Virtuelle Realität und Robotik in der Schlaganfall-Rehabilitation

Viele Menschen, die einen Schlaganfall hatten, haben Schwierigkeiten, ihre Arme und Hände zu benutzen. Das kann es ihnen schwer machen, alltägliche Dinge wie das Greifen nach Gegenständen oder das Halten von Sachen zu erledigen. Während Physiotherapie wichtig ist, um den Leuten zu helfen, ihre Fähigkeiten zurückzugewinnen, halten sich viele Patienten nicht an die Übungen, die sie machen sollten. Um dieses Problem anzugehen, wurde ein neues System entwickelt, das Virtuelle Realität (VR) und Robotik nutzt, um die Rehabilitation spannender zu gestalten.

#Der Bedarf an Rehabilitation der oberen Extremitäten

Nach einem Schlaganfall haben viele Überlebende Einschränkungen in ihren oberen Gliedmassen. Das kann Schwäche, Probleme bei der Bewegung von Gelenken und eine Unfähigkeit, Bewegungen zu kontrollieren, umfassen. Diese Probleme machen normale Aktivitäten schwierig, was zu einer geringeren Lebensqualität führen kann. Traditionelle Physiotherapie wird zur Genesung empfohlen, aber Patienten haben oft Schwierigkeiten, ihre Übungsroutinen aus verschiedenen Gründen durchzuhalten:

1. Sie können ihren Fortschritt nicht leicht verfolgen.
2. Ihnen fehlt möglicherweise die Motivation.
3. Sie empfinden ihre Genesung vielleicht als zu langsam.
4. Manchmal begreifen sie nicht vollständig die Vorteile ihres Behandlungsplans.

Mit den Fortschritten in der Technologie wächst das Interesse an der Nutzung von VR für die Physiotherapie. VR kann die Therapie unterhaltsamer und interaktiver gestalten, was dazu beitragen könnte, Probleme mit der Patienteneinhaltung anzugehen.

#Vorteile von virtueller Realität in der Rehabilitation

Wenn VR für die Therapie der oberen Glieder eingesetzt wird, können mehrere Vorteile beobachtet werden:

• Patienten können besser mit der Therapie interagieren durch spielähnliche Aktivitäten.
• Es ermöglicht eine bequeme Nutzung zu Hause, wodurch Klinikbesuche reduziert werden.
• Es minimiert äussere Ablenkungen, was den Patienten hilft, sich auf ihre Übungen zu konzentrieren.
• VR kann eine Möglichkeit bieten, Schmerzen während der Therapie zu verringern.
• Es ermöglicht ein einfaches Verfolgen der Leistung, was wertvolles Feedback gibt.

Robotik-Rehabilitation zeigt ebenfalls vielversprechende Ansätze zur Verbesserung motorischer und physischer Fähigkeiten im Vergleich zu herkömmlichen Methoden.

#Einschränkungen aktueller Systeme

Trotz der Vorteile sind aktuelle Rehabilitationssysteme, die VR und Robotik kombinieren, nicht sehr häufig, besonders nicht für die Genesung der oberen Gliedmassen. Viele bestehende Systeme konzentrieren sich hauptsächlich auf Handbewegungen und berücksichtigen nicht andere wichtige Faktoren. Es ist wichtig zu untersuchen, wie diese VR-basierten Systeme die Leistung der Patienten beeinflussen können und wie Aufgaben besser angepasst werden können, um die Nutzer mehr einzubeziehen.

#Einführung eines neuen Rehabilitationsrahmens

Dieser neue Ansatz zielt darauf ab, VR mit Robotik und einem tragbaren Sensor zu kombinieren. Dieser Sensor misst Bewegungen am Ellenbogen und bietet ein vollständigeres Bild der Funktion der oberen Gliedmassen des Patienten. Er baut auf einem bestehenden robotischen Gerät auf, das KinArm genannt wird, das hilft, die motorischen Funktionen zu beurteilen und zu rehabilitieren.

Eine Pilotstudie wurde mit 16 Teilnehmern durchgeführt, um die Benutzerfreundlichkeit und Effektivität des neuen Systems zu testen. Die Teilnehmer wurden gebeten, zwei Aufgaben – eine Kreisaufgabe und eine Diamantaufgabe – unter zwei verschiedenen Bedingungen zu erledigen: nur mit VR und mit sowohl VR als auch dem KinArm-Robotersystem.

#Studienergebnisse

#Benutzerleistung

Während der Studie wurden keine wesentlichen Unterschiede festgestellt in der Zeit, die benötigt wurde, um die Aufgaben unter beiden Bedingungen abzuschliessen. Allerdings gab es bemerkenswerte Unterschiede hinsichtlich der gemachten Fehler und Ellenbogenbewegungen. Die Teilnehmer machten mehr Fehler bei der Ausführung der Diamantaufgabe im Vergleich zur Kreisaufgabe. Das deutet darauf hin, dass sie die Diamantaufgabe zwar schneller abschlossen, aber auch hastig waren und Fehler machten.

#Widerstandsänderungsmessung

Der tragbare Sensor mass effektiv Veränderungen im Widerstand während der Ellenbogenbewegungen. Dies zeigte, dass die Teilnehmer, als sie die Diamantaufgabe ausführten, ihre Ellenbogen mehr beugten, was zu höheren Widerstandswerten führte. Das zeigt, dass es wichtig ist, die Formen der Aufgaben zu berücksichtigen, da sie beeinflussen können, wie sich Patienten bewegen.

#Systembenutzerfreundlichkeit

Die Benutzerfreundlichkeit des Systems wurde mithilfe eines standardisierten Fragebogens bewertet. Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl die VR-allein- als auch die VR-mit-KinArm-Bedingungen hohe Benutzerfreundlichkeitsbewertungen hatten, was darauf hindeutet, dass die Teilnehmer beide Systeme als einfach zu bedienen empfanden.

#Aufgabenlastbewertung

Eine subjektive Bewertung der Aufgabenlast hob hervor, dass die Teilnehmer sich in beiden Bedingungen ähnlich herausgefordert fühlten. Während eine Bedingung möglicherweise etwas anspruchsvoller war, wurde die gesamte Aufgabenlast als niedrig eingestuft, was ermutigend für die Engagement der Patienten ist.

#Gefühl der Präsenz

Die Teilnehmer füllten auch einen Fragebogen aus, um ihr Gefühl der Präsenz in der virtuellen Umgebung zu bewerten. Beide Bedingungen erhielten ordentliche Bewertungen, wobei viele Teilnehmer sich ganz in das Erlebnis vertieft fühlten.

#Teilnehmerfeedback

Die Teilnehmer äusserten Positives über das System. Sie merkten an, dass die Nutzung von VR Patienten motiviert und engagiert halten könnte. Einige erwähnten, dass das Gewicht des VR-Headsets ein Problem sein könnte, insbesondere für Patienten mit eingeschränkter Kraft. Viele erkannten an, dass dies ein System in der frühen Phase war und waren offen für zukünftige Verbesserungen, einschliesslich besserem Tracking und leichteren Geräten.

#Fazit und zukünftige Richtungen

Die Ergebnisse dieser Pilotstudie deuten darauf hin, dass die Kombination von VR und Robotik vielversprechend für die Verbesserung der Rehabilitation der oberen Extremitäten ist. Die Benutzer schienen unabhängig davon, ob sie nur VR oder die Kombination mit dem KinArm verwendeten, vergleichbare Leistungen zu erbringen, wodurch VR eine potenzielle Option für zugänglichere Therapie zu Hause wird.

Trotz der positiven Ergebnisse hatte diese Studie Einschränkungen. Die kleine Anzahl der Teilnehmer und ihre Hintergründe repräsentieren möglicherweise nicht eine breitere Bevölkerung, insbesondere nicht die, die sich von Schlaganfällen oder anderen schweren Bedingungen erholen.

Zukünftige Forschungen könnten verschiedene Arten von VR-Aktivitäten, die Integration von Therapien für die unteren Gliedmassen und die Erforschung tragbarer robotischer Systeme untersuchen. Es wäre auch interessant, kollaborative VR-Systeme zu untersuchen, die es Patienten ermöglichen könnten, remote mit Therapeuten zu interagieren.

#Zusammenfassung

Die Einführung von VR und Robotik in die Rehabilitation der oberen Gliedmassen bietet spannende Möglichkeiten. Die Ergebnisse dieser Pilotstudie deuten darauf hin, dass dieser Ansatz Patienten effektiv einbeziehen und ihre Leistung genau messen kann, was den Weg für weitere Forschung und mögliche zukünftige Anwendungen in der Therapie zu Hause ebnet. Während sich die Technologie weiterentwickelt, könnte die Kombination von VR mit Rehabilitationstraining die Art und Weise, wie Genesungsprozesse angegangen werden, erheblich verändern und zu besseren Ergebnissen für Patienten mit Bedarf führen.