Die virtuelle Realität (VR) hat in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht und dringt in immer mehr Lebensbereiche vor. Neben Unterhaltung und Gaming findet VR auch in der Medizin und Rehabilitation Anwendung. Ein besonders interessanter Bereich ist die Nutzung von VR zur Behandlung von kognitiven Störungen und zur Unterstützung von Patienten mit Rückenmarksverletzungen. Dieser Artikel beleuchtet die Möglichkeiten und Risiken der VR-Technologie im Kontext von Rehabilitation und Therapie, wobei auch kritische Aspekte wie Realitätsbezug und ethische Implikationen berücksichtigt werden.
Kognitive Rehabilitation mit Virtual Reality: Alltagstraining im virtuellen Raum
Kognitive Störungen können die Lebensqualität erheblich beeinträchtigen. In Deutschland leiden jährlich mehr als 7 Millionen Menschen an Erkrankungen, die zu solchen Störungen führen können, unabhängig vom Alter. Die Ursachen sind vielfältig und reichen von Unfällen und Schlaganfällen bis hin zu Demenz und angeborenen Hirnerkrankungen. Betroffene haben oft Schwierigkeiten mit Gedächtnis, Konzentration und Aufmerksamkeit.
Traditionelle Rehabilitationstherapien bestehen häufig aus Übungen mit Stift und Papier oder Computerprogrammen, die oft wenig Erfolg zeigen. Hier setzen Julian Specht und Barbara Stegmann, die Gründer des Start-ups living brain, an. Sie haben eine Software entwickelt, die es Menschen ermöglicht, mit einer Kombination aus virtueller Realität und psychologischen Lernstrategien Alltagstätigkeiten spielerisch zu erlernen.
Das Konzept von Living Brain: Ein Supermarkt im Wohnzimmer
Die VR-Software von living brain ermöglicht es Patienten, sich in einer realitätsnahen, virtuellen Umgebung zu bewegen und Alltagstätigkeiten zu trainieren. Beispielsweise können sie in einer virtuellen Küche Kaffee kochen oder im virtuellen Supermarkt einkaufen. Der Vorteil: Die Patienten können gefahrlos üben, ohne sich zu verletzen oder zu überfordern.
Die Anwendung besteht aus einer VR-Brille und einem Tablet, über das Therapeuten den Fortschritt des Patienten live verfolgen können. Da die Nutzung der VR-Brille unabhängig von Therapieterminen und -räumen ist, kann das Training unkompliziert gestartet werden. So könnten Patienten zukünftig schon in der Wartezeit auf eine Rehabilitation anfangen zu trainieren.
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Das kritische Zeitfenster nach Hirnverletzungen
Ein wichtiger Aspekt bei der Rehabilitation ist die Schnelligkeit. Nach Hirnverletzungen gibt es ein kritisches Zeitfenster von etwa sechs bis neun Monaten, in dem die neuronale Plastizität besonders aktiv ist. In dieser Zeit kann das Gehirn den verletzten oder ausgefallenen Funktionsbereich heilen oder ausgleichen. Wird bereits in diesem Zeitraum mit der Reha begonnen, kann in diesem Prozess häufig sehr viel mehr erreicht werden, als wenn die Rehabilitation erst später beginnt.
Das intensive Training mit VR, bei dem eine Vielzahl an Reizen über mehrere Sinneskanäle gleichzeitig mit kognitiven und motorischen Prozessen verknüpft werden, kann die neuronale Plastizität in hohem Maße anregen. Wissenschaftliche Studien belegen das Potenzial von VR in diesem Bereich.
Mehrwert einer medizinischen Versorgung durch VR
Living brain legt großen Wert auf Qualität und wissenschaftliches Arbeiten. Das Start-up kooperiert mit Ärzten, Psychologen und Wissenschaftlern, um die bestmögliche Therapie zu entwickeln. In einer ersten Studie wurde bereits die User Experience und Usability bei Betroffenen getestet. Das Feedback der Patienten ist durchweg positiv, was die Akzeptanz neuer Technologien im Gesundheitswesen unterstreicht.
Virtual Reality in der Anästhesie: Eine Alternative zur Sedierung?
Ein weiterer vielversprechender Anwendungsbereich von VR ist die Anästhesie. Studien untersuchen, ob VR-Brillen-Technologie eine Alternative zur Analgosedierung bei Regionalanästhesieverfahren darstellen kann. Ziel ist es, den Bedarf an schmerzlindernden Medikamenten zu reduzieren und potenziell sedierungssparende Effekte zu erzielen.
Die Studie am Universitätsklinikum Essen
Am Universitätsklinikum Essen wird eine Studie durchgeführt, bei der Patienten während eines Regionalanästhesieverfahrens eine VR-Brille tragen. Die Patienten können aus einem Medienangebot Spiel- und Naturfilme, Dokumentationen sowie Entspannungsinhalte auswählen. Bei peripheren Plexus-Anästhesieverfahren kann der Patient frei wählen, ob er die VR-Brille bereits im Rahmen der Etablierung des regionalanästhesiologischen Verfahrens tragen möchte.
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Die Studie vergleicht die Patientenzufriedenheit, das Schmerz- und Angstempfinden sowie den Sedierungsbedarf bei Patienten mit und ohne VR-Brille. Es werden verschiedene Messinstrumente eingesetzt, um die Ergebnisse zu objektivieren.
Mögliche Vorteile und Risiken
Der Einsatz von VR in der Anästhesie könnte mehrere Vorteile bieten:
- Reduktion des Sedierungsbedarfs: VR könnte die Patienten ablenken und beruhigen, sodass weniger Medikamente benötigt werden.
- Weniger Nebenwirkungen: Sedativa können Nebenwirkungen wie Übelkeit, Erbrechen und postoperative kognitive Defizite verursachen. Durch den Einsatz von VR könnten diese reduziert werden.
- Erhöhte Patientenzufriedenheit: Eine angenehme und entspannende Erfahrung während des Eingriffs könnte die Patientenzufriedenheit steigern.
Allerdings gibt es auch potenzielle Risiken:
- Cyber Sickness: Einige Patienten könnten unter Übelkeit, Schwindel und Unbehagen leiden.
- Ablenkung des Personals: Es muss sichergestellt werden, dass das medizinische Personal nicht durch die VR-Technologie abgelenkt wird und die Patientensicherheit weiterhin gewährleistet ist.
- Technische Probleme: Technische Störungen der VR-Brille könnten den Ablauf des Eingriffs beeinträchtigen.
Virtual Reality zur Bewältigung von Rückenmarksverletzungen
Neben kognitiven Störungen und Anästhesie wird VR auch zur Behandlung von Rückenmarksverletzungen eingesetzt. Das „Walk Again“-Projekt ist ein Beispiel dafür, wie VR-Technologie Querschnittsgelähmten helfen kann, sich wieder zu bewegen.
Das „Walk Again“-Projekt
Acht Patienten, die ab der Hüfte durch Rückenmarkverletzungen gelähmt sind, trainierten wöchentlich für eine Stunde mit VR-Headsets. So wurden ihre Hirnwellen trainiert, mit ihrem virtuellen Avatar zu laufen. Forscher zeichneten Hirnaktivitäten auf und fanden so einen Weg, das Gehirn denken zu lassen, man würde tatsächlich laufen.
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Anschließend wurden die Patienten an Computer angeschlossen, sodass sie ihre Beine mit Hirnwellen bewegen konnten. Über zwölf Monate half das Außenskelett ihnen zu laufen. Den Patienten gelang es, ihre Muskeln eigenständig zu bewegen.
Die Ergebnisse der Studie
Die Studie zeigte, dass langfristiges Training mit Hirn-Computer-Verbindungen bei Patienten mit Rückenmarksverletzungen zu partieller Genesung führen kann. Obwohl die Patienten noch nicht selbständig laufen können, hat sich ihre Lebensqualität enorm verbessert. Beispielsweise können sie ihre Toilettengänge wieder kontrollieren. Alle Patienten wurden als teilweise gelähmt zurückgestuft.
Forscher glauben, dass virtuelles Laufen hilft, die Kommunikation zwischen den Muskelrezeptoren in den Beinen und den überlebenden Nerven wiederherzustellen.
Nerve: Ein fiktiver Einblick in die Risiken von Virtual Reality und Online-Spielen
Der Film „Nerve“ bietet einen fiktiven, aber dennoch erschreckend realitätsnahen Einblick in die Gefahren von Online-Spielen und der Preisgabe von Privatsphäre im Netz. Der Film thematisiert ein Online-Spiel, bei dem die Spieler (Player) Aufgaben erfüllen, die von den Zuschauern (Watcher) vorgegeben werden. Je extremer die Aufgaben, desto mehr Geld verdienen die Player.
Die Handlung von „Nerve“
Die schüchterne Vee meldet sich bei „Nerve“ an und wird von den Watchern in immer extremere Situationen getrieben. Sie lernt Ian kennen und gemeinsam stellen sie sich den Herausforderungen des Spiels. Doch bald gerät das Spiel außer Kontrolle und Vee und Ian müssen um ihr Leben kämpfen.
Die Kritik an „Nerve“
„Nerve“ ist in erster Linie ein Action- und Unterhaltungsfilm, der den Realitätsanspruch nur bis zu einem gewissen Grad erfüllt. Die erste Hälfte des Films ist noch recht stark in der Realität verankert und regt zum Nachdenken darüber an, wie weit man selbst gehen würde. Die zweite Hälfte des Films driftet jedoch ins Absurde ab und zerstört den positiven Gesamteindruck.
Die Warnung vor den Gefahren der Virtualität
Trotz seiner Schwächen warnt „Nerve“ vor den Gefahren eines Lebens, das fortwährend im Netz beobachtet werden kann. Der Film zeigt, wie leicht man sich von einem Spiel wie „Nerve“ mitreißen lassen und die Kontrolle über sein Leben verlieren kann. Er inszeniert zugleich auch den Rausch, den ein solches Spiel auslösen kann.
Virtual Reality jenseits von Spielen: Human Anatomy VR als Beispiel
Virtual Reality kann weitaus mehr als Spiele. Die VR-App Human Anatomy VR bietet ein detailliertes 3D-Modell des menschlichen Körpers und seiner Bestandteile. Sie stellt mehr als 13.000 anatomische Strukturen dar, unterteilt in 14 unterschiedliche Systeme, darunter Knochen, Gewebe, Arterien und Nerven.
Die Möglichkeiten von Human Anatomy VR
Die VR-App ermöglicht es, den menschlichen Körper auf eine völlig neue Art und Weise zu erkunden. Man kann einzelne anatomische Elemente hervorheben und Informationen dazu einblenden. Eine Glasscheibe kann durch den Körper geführt werden, die daraufhin einen Querschnitt desselben zeigt, wie man sie von der Röntgen- und MRT-Bildgebung kennt.
Die Vorteile von Human Anatomy VR
Human Anatomy VR bietet ein vertieftes Verständnis des menschlichen Körpers. Es ist eine wertvolle Ressource für Medizinstudenten, Ärzte und alle, die sich für Anatomie interessieren. Die VR-App kann auch Patienten helfen, ihre Erkrankungen besser zu verstehen und sich aktiver an ihrer Behandlung zu beteiligen.