BACKGROUND: The relevance of this study stems from the growing number of military personnel with mine-blast and shrapnel-induced traumatic brain injuries (TBI) . The consequences of such injuries include a complex of cognitive, motor, and psychoemotional impairments, and traditional treatment is complicated by rapid attention fatigue and low ecological validity of office-based training. This article presents a clinical and instrumental study of the efficacy of integrating virtual (VR) and augmented (AR) reality technologies into combatant rehabilitation. A specialized VR scenario system adapted to patients' cognitive profiles was developed and clinically tested. A key feature of the system is an algorithm for dynamic adjustment of environment complexity based on continuous biometric monitoring.
AIM: To evaluate the clinical and neurobiological efficacy of adaptive VR/AR technologies in restoring cognitive and locomotor functions in military personnel with TBI sequelae.
METHODS: A 6-week neurorehabilitation course was tested in a single-blind, randomized, controlled trial (n = 86). The primary endpoints were changes on the Montreal Cognitive Assessment (MoCA) and the Trail Making Test Part B (TMT-B). Secondary endpoints included balance (Berg Balance Scale, BBS) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) data.
RESULTS: Adaptive VR therapy resulted in statistically significant improvements in executive functions (a 37% reduction in TMT-B completion time, p < 0.001, Cohen’s d = 1.32) and spatial coordination (BBS, p < 0.001, d = 1.25). Resting-state fMRI showed increased BOLD signal and enhanced functional connectivity in the dorsolateral prefrontal cortex and hippocampus (pFWE < 0.05).
CONCLUSION: This methodology shows high potential for personalized neurorehabilitation, improving treatment adherence in military personnel. Further multicenter studies are required to confirm long-term effects.
Обоснование. Актуальность настоящего исследования определяется неуклонным ростом числа военнослужащих, получивших минно-взрывные и осколочные черепно-мозговые травмы. Последствия таких травм характеризуются комплексом когнитивных, моторных и психоэмоциональных нарушений, терапия которых традиционными методами осложняется быстрым истощением внимания пациентов и низкой экологической валидностью кабинетных тренировок. В статье представлено клинико-инструментальное исследование эффективности интеграции технологий виртуальной (VR) и дополненной (AR) реальности в процесс восстановления комбатантов. Разработана и клинически апробирована специализированная система VR-сценариев, адаптированная к когнитивному профилю пациентов. Особенностью системы является алгоритм динамической коррекции сложности среды на основе непрерывного биометрического мониторинга.
Цель исследования. Оценить клиническую и нейробиологическую эффективность применения адаптивных технологий VR/AR в восстановлении когнитивных и локомоторных функций у военнослужащих с последствиями черепно-мозговых травм.
Методы. В рамках простого слепого рандомизированного контролируемого испытания (n=86) опробован 6-недельный курс нейрореабилитации. Первичными конечными точками выступали изменения по Монреальской шкале оценки когнитивных функций (MoCA) и тесту Trail Making Test Part B (TMT-B; Тест прокладывания пути, часть B). Вторичными — показатели баланса (Berg Balance Scale) и данные функциональной магнитно-резонансной томографии.
Результаты. Применение адаптивной VR-терапии способствовало статистически значимому улучшению управляющих функций мозга (сокращение времени выполнения Trail Making Test Part B на 37%, p < 0,001, d Коэна=1,32) и пространственной координации (Berg Balance Scale, p < 0,001, d=1,25). По данным функциональной магнитно-резонансной томографии покоя зафиксировано повышение BOLD-сигнала и усиление функциональной коннективности в дорсолатеральной префронтальной коре и гиппокампе (pFWE < 0,05).
Заключение. Разработанная методология демонстрирует высокий потенциал для персонализированной нейрореабилитации, способствуя повышению приверженности лечению военнослужащих. Требуются дальнейшие многоцентровые исследования для подтверждения долгосрочных эффектов.