VTplus arbeitet mit den Verbundpartnern Neurologische Universitätsklinik Tübingen (Gesamtkoordinator Prof. Dr. U. Ziemann) und der Hochschule der Medien an der Verbesserung der Neurorehabilitation nach Schlaganfall durch ein EEG/EMG-Hirnzustand gesteuertes Virtual Reality Therapieparadigma.
Das
Verbundvorhaben REHALITY wird im Rahmen der Fördermaßnahme „Medizintechnische
Lösungen für eine digitale Gesundheitsversorgung, im Rahmenprogramm Gesundheitsforschung
Deutschland, Aktionsfeld Gesundheitswirtschaft durch das Bundesministerium für
Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Jedes Jahr erleiden in Deutschland 270.000 Menschen einen Schlaganfall und sind gezwungen einen langen und mühsamen Weg der Neurorehabilitation zu gehen, um die körperliche und geistige Funktionsfähigkeit wieder soweit herzustellen, dass eine gesellschaftliche und berufliche Reintegration möglich wird. Trotz des hohen Ressourceneinsatzes für neurologische Rehabilitationsmaßnahmen sind die zeitlichen Möglichkeiten der Physio-, Ergo- und Logotherapeuten für eine Individualtherapie jedoch eng begrenzt.
INNOVATION
Großes Potenzial für eine schnellere und erfolgreichere Therapie des chronischen Schlaganfalls bieten zusätzlich eigenständig durchführbare digitale Therapiekonzepte mit Hilfe Virtueller Realität (VR). Die Wahrnehmung einer Bewegung des gelähmten Körperteils in der virtuellen Welt kann den Heilungsprozess begünstigen. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass der Zustand des Gehirns zum Zeitpunkt der Stimulation entscheidend dafür ist, ob es zu einer plastischen Veränderung der Hirnnetzwerke kommt oder nicht. Der Therapieerfolg erfordert aber neben hoch-immersiver virtueller Realität ein auf den einzelnen Patienten abgestimmtes Steuersystem: Jeder Mensch und auch jeder Schlaganfall ist einzigartig und eine optimale Therapie muss auf die spezifische Störung der Hirnaktivität ab-gestimmt sein. In diesem Projekt wird der intensive Forschungs- und Entwicklungsprozess umgesetzt, der die technisch zunehmend hochentwickelten VR- und Elektroenzephalographie (EEG) Hardwaresysteme auch therapeutisch wirksam macht.
PERSPEKTIVE
Diese neue Therapieform soll die Versorgungslücke zwischen stationärer Akutbehandlung im Krankenhaus, Rehabilitationsmaßnahme und den Therapiemöglichkeiten im häuslichen Umfeld schließen, dadurch auf Seiten der Kranken- und Sozialkassen erhebliche Folgekosten einsparen und den erfolgreichen Wiedereinstieg von Schlaganfallpatienten in ein eigenständiges Leben und eine Erwerbsfähigkeit beschleunigen.
KONTAKT
VTplus GmbH Kontaktformular Projektleitung Teilvorhaben VTplus: Dr. Bastian Lange (rehality@vtplus.eu) Verbundkoordinator Neurologische Universitätsklinik Tübingen: Prof. Dr. Ulf Ziemann
REHALITY, Förderkennzeichen VTplus 13GW0213D, Laufzeit: 01.04.2019 bis 31.03.2022 gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung
VTplus präsentiert die VR-Brille gegen Angst im Rahmen des Projekts EVElyn als Aussteller am Stand des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), als eines von 9 ausgewählten innovativen Forschungsprojekten im Rahmen der Hightech-Strategie 2025.
VTplus präsentiert Ministerinen A. Karliczek und K. Prien EVElyn VR (C) H.-J.Rickel„Die Brille gegen Angst“ am Stand des BMBF, im Bild Geschäftsführer M. Müller. (C) VTplusMinisterin A. Karliczek besichtigt EVElyn. (C) VTplusEVElyn Stand, im Bild Projektleiter VTplus Prof. J. Müller. (C) VTplusMinisterin A. Karliczek erlebt Höhenexposition in VR (C) BMBF/H.-J.RickelEVElyn VR auf der Hannovermesse 2019 (C) BMBF / H.-J.Rickel
Worum geht es im Projekt EVElyn? Spinnen, Menschenmassen und Höhen: 15 Prozent aller Erwachsenen in Deutschland leiden an Angststörungen. Nur ein Viertel von ihnen wird therapeutisch betreut – auch, weil Kapazitäten fehlen.
Was ist neu? Konfrontationsübungen können in Virtueller Realität (VR) durchgeführt werden, leichter als in der echten Situation und doch vergleichbar Wirksam. Mit einer VR-Brille können Menschen mit Angststörungen effizienter behandelt werden. Dies ermöglicht eine flexible Therapie in jeder Praxis.
Wer profitiert davon? Unbehandelte Angststörungen können in Depressionen münden und chronisch werden. Durch die Möglichkeit zur Konfrontationsübung in VR können die Ressourcen der Therapeuten effizienter genutzt werden und potentiell weit mehr Betroffene als bisher wirkungsvoll behandelt werden.
EVElyn Verbundforschung Das EVElyn-Konsortium besteht aus Fachleuten aus den Bereichen Mensch-Technik-Interaktion (Hochschule Heilbronn, Verbundkoordinator), Psychotherapie (kbo-Inn-Salzach-Klinikum gemeinnützige GmbH) und Empirische Forschung sowie Therapieforschung mit virtueller Realität (VTplus GmbH). Projektträger: VDI Technologiezentrum GmbH.
Gefördert im Rahmen der Fördermaßnahme „Medizintechnische Lösungen für eine digitale Gesundheitsversorgung, im Rahmenprogramm Gesundheitsforschung Deutschland, Aktionsfeld Gesundheitswirtschaft durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). FKZ: 13GW0169B.
Mit dem Verbundforschungsprojekt „OPTAPEB“ arbeitet VTplus an der „Optimierung der Psychotherapie durch Agentengeleitete Patientenzentrierte Emotionsbewältigung“ in Kooperation mit namhaften Projektpartnern der universitären Forschung und Industrie.
MOTIVATION In Deutschland leiden rund 6,9 Mio. Menschen unter einer klinisch relevanten Angststörung. Die gesellschaftlichen Kosten sind enorm. Darüber hinaus sind Ängste bei fast allen anderen psychischen Störungen eine Begleitkomponente. Es ist daher wichtig, dass die Therapieansätze akzeptiert werden, effektiv und prozessoptimiert sind.
ZIELE UND VORGEHEN Ein zentrales Element bei der Psychotherapie von Angststörungen ist es, die Betroffenen den Angst auslösenden Situationen auszusetzen. Im Projekt wird ein System entwickelt, das die emotionalen Reaktionen der Klienten während solcher Expositionen multimodal erfasst und daraus durch Datenfusion Parameter extrahiert, die für den weiteren Verlauf relevant sind. Aus diesen Parametern werden Mikrointerventionen abgeleitet, die dem Klienten durch einen virtuellen Agenten in einer intuitiven Interaktion zur Verfügung gestellt werden. Durch die maschinelle Verarbeitung der in zahlreichen Expositionen gewonnenen Datensätze werden Prognosen für erfolgreiche Mikrointerventionen abgeleitet.
INNOVATIONEN UND PERSPEKTIVEN Die technologische Innovation für den Bereich der Psychotherapie ist durch einen nutzerzentrierten Ansatz in der Entwicklung und durch eine intuitive Interaktion mit einem virtuellen Agenten gekennzeichnet. Dadurch werden die Effektivität und Praxistauglichkeit der psychotherapeutischen Interventionen bei Angststörungen und deren langfristige Wirksamkeit verbessert. Rechtliche und ethische Belange werden dabei ebenso berücksichtigt, wie die Autonomie und informationelle Selbstbestimmung der Klienten.
Projektlaufzeit: 01.08.2018 bis 31.07.2020
Kontakt Geschäftsführer VTplus GmbH: Mathias Müller Wissenschaftlicher Projektleiter: Prof. Dr. Jürgen Müller (optapeb@vtplus.eu) Verbundkoordinator Universität Regensburg: Prof. Dr. Andres Mühlberger
Verbundforschung OPTAPEB, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung
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In Deutschland leiden jährlich mehr als 15% der erwachsenen Bevölkerung an einer Angststörung. Trotz sehr guter Therapieaussichten ist eine flächendeckende Behandlung in Deutschland aktuell noch nicht möglich. Grund dafür ist vor allem der hohe Organisationsaufwand einzelner Therapiesitzungen mit Konfrontationsübungen.
Projektbeschreibung
Genau dies soll mit dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojekt „EVElyn“ (Förderkennzeichen: 13GW0169B) nun durch den Einsatz hochmoderner Virtual Reality-Techniken für die ambulante Psychotherapie verbessert werden. Anstatt einzelne Sitzungen der Konfrontationstherapie konventionell in realer Umgebung durchzuführen, werden Patienten ihren Ängsten virtuell ausgesetzt. Dazu tragen sie eine Virtual Reality Brille und können über natürliche Bewegungsabläufe mit dem System interagieren. Durch den Einsatz dieser Technik sollen der Therapieaufwand erheblich gesenkt sowie Hemmschwellen abgebaut werden. VTplus arbeitet in einem Konsortium mit Experten in den Bereichen Mensch-Technik-Interaktion (Hochschule Heilbronn, UniTyLab) und Psychotherapie (kbo-Inn-Salzach-Klinikum gemeinnützige GmbH) zusammen. Der Verbund kooperiert zusätzlich mit renommierten Partnern wie den Psychotherapieambulanzen der Universitäten Würzburg, Münster, Bielefeld und dem Zentrum für Kinder- und Jugendlichenpsychotherapie der Uni-Bochum. Das Projekt wird von der AOK Baden-Württemberg beratend begleitet.
Verbundpartner
Ansprechpartner
VTplus GmbH: Mathias Müller – Geschäftsführer
Wissenschaftlicher Projektleiter VTplus: Prof. Dr. Jürgen Müller – EVElyn@vtplus.eu
Gesamtkoordinator: Hochschule Heilbronn, Prof. Dr.-Ing. Gerrit Meixner
Case Study HMD Eye Tracking: Anxiety Therapy Research
VTplus GmbH has created a virtual exposure solution for anxiety therapy research using SMI Eye Tracking for the Oculus Rift DK2 head-mounted display.
BACKGROUND
Anxiety disorders are among the most common mental disorders. When they become chronic – and they often do – they can cause considerable suffering and significantly impair the lives of those affected. Exposure therapy (in vivo) is one of the most successful methods of helping people cope with such anxiety disorders. But replicating the real situation (in vivo) is often either not feasible (e.g. for post-traumatic stress disorder) or very complex (e.g. air travel scenarios). Virtual reality (VR) is one way of overcoming such hurdles. A VR headmounted display enables the patient to experience anxiety-provoking situations which the therapist can control and easily interchange in the comfort and safety of a therapy room.
CHALLENGE
For exposure therapy to succeed, it is not only crucial that the patients confront the anxietyprovoking elements of the situation. The therapist also needs to remain informed about the patient’s field of view.
SOLUTION
Using SMI Eye Tracking in the Oculus Rift DK2 head-mounted display as part of the VTplus VR exposure system, the gaze direction and the visual attention of the patient are known at all times. The VTplus VR software evaluates which elements are observed and when they are looked at.
BENEFIT
Based on this eye tracking data, the therapist is well-placed to tune the VR exposure exercises individually to each patient and offer more specific instructions. Furthermore, the therapist is also better informed to judge the success of the confrontation exercises.
SMI EYE TRACKING
VR simulations offer a controlled, yet ecologically-valid research method. SMI’s unique eye tracking integration in the Oculus Rift DK2 – proven for practical usage in everyday situations – offers real-time information on the visual orientation of the patient, thus advancing therapy process research and optimizing the confrontation exercises.
“SMI’s unique HMD eye tracking integration is crucial for our VR exposure solution. Live gaze traces enable us to control if the patient really confronts stressful elements, and to optimize the exposure exercise based on this information.”
Mathias Müller, Managing Director, VTplus GmbH
Case Study: SMI Eyetracking zum Einsatz für Angst- und Therapieforschung mit VTplus CyberSession (PDF)
Im Artikel der Mainpost wird eine Studie zur Therapie von Höhenangst mit virtueller Realität vorgestellt. Die Studie nutzt das VTplus VR-Simulationssystem CyberSession und eine von VTplus erstellt virtuelle Umgebung zur Therapie von Höhenangst.
Impressionen von der weltgrößten Messe für Medizintechnik – MEDICA 2015 – auf dem Gemeinschaftsstand von Bayern Innovativ, zusammen mit der Gesundheitsregion Mainfranken. VTplus stellte ein gerätewagenbasiertes Simulationssystem zur Durchführung von Angstexpositionen mit virtueller Realität vor.
Als Besonderheit wurde ein im Head-Mounted-Display integriertes Eyetracking (Powered by SensoMotoric Instruments Eye Tracking HMD Upgrade for the Oculus Rift DK2) präsentiert. Das integrierte Eyetracking bietet den Vorteil, jederzeit in Echtzeit die Aufmerksamkeitsausrichtung des Patienten zu kennen und damit zusätzliche objektive Parameter für die Therapieprozessforschung und die Optimierung der Therapie zu gewinnen.
Von VTplus erstellte virtuelle Welten werden zur Therapie von Angststörungen und zur Therapieforschung an der Hochschulambulanz für Psychotherapie der Universität Regensburg eingesetzt.
