Virtual Reality (VR) ist bislang vor allem aus der Unterhaltungsindustrie ein bekannter Begriff und wird überwiegend für Spiele eingesetzt. Wo bislang die computergenerierte  Spielumgebung nur über einen Monitor dargestellt wurde, tauchen die User nun über die VR-Brille in die virtuellen Welten ein und sind von ihr umgeben.  

Doch auch über die Unterhaltungsbranche hinaus kann VR für viele weitere Zwecke eingesetzt werden. Beispielsweise im medizinischen, speziell therapeutischen Bereich ergeben sich vielversprechende Möglichkeiten. ​

Mit unserem VR-Therapiesystem CUREO® nutzen wir das Potenzial der VR-Technologie und ermöglichen dem Patienten eine neue Art der Therapie. Auf dieser Seite wollen wir alles wichtige rund um VR und die VR-Therapie beleuchten. 

Was ist Virtual Reality?

VR-Software

Unter Virtual Reality wird eine virtuelle, von einem Computer programmierte Welt verstanden. „Virtuell“ bedeutet „nicht in Wirklichkeit existierend, aber echt erscheinend“ (Quelle). Über die so genannte VR-Brille, die sich die Anwender wie eine Taucherbrille aufsetzen, gelangen sie in die virtuelle Realität, die sie rundherum umgibt. Die VR-Brille ist auch als Head-Mounted-Display bekannt. 

Immersion dank VR-Brille 

Das Abtauchen in die VR wird auch Immersion genannt. Der Gestaltung der Umgebungen sind dabei keine Grenzen gesetzt. Bei der VR-Therapie mit CUREO® befinden sich die Anwender beispielsweise auf den Ringen des Saturns, entspannen sich an einem See oder lassen auf der Spitze eines Canyons Papierflieger starten.

Um die virtuellen Welten zu entwerfen, bedarf es spezieller Programme, wie etwa der Unreal Engine, mit denen die Entwickler ihrer Kreativität freien Lauf lassen können. Auf Basis dieser Software, einem Linsensystem und der Nutzung des stereoskopischen Sehens wird eine dreidimensionale Umgebung geschafften ». An der VR-Brille selbst sind Kameras installiert, die die Bewegung der Anwender aufnehmen und in die virtuelle Welt transferieren. Mittels Kalibrierung wird zudem vor der Therapie auch die Umgebung analysiert, sodass etwa der reale, vor dem Anwender befindliche Tisch ebenfalls in die VR integriert wird.

 
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Avatar

Der Nutzer wird anschließend in der VR als Avatar dargestellt, über den er seine eigenen Bewegungen direkt sieht. Beispielsweise wird über die Sonifikation, also das Verklanglichen der Bewegungen, ein besseres Körpergefühl unterstützt. Er interagiert mit seiner Umgebung, und hat das Gefühl, sich in der virtuellen Welt zu befinden.

Multisensorisches Feedback

Durch das multisensorische Feedback, welches in ausgereiften VR-Systemen wie CUREO® genutzt wird, erhalten die User auch akustische Signale, die ihnen beispielsweise angeben, dass sie eine Aufgabe richtig durchgeführt haben, oder ihnen Hinweise für den nächsten Schritt anzeigen.

Was ist der Unterschied zwischen VR, AR, MR und XR?

Mittlerweile gibt es verschiedene „Realitäten“. Neben der Virtual Reality (VR) gesellen sich auch Begriffe wie Augmented Reality (AR), Mixed Reality (MR) und Extended Reality (XR) hinzu.

 

Virtual Reality

Der Nutzer befindet sich dank einer VR-Brille in einer virtuellen Welt, wodurch er seine eigentliche Umgebung komplett ausblendet und die VR als seine neue Wirklichkeit erlebt. Über das Head-Mounted-Display hat er die neue Welt sowohl visuell vor Augen, erhält jedoch auch akustische Reize, die die Immersion perfekt machen.

Augmented Reality

Bei der Augmented Reality (dt.: erweiterte Realität) steht die tatsächliche Umgebung des Anwenders im Vordergrund, die durch digitale Programme um zusätzliche Informationen erweitert wird. Ein Beispiel ist das in moderneren Fahrzeugen eingesetzte, durchsichtige Head-up-Display, auf dem Informationen wie die Geschwindigkeit werden. 

Mixed Reality

Die Mixed Reality bezeichnet eine Kombination aus VR und AR. Es wird beispielsweise die reale Umgebung angezeigt, aber ebenso virtuelle Elemente. Der Unterschied zur AR ist, dass die MR noch fortgeschrittener ist, die physikalische und virtuelle Welt miteinander interagieren und die Grenze zwischen real und virtuell immer mehr verschwimmt.

Extended Reality

Unter der Extended Reality wird eine Kombination aus allen realen und virtuellen Welten verstanden, und gilt als Oberbegriff für VR, AR und MR.

VR in der Medizin

Aus- und Weiterbildung

Virtual Reality wird häufig mit VR-Spielen in Verbindung gebracht, bei denen interaktiv im dreidimensionalen Raum verschiedenste Aufgaben erfüllt werden müssen. Doch immer mehr gewinnt die Nutzung von VR auch im medizinischen Sektor an Bedeutung, die gänzlich neue Möglichkeiten im Vergleich zu analogen Vorgehensweisen eröffnet.

Auch für die Aus- bzw. Weiterbildung des medizinischen Fachpersonals kann VR eingesetzt werden. Während in Büchern die Anatomie des Menschen nur zweidimensional abgebildet werden kann, entsteht in der virtuellen Realität eine 3D-Abbildung des Körpers. Organe können gedreht und somit aus verschiedenen Perspektiven betrachtet werden.

VR im Krankenhaus

Beispielsweise nutzen Krankenhäuser und Kliniken die VR-Technologie, um Operationen zu simulieren und die Vorgehensweise genaustens zu erproben, bevor die Behandlung in der Realität vorgenommen wird.

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Ein großer Vorteil der Nutzung von VR ist die Kosteneffizienz. Mit nur wenigen Klicks und geringem Aufwand können unterschiedlichste Szenarien durchgespielt werden, sei es für Angstpatienten oder zur Simulation einer gewissen Situation.

 

VR Angsttherapie

Ein weiteres Anwendungsgebiet erstreckt sich in der Behandlung von Phobien durch den Einsatz von virtuellen Angsttherapien, z.B.:

  • Höhenangst

  • Flugangst

  • Platzangst

  • Andere Panikstörungen

Der Patient wird kontrolliert in verschiedene, virtuelle Situationen versetzt, um zu lernen, mit seiner Angst umzugehen. Beispielsweise bietet unser VR-System CUREO® unterschiedliche Umgebungen, sodass der Patient etwa auf der Spitze eines hohen Bergs sitzt, oder in das Tal eines Canyons (siehe Bild) blickt. Mit spielerischen Elementen kann von den negativen Gefühlen abgelenkt und stattdessen der Fokus auf positive Emotionen gelegt werden.

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Entwicklung von VR

Insbesondere in den Jahren von 2016 bis 2018 gab es einen großen Hype um das Thema Virtual Reality. Jedoch war die damals eingesetzte Technologie bei weitem noch nicht kliniktauglich. CUREosity erkannte das Potenzial der VR und startete die Entwicklung und klinische Testung von CUREO®, um letztlich ein ausgereiftes VR-Therapiesystem auf den Markt zu bringen, das den therapeutischen Ansprüchen gerecht wird. 

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VR-Therapie

Den Gamification-Ansatz, der bei VR-Spielen genutzt wird, kann hervorragend in die Therapie auf Basis von Virtual Reality übertragen werden, um dank spielerischer Elemente Freude an therapeutischen Übungen zu erwecken.

Um VR in der Therapie zu nutzen, ist jedoch eine wissenschaftliche Fundierung essenziell. Unser VR-Therapiesystem CUREO® wurde gemeinsam mit Kliniken, Ärzten, Therapeuten und Patienten, aber auch mit Game-Designern und Software-Entwicklern konzipiert. Es wurde ein System erschaffen, welches sowohl medizinische Ansprüche als auch einen spielerischen Charakter erfüllt. Unsere VR-Software für die Therapie ist CE-zertifiziert und erfüllt daher die Anforderungen an ein Medizinprodukt.

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VR-Physiotherapie

Unsere VR-Therapie bietet Übungen für die sensomotorische sowie kognitive Rehabilitation und adressiert insbesondere die oberen Extremitäten sowie den Rumpf. Unsere 6 Module fokussieren verschiedenste Therapieschwerpunkte: Im finger-Modul steht beispielsweise die Übung der Feinmotorik der Hände und Finger im Vordergrund, während das daily-Modul die Anwendung von Aufgaben des alltäglichen Lebens trainiert. Daher kann CUREO® ideal für eine virtuelle Physio-, aber auch Ergotherapie eingesetzt werden.

 

VR-Therapiesystem CUREO®

Mehr Spaß durch VR

Mit CUREO® soll die Therapie Spaß machen und gleichzeitig effektiv die Rehabilitation der Patienten unterstützen. Eine der größten Herausforderungen bei der Rehabilitation von Patienten mit motorischen Beeinträchtigungen ist jedoch die notwendige, hohe Frequenz der Therapie und die für eine Verbesserung erforderliche hohe Anzahl an Wiederholungen. Patienten, die z. B. nach einem Schlaganfall eine Parese haben, fallen manche Bewegungen schwer und die Therapiemotivation ist gering. Gamification in der virtuellen Realität macht nicht nur alltägliche, sich wiederholende Aufgaben für die Patienten interessant, sondern unterstützt auch die rehabilitativen Ziele durch eine höhere Therapietreue der Patienten. 

Dank geringer Latenz, also einer nahezu direkten Übertragung der Bewegungen des Anwenders in die VR, kann Motion Sickness auf ein Minimum reduziert werden. Bislang ist uns kein Fall bekannt, bei dem ein Anwender von CUREO® Motion Sickness verspürte.

Geringe Latenz

Erreichen unterschiedlicher Ziele

  • Zur Therapie von diversen Indikationen wie Schlaganfall, Neglect, Parkinson oder Angststörungen

  • Zur effizienten Anwendung verschiedener Therapiemethoden, mit kurzen Rüstzeiten und auf Knopfdruck

  • Zur Motivationsförderung, wenn zum Beispiel konventionelle Therapien keine Erfolge mehr versprechen

  • Für die spielerische, kompetitive Herausforderung, die durch Anzeige des Fortschritts in Form von Punkte-Scorings verstärkt wird

  • Zur Ablenkung von der oft pathologisierenden Krankenhausumgebung und Schmerzen

  • Zur Entspannung dank ruhiger Landschaften innerhalb der VR

Vorteile der VR-Therapie

Der Einsatz von CUREO®, und somit der Therapie mit Virtual Reality bringt viele Vorteile mit sich.

 

Kurze Rüstzeiten, und platzsparend

CUREO® ist in kurzer Zeit einsatzbereit. Mit nur wenigen Klicks und Handgriffen sind alle Einstellungen eingerichtet. Dank der kompakten, leichten Größe ist unser System mobil, flexibel und  intersektoral einsetzbar.

Geringer Material-
aufwand

Anders als bei konventioneller Physio- oder Ergotherapie, wird bei CUREO® eine Vielzahl an Therapieapplikationen in nur einem System mitgeliefert. Von klassischen Formen-Spielen über die Therapieküche bis hin zum Bogenschießen – die Auswahl ist groß und würde sonst eine ganze Turnhalle füllen. 

Personal-effizienz

Dank automatisierter Trainingspläne und der Möglichkeit zur Therapie mehrerer Patienten durch einen Therapeuten parallel, werden Ressourcen geschont.

Regel-mäßige Updates

Wir bieten regelmäßige Updates an. So wird die Virtuelle Therapie nicht langweilig, da stets neue Features und Applikationen hinzukommen.

Vielzahl an Funktionen

Ob Spiegeltherapie, Sonifikation, unabhängig einstellbare Sprachen - die Funktionen, die durch die sich durch den Einsatz von VR ergeben sind vielfältig und abwechslungsreich. 

Enriched Environments

Stimulierende Umgebungen können das Wohlbefinden von Patienten positiv beeinflussen. Die so genannten Enriched Environments sind in der VR auf Knopfdruck abrufbar. Faszinierende Welten lenken die Patienten ab und lassen sie den anstrengenden Therapiealltag kurzzeitig vergessen.

Hohe Therapie-frequenz

Die von Experten empfohlene hohe Anzahl an Repetition kann in der klassischen Therapie kaum realisiert werden. Mit CUREO® wird die Wiederholungen von Übungen zur willkommenen Herausforderung und gern angenommen.

Klinische Evidenz der virtuellen Therapie

VR-Therapie, die allein oder zusätzlich zur herkömmlichen Therapie angeboten wird, erzielt eine erhöhte Erfolgsrate und vermehrte Therapieerfolge (Karamians et al. 2020; Afsar et al. 2018).

VR basierte Therapie ist eine anerkannte Methode der Rehabilitation für Schlaganfall-Patienten (Laver et al. 2017). Ein systematischer Review von Massetti et al. (2018) empfiehlt, VR-Therapie in Programme für die Schlaganfall-Rehabilitation zu integrieren. 

Die Therapie mit VR erzielt Fortschritte in der Rehabilitation der oberen Gliedmaßen (Karamians et al. 2020; Mekbib et al. 2020; Lee et al. 2019) sowie Verbesserungen von motorischen Funktionen (Massetti et al. 2018).

In mehreren Studien wurden nach dem Einsatz von VR-basierten Rehabilitationsansätzen verbesserte Ergebnisse bei Tests zur Bewertung des motorischen Lernens und der motorischen Fähigkeiten erzielt (Yeo et al. 2019).

Es konnten Verbesserungen der Alltagsbereitschaft (Massetti et al. 2018), der kognitiven Funktionen (Dehn et al. 2020) sowie der Propriozeption (Cho et al. 2018) durch die VR-Therapie beobachtet werden. 

Darüber hinaus wurden eine hohe Patientenzufriedenheit sowie eine verbesserte Teilnahme und Motivation mit VR-Therapie erreicht (Yeo et al. 2019 und Araujo et al. 2019).