Artikel zur Langlebigkeit

Virtuelle Realität kann die Reha von Patienten mit Schlaganfall und neurodegenerativen Erkrankungen unterstützen

Virtuelle Realität kann die Reha von Patienten mit Schlaganfall und neurodegenerativen Erkrankungen unterstützen
  • Virtuelle Realität (VR) könnte eine neue Ergänzung zu Rehabilitationsprogrammen für Patienten mit Schlaganfall und neurodegenerativen Erkrankungen sein, da sie das Sehen, Hören sowie die Eingabe und Ausgabe des zentralen Nervensystems stimuliert. 

  • Diese Studie beschreibt ein kombiniertes VR-Produkt, das motorische Rehabilitation in VR-Umgebungen integriert, während der Therapeut Echtzeitdaten der Sitzung anzeigen kann. 

Dieser Artikel wurde auf EurekAlert.org veröffentlicht:

Virtual-Reality-basierte Rehabilitationsprogramme werden für Schlaganfallpatienten und Menschen mit neurodegenerativen Erkrankungen zu einer wichtigen Ergänzung zur konventionellen motorischen Therapie. Das Eintauchen in virtuelle Umgebungen stimuliert mehrere Sinnessysteme, insbesondere das Sehen und Hören, und intensiviert die Informationseingabe und -ausgabe im Zentralnervensystem.

„Es wird erwartet, dass die Technologie die Gehirnkonnektivität erhöht, indem sie die neuen neuronalen Verbindungen stimuliert, die zur Reparatur der durch Verletzungen oder den klinischen Zustand des Patienten verursachten Verluste erforderlich sind“, sagte Alexandre Brandão, Forscher am Physikinstitut der Universität Campinas (IFGW-UNICAMP). Agência FAPESP. Brandão ist außerdem mit dem Brasilianischen Forschungsinstitut für Neurowissenschaften und Neurotechnologie (BRAINN) verbunden, einem der von FAPESP unterstützten Forschungs-, Innovations- und Verbreitungszentren (RIDCs).

Brandão ist der Hauptautor des Papiers „Biomechanics Sensor Node for Virtual Reality: A Wearable Device Applied to Gait Recovery for NeuroFunctional Rehabilitation“, das auf der 20. International Conference on Computational Science mit einem Best Paper Award in der Kategorie Virtual Reality (VR) ausgezeichnet wurde und seine Anwendungen (ICCSA 2020). Ursprünglich sollte die Konferenz an der Universität Cagliari in Italien stattfinden, aufgrund der Pandemie wurde die Konferenz jedoch online abgehalten.

Die im Papier beschriebene Studie führte zur Entwicklung eines tragbaren Geräts namens Biomechanics Sensor Node (BSN), das Benutzerdaten erfasst und virtuelle Umgebungen steuert, sowie einer neuen Softwarelösung, die das BSN mit Unity Editor integriert, einem der am weitesten verbreiteten Spiel-Engines und Programme zum Aufbau virtueller Welten. „Durch die Integration des Wearables in die Unity-Software können Patienten, die sich einer motorischen Rehabilitation unterziehen, mit VR-Umgebungen interagieren, während der Therapeut Daten für die während der Sitzung ausgeführten Bewegungen betrachtet“, erklärte Brandão.

Das BSN besteht aus einem Trägheitssensor, der am Knöchel des Benutzers angebracht wird, Bewegungen relativ zum stationären Gang erkennt und den Körper in den drei Bewegungsebenen verfolgt. Die erzeugten Signale werden verarbeitet und an ein Smartphone übertragen, das zur Steuerung eines Avatars dient, der mit der virtuellen Umgebung interagiert.

„Die tatsächlichen Bewegungen des Patienten können sehr begrenzt oder klein sein, aber im virtuellen Kontext erzeugen die erfassten und verarbeiteten Daten vollständige Bewegungen des Avatars“, sagte Brandão. „Die visuellen Informationen vermitteln den Patienten den Eindruck, dass sie diese vollständigen Bewegungen ausführen können, und dies kann möglicherweise mehr neuronale Netzwerke aktivieren als herkömmliche mechanische Therapie.“

Untersuchungen der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) zeigen, dass das Verfahren bestimmte Gehirnregionen aktiviert, die mit diesen fiktiven Bewegungen verbunden sind. Ein nächster Schritt umfasst die Durchführung klinischer Tests, um die funktionellen Fortschritte bei der motorischen Erholung des Patienten zu messen. Eine weitere erwartete Entwicklung wird darin bestehen, dass der Avatar alltägliche Aktivitäten ausübt, Sport treibt oder mit anderen Menschen in einer virtuellen Mehrbenutzerumgebung interagiert.

Das papier wurde auf der 20. International Conference on Computational Science and its Applications (ICCSA 2020) vorgestellt.



Älterer Eintrag Neuerer Beitrag