以色列虛擬現實遊戲爲新戰爭截肢者驅痛
一家以色列的醫療初創企業設計出了沉浸式虛擬現實遊戲,讓數十名新的戰爭截肢者能夠獨自開展物理治療,同時降低他們的幻肢痛,以及對止痛藥的依賴程度。
據衛生部發言人所述,截至 9 月初,當下有 68 名新登記的戰爭截肢士兵。衛生部負責監測需要裝配假肢的受傷士兵數量。
國防部康復部門宣稱,自 10 月 7 日戰爭開啓以來,已有 10056 名士兵負傷。彼時,數千名由哈馬斯領導的恐怖分子衝擊了以色列南部,致使近 1200 人喪生,並劫持了 251 名人質。
在這些受傷的士兵當中,約 37%,也就是 3720 人,四肢遭受了身體創傷。
41 歲的該公司聯合創始人阿里耶·卡茨(Aryeh Katz)稱,受傷人數的驟然增多給醫療保健系統造成了壓力。他和他的妻子米里·伯傑(Miri Berger)爲截肢者研發了人工智能沉浸式虛擬現實遊戲,讓其參與“鏡像療法”,他們能夠自行看到並掌控一條或多條虛擬的腿。
在示巴醫療中心和美國退伍軍人醫院開展的臨牀試驗顯示,該公司的 MyMove 遊戲相較當前的治療手段,能更迅速地減輕疼痛。
工業設計師伯傑研發了 6Degrees 系統並設計了用戶體驗,而電氣工程師卡茨搭建了硬件並編寫了驅動它的算法。該公司從以色列創新局和示巴的 Arc Innovation 獲得了資金支持,並在那裡成功開展了試點試驗。他們當下正在等候衛生部的批准,以將該系統提供給全國的患者。
他們指出,他們的技術會允許患者在醫院以及之後在家中獨自進行物理治療。人工智能系統與醫院數據中心相連接,以便工作人員藉助反饋來記錄他們的進展和疼痛程度。
伯傑說道,所有截肢者裡有 80%存在幻肢痛。臨牀試驗顯示,使用該遊戲系統的患者中有 88%反饋疼痛減輕。一些人在首次治療後即刻報告疼痛減輕,而 29%的人表示最後一次治療後疼痛緩解持續了 6 個月。這使得患者能夠減少止痛藥的使用量,助力他們在試圖重新融入社會時更好地發揮作用。
在最近的一個早晨,拄着柺杖行走的伯傑和卡茨來到了示巴醫療中心繁忙的骨科康復室。這家醫院已經醫治了約 55 名截肢者;當下骨科病房有 19 名截肢士兵。
這對夫婦作爲籌款活動的一部分,向近期的截肢者無償贈送了兩個 MyMove 系統。卡茨稱,他們已經接到以色列醫院對 120 個系統的需求,其中涵蓋一個 VR Oculus、耳機和連接數據帶。
2002 年,卡茨在一次軍隊演習中受傷,當時他是一名傘兵,腳部神經嚴重受損。他患有複雜性區域疼痛綜合徵(CRPS),這是一種持續性的疼痛病症,受傷後可能會影響肢體。
“我一直忍受着疼痛,深知疼痛對日常的影響有多大。”卡茨說。
“這是一直讓我們銘記的事情之一,”他說,“也是他們開發 MyMove 系統的一個原因,因爲他們看到了‘人們所經歷的那些事’。
卡茨大多數時候都光着腳;要是非得穿鞋,他就不穿襪子,鞋帶也不繫,鞋穿得很鬆,就因爲腳疼。
他在 27 歲的塔米爾(姓氏未透露)身邊彎下腰,幫助他把系統的綁帶綁在腿上,設置好系統。
塔米爾跟《以色列時報》的記者講,三週前他在加沙地帶的拉法受了傷。他講述道,他和戰友們“深入到”一個地區去尋找哈馬斯建造的隧道。他們看到了恐怖分子,40 分鐘後,當他們在一個房間裡時,“一枚火箭推進榴彈從一個意想不到的方向襲來”,炸傷了另外三名士兵。塔米爾知道他的腳踝在爆炸中“毀了”,但作爲部隊指揮官,是他呼叫了醫療援助。
坐在輪椅上,左腿纏着繃帶伸着,塔米爾看着一名幾個月前因戰傷截肢的前士兵,自信滿滿地走進房間,裝着假肢,還穿着一雙運動鞋。
塔米爾說他將在醫院總共待六週,等待安裝假肢。
卡茨幫助塔米爾戴上虛擬現實的 Oculus。在開始玩之前,塔米爾回答了關於他疼痛程度以及止痛藥用量是增加還是減少的問題。
當時,他沉浸於一場足球比賽,在其中他能夠看到並操控一條虛擬的腿,這條腿此刻正憑藉他的虛擬腳踝、腳跟或者腿部肌肉來踢球。
“進球!”塔米爾興奮地喊道,還補充說,“馬格尼夫”,這在希伯來語中意爲“酷”。
在比賽過程中,該系統收集到了有關他怎樣運用肌肉、運動幅度以及速度的寶貴反饋。
卡茨表示,移動肢體剩餘的部分對於血液流動非常重要。
這些遊戲有助於提升運動和認知技能,患者能夠比較各自的分數。
卡茨稱,他們期望爲人們開發出一個能多人同時玩的系統。他補充說,他確保自己測試這些遊戲;他發現它們減輕了他受傷帶來的疼痛。
“我腿上的刺痛感消失了,”塔米爾玩完後說。
“他在遊戲中使用腿這一事實會向他的大腦發送信號,表明腿正在做它應該做的事情,”卡茨解釋說。“這將減輕疼痛。”
“疼痛大約有 200 種不同的定義,”卡茨說。
“它可能是瘙癢,你曉得,就好比有螞蟻在爬,或者有人在刺你,”他說道。
幻肢的幻痛是另一種奇怪的疼痛。
伯傑說,她可以用“通俗的語言”解釋幻痛現象。
“比如說,有人輕聲跟你講‘動一下’,但你沒動”
這種缺失肢體上的疼痛或不適體驗被稱作“幻肢痛”
然而,當患者進行彷彿在移動不存在肢體的練習時,大腦會被愚弄,發出的疼痛信號就會減少。
“截肢者根據疼痛的強度接受非處方止痛藥、嗎啡或阿片類藥物的治療,”卡茨說。“但止痛藥會影響你的注意力。MyMove 的目標之一是減輕疼痛,從而減少止痛藥的用量。”
MyMove 系統是基於一種叫做鏡像療法的方案來運作的
拉馬錢德蘭假設,使用鏡子會騙大腦,讓它覺得幻肢在移動,進而使其放鬆。爲了重新訓練大腦,他發明了鏡像療法。
如今,截肢者在鏡子前進行練習,製造出缺失肢體仍然存在的錯覺,從而減輕疼痛。
在康復中心,物理治療師引導失去肢體以及其他受傷的士兵在一面長鏡子前做練習。他們都在交談,互相鼓勵。
“需要護理的患者數量多得驚人,”卡茨環顧擁擠的康復室說道。患者不必等待物理治療師,可以自己使用這個遊戲。
卡茨說,人們通常會放棄傳統的鏡像療法,因爲“它很無聊”。
他們的系統包括一個模擬足球比賽和一個音樂程序,讓人感覺好像在跳舞,允許截肢者遠程進行鏡像療法練習,無需物理治療師,“也不需要一面大鏡子”。
上個月,醫院開設了一個沉浸式康復室,以幫助各種各樣的患者。
這個房間配備了特殊的音響系統、投影儀和傳感器,營造出一種四維體驗來輔助康復,而且能同時容納幾名患者。
瑪雅·埃爾利希(Maya Ehrlich)是一名康復心理學家,也是示巴綜合康復醫院的創新協調員,展示了這個房間的多種用途。該技術來自一家英國教育公司;示巴的工作人員對其進行了改造,用於康復用途。
只要按一下按鈕,她就能讓一個蔥鬱的場景瞬間在四周呈現,患者通過正確移動手臂就能讓花朵綻放。
另一個程序的目的是幫助患者熟悉自身新的身體限制,從而讓他們出院後能更好地適應家庭生活。
遭受創傷性腦損傷的人能夠使用一個程序,藉此能夠進入超市或服裝店,購買各類物品,然後結賬。
這個房間能夠成爲醫院患者各類治療的一部分。
回到骨科康復室,伯傑說,她和卡茨希望他們的技術能幫助人們“堅持治療”。
“我們希望成爲他們康復支持系統的一部分,”她說。“應對疼痛是一個終身的過程。”