Врачи начали рассматривать видеоигры как терапевтический инструмент ещё в 1980-е. Играми в те годы увлекались в основном дети, поэтому большая часть исследований касалась педиатрии. Так, в 1987 году обнаружили, что 10 минут игры на компьютере Atari 800 XL во время химиотерапии значительно снижали тошноту у детей и подростков. Эффект был сильнее, чем от ТВ, физических игрушек и книг.
Со временем аудитория индустрии расширялась, а с ней сфера исследований и способы применения видеоигр. Сейчас среднему геймеру от 18 до 34 лет, а игры используют для решения десятков разных задач: от обучения врачей до восстановления после серьёзных травм. Учёные предполагают, что мы только начали открывать потенциал гейминга в медицине.
Чаще всего механизм взаимодействия двух сфер такой: видеоигры помогают, когда доктора или пациенты регулярно играют в них. Врачи становятся более умелыми, пациенты улучшают своё состояние, отвлекаются от боли или получают необходимую нагрузку.
Но есть и другой способ — геймификация, процесс превращения рутинных действий в игру.
Даже простой игровой процесс увлекает, поэтому его используют, чтобы мотивировать вести активный образ жизни или принимать лекарства вовремя.
На этом основаны приложения в духе Health от Apple: набирать кружочки активности на Apple Watch увлекательнее, чем просто следить за счётчиком шагов.
Обучение и тренировка врачей
Коммерческие игры
Для тренировки врачей обычно используют специально созданные проекты, хотя исследования демонстрируют, что для некоторых сфер медицины подходят и классические потребительские игры. В 2004 году учёные обнаружили, что врачи, игравшие в приставку хотя бы по три часа в неделю, лучше справляются с лапароскопическими операциями.
В этих процедурах используют роботов, управляемых удалённо с помощью джойстиков. Хирурги, регулярно проводившие время в играх вроде Super Monkey Ball на GameCube, совершали на 37% меньше ошибок и работали на 27% быстрее, чем их не играющие коллеги.
Исследование 2019 года также подтвердило, что студенты-медики с игровым опытом справляются с роботизированной хирургией лучше тех, кто с играми не знаком. В профессиональном VR-симуляторе RobotiX Mentor они достигали результата, совершая меньше движений и повреждая меньше тканей.
Специальные проекты
VR-технологии будто были созданы для обучения хирургии. Проект Osso VR, подробно отображающий более 120 хирургических операций, оказался на 230% эффективнее классических методов обучения будущих врачей. Каждый год с его помощью тренируются десятки тысяч студентов по всему миру. Журнал Time назвал симулятор одним из лучших изобретений 2019 года.
Есть и альтернативы приложениям виртуальной реальности — симуляционные центры. Но они стоят в разы больше, чем несколько VR-шлемов, и занимают много места. Не каждый университет может позволить себе даже один такой. Центр нужно устанавливать, чинить и настраивать, что тоже стоит больших денег. Более того, во многих учебных заведениях стоят устаревшие модели, которые не отражают современные рабочие условия.
Студия Level Ex, состоящая из ветеранов индустрии, уже несколько лет разрабатывает игры для обучения врачей. Главные её работы — бесплатные мобильные приложения, посвящённые пульмонологии, гастроэнтерологии, анестезиологии и кардиологии. Ими пользуется больше полумиллиона докторов. Компания работала с NASA, создала системы симуляции УЗИ, роботизированной хирургии, поведения тканей и жидкостей.
PrecisionOS разрабатывает учебные программы для хирургов с использованием VR. По информации компании, 66% недавно выпустившихся врачей-ординаторов во время операции не способны проработать даже 30 минут без помощи опытных коллег. Чтобы повысить качество обучения докторов и упростить доступ к нему, PrecisionOS создала уже более 60 курсов.
Мобильная игра Night Shift, разработанная студией Schell Games совместно с профессором Питтсбургского университета, в форме квеста обучает работе с травмами. Исследования показали, что врачи, игравшие в Night Shift, совершают меньше ошибок и принимают больше правильных решений в работе.
В проекте Prognosis игрок ставит диагнозы на основе анализов, диагностики, истории болезни и других факторов, которые учитываются в реальных ситуациях. А браузерная Microbe Invader помогает врачам закрепить знания о лечении инфекций через геймплей в духе классических японских RPG. Игрок ходит по больнице, диагностирует болезни, сражается с микробами и вирусами, как в Pokemon, и открывает новые возможности, накопив опыт.
Улучшение состояния пациентов
Видеоигры помогают пациентам проходить психотерапию и физиотерапию, повышать физическую активность, лучше понимать свой организм и снижать дискомфорт от болезни или лечения.
Некоторые игры официально имеют статус терапевтических средств: к примеру, EndeavorRx — раннер, который прописывают детям с синдромом дефицита внимания и гиперактивности. Геймплей в духе Subway Surfers стимулирует мозг так, что симптомы СДВГ снижаются, дети лучше фокусируются на задачах и им приходится принимать меньше лекарств.
В детском медицинском центре в Вашингтоне пациентам включают специально разработанные игры с использованием камеры Kinect. Они мотивируют двигаться, отвлекают от боли и собирают важные данные, позволяющие оценить, как продвигается лечение. Врачи отмечают, что эффект дают не только специализированные проекты: даже простые игры на смартфонах и планшетах снижают дискомфорт у детей.
Виртуальная реальность тоже хорошо помогает отвлечься. Терапевтические приложения от AppliedVR предлагают пользователю решать несложные задачки, погружают в другие миры с помощью звуков и графики, учат расслабляться. Их используют для отвлечения пациентов во время болезненных процедур, родов и вместо анальгетиков для людей с хронической болью.
Также, согласно исследованиям, активные игры с использованием камер вроде Kinect улучшают двигательную функцию у детей с церебральным параличом и равновесие у людей с болезнью Паркинсона.
Главная функция игр — веселить, увлекать. Именно этим объясняют их способность снижать боль. Увлекательность достигается за счёт баланса между трудностями и наградами. Игроки решают задачи и получают поощрения: визуальные эффекты, звуки, внутриигровые предметы, диалоги.
Это вызывает прилив дофамина — гормона, отвечающего за мотивацию, удовольствие и удовлетворение, — и он переключает внимание мозга с неприятных ощущений на игру.
В виртуальной реальности эффект усиливается, потому что погружение в VR сильнее: пользователь будто находится прямо в игре, видит всё своими глазами.
Прогнозирование и диагностирование
Устройство под названием Kinarm используется для диагностики повреждений рук и восстановления после них. Пациент кладёт ладони на специальные площадки и двигает ими, чтобы решать задачи в дополненной реальности: отбивать шарики, как в теннисе, балансировать объекты на доске.
Компьютер в это время собирает массив данных о моторике. Анализируя эту информацию, врачи больше узнают о двигательных возможностях пациента, сравнивают их с предыдущими показателями, чтобы понять, как продвигается лечение.
Платформа Reflexion помогает развивать внимание и реакцию, восстанавливаться после травм головы и рук, снижать когнитивные и физические эффекты старения. Это большой светодиодный дисплей с сенсорным интерфейсом. Пользователи тренируются, кликая по фигурам, которые появляются на экране. Игры тонко настраиваются под нужды отдельных людей, а статистика о каждой тренировке отправляется в облако.
Учёные обнаружили, что игры помогают диагностировать даже цирроз печени. Эта болезнь вызывает когнитивные нарушения, из-за чего люди с циррозом хуже справляются с некоторыми играми для тренировки мозга.
Игра Groundskeeper от компании CogCubed управляется с помощью кубиков с экранами и датчиками. На одном кубе изображён молоток, на других в случайные моменты появляются сурки. Игрок должен ударять сурков молотком, передвигая кубики. Простой геймплей позволяет выявить синдром дефицита внимания у детей, определить его тип и степень тяжести.
Повышение качества жизни
Видеоигры и геймифицированные продукты помогают людям поддерживать здоровый образ жизни. Многим, кто хочет регулярно тренироваться и питаться правильно, не хватает мотивации: игровые механики её обеспечивают.
Коммерческие фитнес-игры
Есть пласт коммерческих видеоигр, которые требуют от игрока двигаться. В Nintendo Wii Sports, например, нужно активно двигать контроллером как теннисной ракеткой, клюшкой для гольфа или бейсбольной битой. Игра Wii Fit шла в комплекте с доской, которая могла отслеживать положение и силу давления ног игрока. Среди режимов игры были йога, аэробика и силовые тренировки.
Ring Fit Adventure для Nintendo Switch поставляется с пластмассовым кольцом, в которое вставляется контроллер, оснащённый гироскопом. Игрок должен сжимать кольцо, двигать им в стороны, вверх и вниз, чтобы сражаться с врагами, проходить испытания и продвигаться по сюжету.
Танцевальные игры в духе Just Dance используют контроллеры или камеры, чтобы отслеживать положение игрока в пространстве и оценивать точность его движений. А в Dance Dance Revolution играют с помощью коврика со стрелками: на них нужно наступать, попадая в ритм песни, чтобы набирать очки.
В VR тоже есть игры, которые заставляют попотеть. В Beat Saber нужно ритмично разрезать блоки лазерными мечами, а в BoxVR — лопать шарики боксёрскими перчатками.
Несмотря на стереотип о геймерах как о малоподвижных людях, активные игры очень популярны. Nintendo Wii Fit неделями оставалась на вершине топа продаж и стала хитом консоли. Beat Saber — одна из самых популярных игр для VR в мире. Она разошлась тиражом более шести миллионов копий, каждый месяц в неё играет почти полтора миллиона людей.
Специализированные устройства
Видеоигры мотивируют к тренировкам и людей с физическими ограничениями. В 2000 году учёные протестировали систему GameWheels: инвалидную коляску, превращённую в контроллер для игр. Коляска закреплена на месте, а пользователь должен крутить её колёса: система считывает вращение и превращает его в команды для компьютера.
Участники исследования сыграли в популярные в гоночные игры вроде Need for Speed II. Результаты показали, что GameWheels давала примерно ту нагрузку, которую рекомендуют врачи для поддержания здоровья.
Похожий эффект дало и устройство GameCycle: это тренажёр с экраном и Nintendo GameCube, управляемый двумя ручками. Ручки нужно крутить, чтобы машина на экране разгонялась, тормозила и поворачивала. GameCycle выдали нескольким людям с инвалидностью, которым не были доступны классические виды спорта и тренировок. Согласно результатам, они получали необходимую физическую нагрузку, играя в Need for Speed Underground с помощью тренажёра.
Геймификация
Превратить развитие полезных привычек в игру — эффективный и популярный метод. Практически каждое приложение для здоровья и фитнеса — Apple Health, Google Fit, Nike Training Club — использует игровые механики для мотивации пользователя.
В Health нужно заполнять круги, много двигаясь, Google Fit награждает за активность «баллами кардио» и хвалит, когда их набирается достаточно.
Приложение Mango Health позволяет создавать напоминания: о тренировке, приёме лекарств, визитах к врачу, подсчёте калорий, взвешивании. За выполнение этих действий Mango даёт пользователю очки, которые можно тратить на подарочные карты в магазинах и другие бонусы.
Правительство Сингапура пошло дальше и создало игру LumiHealth, интегрированную в систему здравоохранения страны. LumiHealth — это приключение, в котором игрок продвигается вперёд с помощью тренировок, походов к врачу, вакцинаций и других действий, связанных со здоровьем.
Omada — приложение для профилактики и лечения диабета, скелетно-мышечной боли и гипертонии. Оно выдаёт пользователю план лечения с подробным описанием лекарств и видеоинструкциями упражнений, присылает напоминания. Также через него можно связаться со службой помощи, назначить и провести онлайн-встречу с доктором.
Исследования
В 2008 году Вашингтонский университет геймифицировал научные исследования, запустив онлайн-головоломку Foldit. Решая трёхмерные пазлы, пользователи создают вариации свёртывания белков и структурирования малых молекул, что помогает учёным в создании вакцин и лекарств.
В 2011 году игроки Foldit расшифровали структуру белка, вызывающего СПИД у обезьян.
Учёные бились над проблемой 15 лет, а пользователи решили её за три недели.
По похожему принципу работает система Folding@home, только её участники жертвуют не своё время и силы, а мощности своих процессоров и видеокарт. Не у всех учёных есть доступ к суперкомпьютерам, но благодаря Folding@home они могут совершать сложные вычисления в десятки раз быстрее. Систему поддерживают десятки тысяч человек по всему миру, среди прочего она помогла в изучении вируса Covid-19.
Видеоигры — отличное средство для обучения медицине, помощи больным и мотивации к здоровому образу жизни. Игровые механики эффективнее и в разы дешевле многих классических методов в сфере здоровья. По мере того, как развиваются игровые технологии, а геймеры взрослеют, видеоигры точно будут всё больше интегрироваться в медицину.