami i fobiami, zmniejszyć intensywność bólu. Pacjentom z anoreksją pozwala doświadczać życia za pomocą zdrowego awatara, a osobom na wózku – znowu biegać. Zastosowań jest jeszcze więcej, a lekarze mają nadzieję, że VR pozwoli opracować m.in. terapie bólu, zmniejszając tym samym zastosowanie leków przeciwbólowych, które często mają silne skutki uboczne, prowadząc do uzależnienia. Jak VR może zmniejszyć ból? Po pierwsze mamy do czynienia z efektem maskowania. Obraz widziany przez gogle VR i poczucie obecności w nowej rzeczywistości są tak intensywne i zadziwiające dla mózgu, że odwracają uwagę od sygnałów neurologicznych – w tym przypadku bólu – generowanych przez ciało. To trochę jak walka o uwagę naszej świadomości – wygrywają sygnały, które są silniejsze i intensywniejsze. Po drugie, VR tworzy tzw. iluzję czasu, skutecznie skracając długość epizodów bólowych. Przeniesienie do innego świata, psychologiczne zatopienie się w nim, zaburza rachubę czasu. I po trze-

Naukowcy od lat badają fenomen postrzegania własnego „ja”. W jednym z eksperymentów, osoba badana widzi tylko gumową, sztuczną rękę, podczas gdy jego prawdziwa ręka pozostaje dla niej niewidoczna. Naukowiec najpierw dotyka obydwu kończyn. Jednak gdy w kolejnym kroku powtarza czynności tylko w stosunku do sztucznej ręki, uczestnik ma wrażenie, że naukowiec dotyka jego prawdziwej ręki – mózg po prostu nauczył się pewnego schematu. Ta iluzja jest jednym z fenomenów wykorzystywanych w wirtualnej rzeczywistości (zdjęcie: „VRx: How virtual therapeutics will revolutionize medicine”).

Wirtualna terapia lęku wysokości. Pacjent pozostający pod okiem terapeuty, po założeniu okularów 3D ma wrażenie, jakby spacerował na krawędzi wysokiego budynku. Nie ma znaczenia fakt, że w rzeczywistości znajduje się w gabinecie lekarskim – mózg zostaje wprowadzony w błąd, pojawiają się typowe symptomy jak strach, podwyższone ciśnienie i tętno oraz intensywna potliwość (źródło: Oxford VR).

cie, VR blokuje ból przed dotarciem do mózgu. Kombinacja tych trzech efektów wspiera zdolność do uśmierzania bólu, przede wszystkim ostrego, którego intensywność jest ograniczona czasowo.

Przyszłość VR Ale VR nie zawsze jest lekarstwem. To, co dla niektórych może być fantastyczną ulgą, dla części pacjentów cierpiących na zaawansowaną chorobę jest intruzem. Wspomniane efekty psychologiczne nie pojawiają się u każdego pacjenta albo są za słabe, aby wykazywać efekt terapeutyczny. W przypadku niektórych pacjentów, efekt „zachwytu” szybko mija i sygnały dochodzące z ciała znowu zaczynają dominować. Wówczas to świat generowany przez VR staje się irytującym elementem. Tak samo jak niewielkie znaczenie w przypadku ataku migreny ma przyjazne otoczenie pokoju szpitalnego. Trzeba też pamiętać, że wirtualna rzeczywistość prowadzi często do uczucia dezorientacji, nudności czy objawów typowych dla choroby lokomocyjnej. Dawka intensywności wrażeń związanych z VR musi być ostrożnie dobierana. Przykładowo, gdy mowa o terapiach lęku wysokości lub agorafobii, zbyt mocne bodźce mogą prowadzić do pogorszenia się stanu zdrowia i jeszcze większych blokad psychologicznych. Niemniej istotne jest, aby nie szarżować obietnicami dotyczącymi tej technologii. Każdy lek i procedura medyczna

»Czy w przyszłości apteki będą oferowały różne opcje leczenia VR dopasowane do indywidualnych cech pacjenta, przepisane na receptę przez lekarza?«

niosą ze sobą ryzyko. Tak jest również w przypadku VR, nawet jeśli terapie VR są bezpieczne w porównaniu z jakimkolwiek innym lekiem chemicznym. Skoro wiele badań naukowych potwierdza, że VR może leczyć, czy w przyszłości będziemy potrzebować aptek VR oferujących różne opcje leczenia za pomocą VR? Przykładowo, terapie na ból, lęki, depresję, fobie o różnych stopniu intensywności, spersonalizowane dla każdego pacjenta na podstawie wywiadu lekarskiego i specjalnych badań. Pacjent szukający terapii migreny mógłby wybierać miejsce, w które chce się przenieść, muzykę w tle, kolory, czy uzupełniać wirtualne przestrzenie przyjaciółmi. Dopiero odkrywamy możliwości VR w medycynie. Ale już dziś wiele firm i startupów pracuje nad nowatorskimi rozwiązaniami. Obejmują one nie tylko omówione zagadnienia, ale też rozwiązania VR mające na celu wzmocnienie relacji lekarz-pacjent, motywowanie do zmiany stylu życia, stymulowanie zaangażowania pacjenta, a nawet przygotowanie pacjentów terminalnych na śmierć. Najnowsze technologie wykorzystują biofeedback, na bieżąco dopasowując parametry terapii VR do sygnałów wysyłanych przez ciało, np. tętna, wilgotności skóry. W ten sposób można jeszcze bardziej zwiększać efektywność i bezpieczeństwo doświadczeń VR. Medycyna VR ma szansę się upowszechnić, bo oferuje zupełnie nowe podejście do leczenia. Nauka i technologia nie stanowią już bariery – obecnie brakuje przede wszystkim personelu z umiejętnościami cyfrowymi, infrastruktury i finansowania rozwiązań VR dla medycyny. Trudno też będzie oderwać się od tradycyjnego myślenia o terapiach w kategorii leków lub urządzeń medycznych. 

Wirtualna rzeczywistość jest z powodzeniem stosowana w rehabilitacji. W przypadku dzieci, zamienia nudne ćwiczenia w zabawę. Jednym z elementów terapeutycznych VR jest tzw. grywalizacja. Elementy znane z gier są wykorzystywane np. do motywowania do regularnych ćwiczeń w domu.

VRx: Nowa dziedzina nauki i lek o dużym potencjale

Wywiad z dr Brennanem Spiegel, dyrektorem ds. badań usług zdrowotnych w Cedars-Sinai Medical Center (Los Angeles), autorem książki „VRx: Jak wirtualne terapie zrewolucjonizują medycynę.”

Jakie są trzy główne zastosowania VR w medycynie?

Najbardziej oczywistym jest terapia bólu ostrego i przewlekłego, ponieważ ból mocno obniża jakość życia, a jednocześnie jego odczuwanie można regulować psychologicznie. Istnieją liczne dowody na to, że VR może pomóc pacjentom z ostrym bólem, na przykład po operacjach. Kolejnym obszarem jest zdrowie psychiczne, stany lękowe, fobie i lekkie depresje. VR stworzyła również niesamowite możliwości szkoleń i symulacji w opiece zdrowotnej dla lekarzy, którzy muszą nauczyć się nowych procedur, operacji, a dzięki VR mogą to robić nawet w domu, bez konieczności obecności na sali operacyjnej.

Czy VR nie ma skutków ubocznych lub nie jest uzależniająca jak gry komputerowe?

VR jest na pewno bezpieczniejsza niż niektóre leki. Na przykład opioidy, powszechnie stosowane w leczeniu bólu, które doprowadziły do światowej epidemii uzależnienia. Są one nie tylko uzależniające, ale i mają poważne skutki uboczne. Nie obiecujemy, że VR może całkowicie zastąpić leki, choć w przypadku niektórych osób jest to możliwe. Chodzi bowiem o to, że ból to nie tylko doświadczenie fizyczne. To także doświadczenie emocjonalne, poznawcze i społeczne. Jeśli skupimy się tylko na fizycznych zjawiskach bólu, możemy przegapić część problemu. Wirtualna rzeczywistość może zmniejszyć ból fizyczny przetwarzany w mózgu, ale także ból emocjonalny. Oczywiście, jak każda skuteczna terapia, ma ona efekty uboczne. Najczęstsze z nich to zawroty głowy, nudności czy tzw. choroba symulatorowa, które mogą wystąpić u 5% do 10% osób, zwłaszcza przy rozpoczęciu

»Obecnie istnieje ponad 5000 badań wykazujących korzyści terapeutyczne płynące z terapii immersyjnych, w tym terapii VR.«

terapii z wykorzystaniem wirtualnej rzeczywistościi. Jesteśmy również bardzo ostrożni, gdy zalecamy oprogramowanie do celów terapeutycznych. Muszą to być stabilne środowiska, a nie dynamiczne sceny, które mogą negatywnie wpływać na chorych.

Czy lekarze są gotowi na wdrożenie tej nowej dziedziny medycyny do praktyki klinicznej?

Tak, ale wymaga ona specjalistycznej infrastruktury. Dysponujemy dużą liczbą dowodów naukowych potwierdzających korzyści płynące z VR – nauka nie stoi na przeszkodzie. Jednak bariery tkwią m.in. w szkoleniach, finasnowaniu, konserwacji zestawów słuchawkowych. W Cedars-Sinai zastosowaliśmy już VR u ponad 3000 pacjentów, głównie w celach badawczych. Obecnie jesteśmy na końcowym etapie tworzenia nowej kliniki VR. Wszystko zaczyna się od zatrudnienia klinicysty – specjalisty ds. technologii wirtualnych – przeszkolonego w zakresie medycyny klinicznej. Lekarze muszą mieć dostęp do regularnie dezynfekowanych zestawów słuchawkowych. Istnieją też programy terapeutyczne, które ludzie mogą stosować w domu. Firmy ubezpieczeniowe coraz uważniej przyglądają się temu, czy będą mogły refundować usługi VR. To otworzyłoby wiele możliwości. Amerykańska Agencja Leków i Żywności (FDA) analizuje sytuację regulacyjną związaną z terapiami VR i opracowała już nawet program rozszerzonej rzeczywistości medycznej. Wkrótce FDA opublikuje białą księgę dotyczącą tego programu.

Jak przekonałbyś sceptyków, że VR to nie placebo, ale skuteczny lek?

Randomizowane badania kontrolne są najlepszym sposobem na określenie, czy jakakolwiek nowa terapia jest skuteczna. VR w medycynie takie badania ma za sobą i wykazały one wysoką skuteczność tej nowej formy terapii. Idea, że leczymy ciało za pomocą leków, a mózg za pomocą terapii behawioralnych straciła na aktulaności. Nowoczesna nauka o neurologii uznaje, że te dwie dziedziny stanowią jedną całość. Ciało jest pozaczaszkowym przedłużeniem mózgu.

W swojej najnowszej książce „VRx: How Virtual Therapeutics Will Revolutionize Medicine” przedstawiasz wiele badań klinicznych i przykładów, które potwierdzają skuteczność wirtualnej rzeczywistości w medycynie. Jaki powinien być następny krok, by zwiększyć skalę zastosowania VR przez lekarzy?

Już około 200 szpitali w USA i wiele innych na świecie wykorzystuje wirtualną rzeczywistość do różnych celów. VR jest jak strzykawka – nie liczy się strzykawka, ale lek, który ona przekazuje do organizmu. VR to tylko platforma, ważne jest oprogramowanie pomagające ludziom doświadczać nowej rzeczywistości. W naszym szpitalu, VR pomaga kobietom podczas porodu. Na oddziale ratunkowym ludzie czekający na korytarzu mogą znaleźć się gdzieś na plaży, unikając niepotrzebnego stresu. To tylko dwa z całego szeregu przykładów. Oczywiście, wiele innych uwarunkowań, w tym polityka refundacji czy szkolenia, również pomogłyby w szerszym upowszechnieniu VR w medycynie. W Cedars-Sinai organizujemy doroczną konferencję, aby upowszechniać wiedzę na temat korzystania z programów VR.

Jak reagują pacjenci po założeniu okularów VR i przeniesieniu się po raz pierwszy do „nierealnego” świata?

Należy podkreślić, że istnieje różnica pomiędzy byciem zdrową osobą, która po raz pierwszy próbuje VR, a pacjentem w szpitalu, cierpiącym z powodu bólu, odczuwającego niepokój. Dla osoby chorej, zmiana może być dramatyczna. Kiedy używamy VR w naszym szpitalu, zazwyczaj obserwujemy dwie fazy. Pierwszą z nich nazywam momentem poznawczego lub świadomego zanurzenia – kiedy zdajesz sobie sprawę, że znajdujesz się w trójwymiarowej przestrzeni. Ciało i mózg czują się tak, jakby były obecne w tym środowisku. Widzisz, jak ludzie się uśmiechają, gestykulują. Kilka minut później następuje moment zanurzenia fizjologicznego – to etap, gdy mózg przyzwyczaił się do nowego środowiska. Pacjenci wchodzą w fazę relaksu, czasami zwalnia tętno, spada ciśnienie krwi, autonomiczny układ nerwowy przejmuje kontrolę. To, co próbujemy osiągnąć w przypadku terapii bólu ostrego, to właśnie zanurzenie fizjologiczne.

Dlaczego napisałeś książkę o wirtualnej terapii?

Ta książka jest o nowej dziedzinie medycyny – medycznej rozszerzonej rzeczywistości. Obecnie istnieje ponad 5000 badań wykazujących korzyści terapeutyczne płynące z terapii immersyjnych, w tym terapii VR. Nadszedł czas, by poważnie potraktować tę nową dziedzinę i zrozumieć, jak wdrożyć technologię do praktyki klinicznej, nie po to, by zastąpić tradycyjną medycynę, ale by ją rozszerzyć. Chciałem też opowiedzieć historie, z którymi zetknęliśmy się używając VR, a jednocześnie przedstawić stojącą za VR naukę: neurobiologię, psychologię, socjologię, medycynę kliniczną, technologię, optykę i oczywiście filozofię. Ta książka jest dla ludzi zainteresowanych VR i dla tych, którzy chcą wiedzieć, czego VR uczy nas o świadomości, o tym, że mózg i ciało są połączone. VRx to współczesna neurologia, skrzyżowanie technologii, psychologii i filozofii. Jaka jest natura „ja”? Co to znaczy być osobą? Co to znaczy, że VR może wywołać uczucie, jakbyś opuścił swoje ciało? Jak to jest możliwe z neurologicznego punktu widzenia? Książka zaczyna się od tych pytań. Jeśli szukasz niemedycznych metod leczenia, które mogłyby wspomóc tradycyjne terapie w przypadku wielu schorzeń – takich jak demencja, nadciśnienie, schizofrenia, lęk, depresja, zaburzenia odżywiania, otyłość czy anoreksja – w mojej książce znajdziesz wiele przykładów. 