מציאות מדומה – לא רק עבור משחקי וידיאו!

מציאות מדומה (VR) היא מציאות שמיוצרת על ידי מחשב, ובמובנים מסוימים דומה למציאות שאנו חווים מִדֵּי יום, והטביעה חותם משמעותי על תעשיית משחקי הווידיאו. אנשים רבים סבורים שמציאות מדומה היא טכנולוגיה שמשמשת לצורכי בידור בלבד. אולם, לאחרונה היא הוכחה כשימושית בתחום הרפואה.

האם אי פעם נפצעתם ברגלכם או בכף רגלכם באופן כזה שלא הייתם מסוגלים ללכת באופן רגיל? מתברר שמציאות מדומה היא כלי טוב עבור אימון בהליכה לאחר פציעה! ניתן לכוונן אותה לצורכי האימון של המטופלים באמצעות יצירת תרחיש וירטואלי, כמו הליכה בפארק עמוּס, אך בפועל היא מבוצעת בסביבה בטוחה בעולם האמיתי.

בדרך כלל, כשאתם משחקים במשחקי וידיאו אתם רואים את המשחק על גבי מסך מולכם. מציאות מדומה מאפשרת למשתמשים לקחת צעד ''אל תוך'' אותו המסך, ולהימצא ''בתוך'' העולם של המשחק. הדבר מאפשר למשתמשים לראות את העולם הווירטואלי שסביבם, ולתקשר עם אובייקטים כפי שהיו עושים בעולם האמיתי. אנשים שמתקשים ללכת כתוצאה מפציעות צריכים לתרגל הליכה בסביבה בטוחה, מאחר שהם נמצאים בסיכון גבוה ליפול ולהיפצע שוב. מציאות מדומה מאפשרת זאת מאחר שמטופלים יכולים לתרגל הליכה במה שמרגיש כמו סביבה ''אמיתית'', בזמן שהם נותרים בסביבה הבטוחה של קליניקת הרופא.

למערכות מציאות מדומה שנועדו לסייע לאנשים ללכת שוב, יש מאפייני בטיחות נוספים. לדוגמה, במערכות מסוימות, האנשים שחווים את העולם הווירטואלי עשויים להיקשר ברתמת בטיחות כדי להישאר במנח זקוף קבוע, מה שמפחית את סיכוייהם להיפגע. בתרחישים אחרים, האנשים שנעזרים בעולם הווירטואלי עשויים להיתמך על ידי פיזיותרפיסט מוסמך שמוודא כי המטופלים אינם מוֹעדים או מאבדים את שיווי המשקל שלהם (איור 1). בשל הבטיחות והתנועתיות הנוספות שמערכי מציאות מדומה כאלה מספקים, ישנם כיום אפשרויות ושימושים ישומיים רבים עבור מציאות מדומה בשיקום פיזי.

אימון מציאות מדומה מרגיש מציאותי

כדי שחוויית מציאות מדומה תהיה מהנה ואפקטיבית, האנשים שמשתמשים בה צריכים להרגיש שהיא דומה לחיים האמיתיים. במטרה לגרום לחוויה להיראות מציאותית עבור המשתמשים, משולבים במציאות מדומה מאפייני עיצוב שונים. סביבות וירטואליות לאימון בהליכה צריכות להכיל דרך ברורה, ונדרשות לְעָרֵב כמה שיותר חושים. דמיינו שאתם חובשים משקפי מציאות מדומה ורואים את הדרך שעוברת בפארק מולכם. כשאתם צועדים, אתם מרגישים את רגליכם נעות ודוחפות כנגד פני השטח שאתם עומדים עליהם. ייתכן שתהיו מסוגלים גם לשמוע את הציפורים מצייצות ולראות אובייקטים שונים בפארק כשאתם צועדים קדימה.

כעת, דמיינו שאתם הולכים לאורך הדרך הווירטואלית הזו, והספסל בפארק שלצידכם נע איתכם. תחושה משונה, נכון? זה ממחיש את המאפיינים ההכרחיים של מציאות מדומה שנקראים זרימה אופטית. זרימה אופטית בסביבה וירטואלית חשובה כדי לגרום לכם להרגיש שאתם נעים בסביבה באותו האופן כמו בעולם האמיתי. לדוגמה, כשאתם הולכים קדימה בפארק המדומה הזה, הספסל צריך להתרחק מכם ברגע שאתם עוברים אותו. זרימה אופטית מאפשרת למשתמשים לתפוס את עצמם כנעים קדימה בעולם הווירטואלי, אף על פי שבפועל הם רק הולכים במקום על גבי הליכון!

בנוסף למאפיינים החשובים האלה של הסביבה, מציאות מדומה יכולה להיות כלי יעיל מאוד להחלמה מפציעות משתי סיבות עיקריות. ראשית, היא גורמת לתרגילי האימון להרגיש יותר כמו מה שמטופלים חווים כשהם הולכים בעולם האמיתי. בהיעדרהּ, רופאים עשויים לבקש מהמטופלים ללכת על הליכון בזמן שהם מתבוננים במראָה. אך זה הרי דבר שמטופלים לא היו עושים מחוץ לקליניקת הרופא. שנית, חשבו ממה הייתם נהנים יותר – האם הייתם מעדיפים לצפות בעצמכם במראָה בזמן שאתם הולכים, או שהייתם מעדיפים ללכת דרך פארק וירטואלי, שבו אתם יכולים לצפות בפריטים בסביבתכם, ואולי אף לתקשר איתם?

מציאות מדומה לא רק יוצרת סביבה שדומה לְמָה שמטופלים היו חווים מחוץ למשרד, אלא גם שומרת על העניין שלהם לחזור אל הרופא, ויוצרת יותר מוטיבציה או מוּכנוּת להשתתף בצורה אקטיבית בתרגילי השיקום שלהם [2].

דוגמאות לאימון הליכה וירטואלי

ישנן דרכים רבות לסייע לאנשים ללכת טוב יותר באמצעות מציאות מדומה. צורת אימון אחת כוללת ניווט בין מכשולים בסיטואציה רב-חושית ודמוית משחק. האימון הזה בדרך כלל מציב את המטופלים בסביבה וירטואלית שדומה לסיטואציה שבה היו נדרשים לפעילות הליכה בחיים האמיתיים, כמו למשל ללכת דרך פארק עמוס או לנסות לחצות רחוב סואן. אובייקטים ממוקמים בדרכם של האנשים כדי להפריע להם בדרך, כך שבמקום ללכת בקו ישר וחֲזָרָתִי, העולם הווירטואלי מצריך את תשומת הלב של המטופלים ומפעיל קבוצות שרירים אחרות שמשמשות לשיווי משקל כשמנווטים בין מכשולים. לדוגמה, דמיינו שמישהו הותיר צעצועים מפוזרים ברחבי רצפת הבית שלכם. אתם רוצים להגיע לצד השני של החדר בלי לדרוך על הצעצועים ולשבור אותם, ולכן עליכם ללכת בזיגזג לאורך החדר, או לצעוד מעל צעצועים כשאתם מתקרבים אליהם. משמעות הדבר היא שאתם צריכים להשתמש בשרירים ובאורכי צעדים שונים כדי להגיע לצד השני בבטחה. דפוס אקראי של אובייקטים שממוקמים בדרכו של האדם מקדם למידה, ומסייע למטופל להתכונן לטבע הלא צפוי של סביבה טיפוסית בעולם האמיתי [3].

אם כן, כיצד עשוי להיראות אימון במציאות מדומה? באיור 2 מוצגת סביבת מציאות מדומה לדוגמה: מטופלים עומדים על ההליכון, בסביבה בטוחה בקליניקת הרופא, כך שיוכלו ללכת בעולם המדומה עם סיכון מינימלי לפציעה. רופאים יכולים להניח מחסומים וירטואליים (מוצגים על ידי הקו הכחול באיור 2), באופן כזה שהמטופלים צריכים לנסות לצעוד מעליהם כשהם מתקרבים אליהם. חשש אפשרי לגבי מציאות מדומה היא שהמטופלים יכולים לראות את הסביבה המוצגת על פני משקפי המציאות המדומה, אולם אינם יכולים לראות את הגוף של עצמם. על מנת להקל על חשש זה, שעה שמטופלים צועדים מעל מכשולים, מציגים להם גם את הייצוגים של רגליהם (האובייקטים הכחולים עם העיגולים הלבנים באיור 2) כך שיוכלו לתכנן את תנועותיהם בצורה מדויקת.

לרוב, המערכת הווירטואלית מספקת משוב במטרה לאפשר למטופלים לדעת אם הצליחו לצעוד מעל מכשול בהצלחה. דרך אפשרית אחת לספק משוב היא באמצעות צביעת רגל וירטואלית בצבע אחד (למשל, ירוק) כאשר המטופלים צועדים מעל מכשול בהצלחה, ובצבע אחר (למשל, אדום) כשהמטופלים נתקלים באובייקט. זכרו, מאחר שזהו עולם וירטואלי, אפילו אם המטופלים ''נתקלים'' במשהו, זה לא מפריע לתנועת הרגליים שלהם, ולכן לא מפיל אותם! תהליך המשוב הזה מוכר בתור משוב על ביצועים, והוא מאפשר למטופלים לדעת כמה טוב הם מבצעים את המטלה כשהם מתאמנים, כך שיוכלו לנסות לשפר את תנועותיהם בפעם הבאה שיפגשו במכשול.

חשוב לציין כי מטופלים יכולים לקבל משוב לא רק במהלך תנועותיהם, אלא גם לאחר מכן, בנוגע לביצועיהם הכוללים. זה ידוע בתור משוב על תוצאות. המשוב הזה בדרך כלל מסופק באמצעות אחוז תוצאה כולל, כמו ציון בבחינה. מחקרים בוחנים מה יותר מועיל – משוב על ביצועים או משוב על תוצאות, אולם שילוב בין שניהם יכול לספק תמונה שלמה של ביצועי מטופלים. על ידי כך, הרופאים יכולים להבין אם המטופלים משתפרים עם הזמן, ואם הטיפול פועל.

אימון מציאות מדומה מסייע בסיטואציות בחיים האמיתיים

מחקרים הראו שלאחר אימון מציאות מדומה אנשים שביצעו את האימון משתפרים בניווט בעולם האמיתי. קבוצת מחקר אחת השתמשה באימון מציאות מדומה כדי להציג מכשולים למשתתפים כשהם הלכו בקו ישר [4]. המטרה הייתה להימנע מהמכשולים בצורה המיטבית. בסיום כל אימון המשתתפים קיבלו תוצאה שהראתה כמה טוב הם הצליחו. אחרי השלמת אימוני מציאות מדומה, הם התבקשו ללכת מעל מכשולים דומים בעולם האמיתי. אנשים שהתאמנו בהליכה מעל מכשולים במציאות מדומה היו מסוגלים לחצות מכשולים בעולם האמיתי טוב יותר לעומת יכולותיהם לפני האימון. שיפורים אלה מראים כי הידע שאנשים לומדים במציאות מדומה מועבר לסביבה של העולם האמיתי, ומשפר את ביצועי ההליכה בעולם האמיתי באופן משמעותי.

מאחר שחוקרים מוצאים את השיפורים האלה באסטרטגיית ההליכה של מטופלים בהתבסס על אימון וירטואלי, עשויות להיות אפשרויות בלתי מוגבלות לשיפורים בתנועות אנושיות אחרות, דוגמת כישורים הקשורים בביצוע מניפולציות על אובייקטים (כמו חיתוך ירקות עם סכין), או תנועתיות של החלק העליון של הגוף (כמו סידור מצרכים). זהו תחום מחקר חדש ומלהיב ברפואה השיקומית. נדרשת בחינה נוספת על מנת לבדוק אם אימון וירטואלי משפר תנועות פיזיות נוספות על הליכה, אך רופאים וחוקרים אופטימיים לגבי הכיוון הזה.

מסקנות

מציאות מדומה שימושית עבור יותר מאשר משחקי וידיאו או בידור. באמצעותהּ, רופאים יכולים לסייע לאנשים שמשתקמים מפגיעה פיזית לבצע תנועות גופניות בסביבה שהיא בטוחה, ובד בבד מציגה אתגרים הדומים לאלה שבעולם האמיתי. המאפיינים הרב-חושיים ''דמויי-המשחק'' ותהליכי המשוב שהמציאות המדומה מציעה, מסייעים למטופלים להרגיש מעורבים יותר באימון ההליכה שלהם. השילוב הזה בין תחושת הניתוק מהעולם הפיזי, תנועתיות ובטיחות גורם למציאות מדומה להיות אפשרות מצוינת לשיקום פגיעות שמקשות על הליכה רגילה. בעבר, מערכת מציאות מדומה ששימשה לסוג האימון הזה הכילה משקפיים חוטיים, בַּקָּרִים ושולחן עבודה למחשב, ולעיתים אמצעי מיגון כמו רִתְמָה. אולם כיום מערכות רבות עוברות לטכנולוגיות נישאות ואלחוטיות. עם השדרוגים האלה בטכנולוגיית מציאות מדומה, מטופלים עשויים אפילו להשתקם על ידי שימוש בטכנולוגיה כזו מִשֶּׁל עצמם בבית! בעתיד הקרוב מקווים שמציאות מדומה תסייע בשיקום אנשים שחווים גם בעיות תנועתיות אחרות.

מילון מונחים

מציאות מדומה (VR) (Virtual Reality): ↑ ייצוג שמיוצר על ידי המחשב של סביבה שניתן לתקשר איתה בדרך מציאותית באמצעות ציוד מתאים, כמו למשל משקפיים וּבַקָּרִים.

זרימה אופטית (Optic Flow): ↑ התנועה הנראית של אובייקטים בסצנה ויזואלית, שנגרמת על ידי תנועה יחסית בין הצופה לבין הסביבה.

משוב (Feedback): ↑ מידע שניתן למשתתפים כדי להראות להם כמה טוב הם מצליחים בהשלמת מטלה. המידע הזה מסייע להם להשתפר בפעם הבאה שיבצעו את אותה המטלה.

משוב על ביצועים (Knowledge of Performance): ↑ תהליך משוב שבו נאמר לאנשים כמה טוב הם מבצעים מטלה, בזמן ביצועה.

משוב על תוצאות (Knowledge of Results): ↑ תהליך משוב שבו נאמר לאנשים כמה טוב הם ביצעו את המטלה, אחרי השלמתה.

הצהרת ניגוד אינטרסים

המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.