Integration of virtual reality and motion tracking technologies for enhanced physical rehabilitation: a narrative review

Abstract

Застосування віртуальної реальності і технологій відстеження руху у фізичній реабілітації є новою сферою, що вирішує недоліки традиційних методів реабілітації. У цій оглядовій статті ми описуємо, як технології VR і MTT взаємодіють один з одним, і детально розкриваємо їх взаємні можливості для покращення результатів лікування у фізичній реабілітації. Проблему дослідження можна визначити як обмежену ефективність звичайних методів реабілітації у сприянні мотивації пацієнтів та їх залученості в процес відновлення. VR і MTT є інноваційними, однак їх комбіноване використання для реабілітації потребує детального аналізу, щоб виявити їхню застосовність і переваги. Основною метою цього огляду є зібрати останні дослідження щодо застосування VR та MTT у фізичній реабілітації, підкресливши ефективність, конкретні сфери, де вони можуть бути використані, та особливості їх застосування в клінічній практиці. Для цієї статті було використано метод описового огляду, який охоплював широкий спектр рецензованих статей, клінічних випробувань і мета-аналізів. Висновком цього дослідження є те, що поєднання технологій VR і MTT сприяє суттєвому покращенню динаміки відновлення рухової функції пацієнтів, їх рівноваги та когнітивних можливостей. Новизна статті полягає в тому, що вона аналізує інтегроване використання технологій віртуальної реальності та технологій відстеження руху у реабілітації, таким чином розкриваючи потенціал для подолання обмежень, які притаманні традиційній терапії, та забезпечення більш інтенсивного залучення пацієнта до процесу індивідуального лікування. Практичним значенням цього дослідження а те, що воно може бути корисним для медичних працівників і фізіотерапевтів, які шукають нові шляхи та напрямки в роботі з пацієнтами. Напрямок подальших досліджень: з точки зору майбутніх досліджень, ця стаття передбачає необхідність контрольованих досліджень для визначення стандартних протоколів, вивчення довгострокових наслідків інтеграції технологій VR і MTT та дослідження їх застосування в менш поширених сферах реабілітації. Автори статті підкреслюють, що успішне впровадження цих технологій у процес реабілітації вимагає спільних зусиль між медичними працівниками, інженерами та дослідниками для розробки відповідних протоколів, адаптованих до індивідуальних потреб пацієнтів.

The recent application of Virtual reality (VR) and Motion Tracking Technologies (MTT) in physical rehabilitation is an emerging area addressing the insufficiencies of conventional methods. In this review paper, we describe how VR and MTT interact with each other and elaborate on their mutual capacities to improve treatment results in physical rehabilitation. This problem can be specified as the limited effectiveness of conventional rehabilitation methods in promoting patient motivation and engagement. VR and MTT are emerging innovations; however, their combined utilization for rehabilitation needs a detailed analysis to reveal their applicability and benefits. The primary purpose of this review is to assemble recent studies on VR and MTT application in physical rehabilitation, emphasizing the efficacy, specific domains where they can be used, and the peculiarities of their application in clinical practice. A narrative review method was employed for this paper, which covered a wide range of peer-reviewed articles, clinical trials, and meta-analyses. A significant finding of this study shows that VR and MTT, when used in combination, contribute to the substantial improvement in patient outcomes in motor function, balance, and cognitive recovery. The article's novelty is that it analyses the integrated use of virtual reality and mobile training technologies in rehabilitation, thus revealing its potential to overcome the limitations inherent in traditional therapies and ensure more intensive involvement and individualized treatment. The empirical significance of this study can be helpful for healthcare professionals and physical therapists who seek new ways and directions in their work with patients. Scope of Further Investigations: In terms of future research, this paper suggests the necessity of large-scale, randomized controlled trials to identify standard protocols, explore long-term impacts of the integration, and investigate applications in less-known rehabilitation domains. The authors emphasize that successful implementation requires a collaborative effort between healthcare professionals, engineers, and researchers to design appropriate protocols tailored to individual patient needs.