Плитки-роботы лечат пациентов контактной игрой

Восстановительная терапия, как правило, включает в себя набор физических упражнений, которые требуется выполнять с должным постоянством и усердием. Беда в том, что упражнения эти (к примеру, занятия на тренажёрах) получаются слишком однообразными. Пациенты слишком сильно устают, не столько физически, сколько психологически. Говоря попросту, упражнения эти быстро надоедают, а значит — пациент всё хуже и хуже выполняет их, затягивая лечение.

Вот если бы все необходимые данному конкретному пациенту группы мышц напрягались в ходе какой-нибудь весёлой игры, придуманной специально для него, — такое восстановление шло бы и веселее, и быстрее.

Об этом подумал профессор Хенрик Хотоп Лунд (Henrik Hautop Lund) из университета Южной Дании (Syddansk Universitet), создавший необычную медицинскую систему "Терапевтические плитки" (Therapy Tiles).

Пациенты могут использовать плитки и на полу, и на стене (фото Sygehus Fyn Svendborg, Entertainment Robotics).

Она и впрямь состоит из множества светящихся плиток, чувствующих прикосновение человека и измеряющих приложенное к ним усилие. Каждая такая плитка — это миниатюрная робототехническая система. Все вместе они составляют нечто вроде электронной версии игры "Твистер". Причём плитки можно закреплять как на стене, так и на полу, или даже и там, и там одновременно, формируя различные по размерам и пропорциям игровые поля.

Каждая терапевтическая плитка содержит собственный процессор, аккумуляторы, датчик усилия, несколько цветных светодиодов и систему связи (фото Sygehus Fyn Svendborg, Entertainment Robotics).

Электронные "пятнашки" сами распознают, размещены они горизонтально или вертикально, и подстраивают игры соответствующим образом. А взаимодействие плиток между собой происходит по радиоканалу, никаких проводов здесь нет. Стыковку соседних плиток обеспечивают магниты на каждом из их рёбер.

Программа, управляющая плитками, может быть подобрана соответственно тому или иному заболеванию. При этом у пациента (или его врача) есть ещё и возможность за считанные секунды менять настройки игры (например, уровень сложности) в зависимости от состояния играющего.

Как же работают Therapy Tiles? В ответ на прикосновение (нажатие, удар) каждая плитка зажигает те или иные огни и вынуждает также включать огни некоторые из соседних плиток, или, наоборот, удалённые. Мы не зря упомянули "Твистер": пластины на полу или стене, к примеру, могут указывать пациенту, какое движение рукой (или какой шаг) ему требуется сделать в следующую очередь.

Также плитки могут показывать, насколько сильным было воздействие человека. Эта обратная связь, наряду с игровым и соревновательным моментом, помогает пациенту быстрее достичь нужной физической формы.

Сборка и настройка системы очень просты. Плитки достаточно положить рядом и нажать пару кнопок (фотографии Entertainment Robotics).

Кстати, о соревновании. В плитки можно играть и в одиночку, и с товарищами по несчастью. Например, если пациентам-сердечникам требуются упражнения, повышающие до определённого предела их пульс (для тренировки сердца после операции), плитки могут помочь людям сыграть в нечто вроде гонки за цветными огнями. В этой игре система возьмёт на себя роль арбитра.

Аналогичным образом программа плиток может быть адаптирована для непринуждённой разработки прооперированного сустава. Пациент должен будет ходить по плиткам в заданном темпе и по замысловатой траектории, а Therapy Tiles будут указывать своими огнями, каково было распределение веса между больной и здоровой ногой.

Кроме включения светлячков, каждая плитка может быть запрограммирована на отклик при помощи звука, что расширяет возможности по созданию разных игр. Кстати, в этом <видеоролике (7,16 мегабайта, файл WMV) вы можете увидеть испытание раннего прототипа системы.

Также новые плитки могут помочь престарелым пациентам в тренировке равновесия. Едва ли внуки такого человека пригласят его поиграть с ними в обычный "Твистер". Потому изобретение специальной терапевтической игрушки, к тому же — такой "умной", поможет многим людям.

Пациент-сердечник играет с Therapy Tiles в госпитале Sygehus Fyn (фото Sygehus Fyn Svendborg, Entertainment Robotics).

Восстановительный центр госпиталя Sygehus Fyn в Свендборге испытывал плитки в течение года, а реабилитационное отделение университетского госпиталя в Оденсе (Odense Universitetshospital) — в течение трёх месяцев.

Медики отметили, что наилучшие результаты система показала с теми пациентами, которые требовали минимальной терапии, особенно если они восстанавливались уже дома, а не в палате.

Но где взять Therapy Tiles вне стен больницы? Возможно, такие плитки медики будут на время выдавать пациентам, а быть может, некоторые пациенты и сами смогут купить себе эту любопытную аппаратуру. Тем более что установка и настройка плиток занимают всего минуту-другую.

Несколько базовых терапевтических игр записаны в память одной из этих плиток (так называемой мастер-плитки). Она автоматически определяет взаимное расположение остальных плиток и активирует ту или иную игру. И на этой же мастер-плитке расположен небольшой экран, который высвечивает результаты пациента в конце игры. Так что для использования новинки человеку не нужен даже компьютер.

Примеры использования системы: разработка ног, тесты на внимание и игры с мячом (фотографии Entertainment Robotics).

Therapy Tiles можно применять не только в качестве физического тренажёра. Лунд и его коллеги изучают возможность включения в память плиток игр, развивающих внимание (на повтор последовательностей вспыхивающих огней, например). Учёные рассчитывают, что такие тренировки помогут детям, страдающим аутизмом.

Сейчас Лунд сотрудничает с компанией

Therapy Tiles на концерте Мартина Оттесена (фото Entertainment Robotics).

Так, музыкант Мартин Оттесен (Martin Ottesen), известный как

И те же самые светящиеся квадратики, считает компания Entertainment Robotics, могут стать подспорьем в фитнесе или в тренировках спортсменов. Скажем, из плиток можно составить чувствительную стенку для отработки точности удара мячом.

Ну а следующий шаг разработчиков системы опять возвращает плитки в область терапии. Хенрик намерен адаптировать к комплексу Therapy Tiles искусственные нейронные сети, обучив их таким образом, чтобы плитки могли распознавать поведение игрока и менять стратегию игры в реальном времени в зависимости от состояния человека.

Гибкая система, способная создавать самые различные конфигурации игрового пространства и задавать самые разные правила игры, открывает большое пространство для фантазии. Попробуйте сами представить, на что ещё могут сгодиться Therapy Tiles.