Auf dem Würzburger XR Meeting präsentierte VTplus als Aussteller und Verbundpartner des VirtualNoPain Projekts ein VR-EEG-BCI-System zur Schmerztherapie bei chronischen Schmerzen.
XR-Meeting Poster PräsentationVTplus Stand auf dem XR-MeetingVirtualNoPain Präsentation auf dem XR-Meeting 2023
Aktuellste Forschungsergebnisse wurden von den VirtualNoPain Verbundpartnern präsentiert.
Poster und Vortrag Beitrag: Combination of virtual reality (VR) and brain-computer interface (BCI) in chronic pain management: designing a clinical trial. E.Kakavela et al. (2023)Poster Beitrag: Modulation of Experimental Pain by Guided Relaxation in Virtual Reality. Winkler et al. (2023)Poster Beitrag: Parietal alpha neurofeedback training for sense of presence in Virtual Reality. Botrel et al. (2023)
Der interdisziplinäre Kongress bot hochwertige Vorträge, Symposien, Workshops und Beiträge zu den Themen VR/XR/AR „Benefits and Challenges“, „Social Interaction“, „Applied XR“, „Fear and VR“, „Body and Gestures“ und „Brain and Cognition“.
Spannende Posterbeiträge stellten die Etablierung von VR-Therapie in der ambulanten Praxis am ZI-Mannheim, Therapie-Forschung unter Einsatz eines VTplus VR-Therapiesystems und Einsatz von CAVE-Projektion in Verbindung mit TMS, sowie Ergebnisse eines T-Maze VR-Paradigmas zur Untersuchung von frontaler Asymmetrie unter Einsatz der VTplus VR-Experimentkontrollsoftware CyberSession vor.
Virtual Reality Exposure Therapy in Real Life. Implementation of VR Therapy in a University Outpatient Clinic. P. Halli et al. (2023)Virtual reality exposure therapy and non-invasive brain stimulation for fear of heights. B. Bohmeier et al. (2023)AUGMENTATIVE TRANSCRANIAL MAGNETIC STIMULATION FOR VIRTUAL REALITY EXPOSURE THERAPY IN ACROPHOBIA. L. Cybinski et al. (2023)
Poster Kongressbeitrag: The model is bend, but never broken: A quadratic extension to the capability model of frontal asymmetry based on situational induction strength. J. Rodriguez et al. (2023)
Virtuelle Realität (VR) ist eine computersimulierte Welt, welche mit Hilfe von VR-Technik so vermittelt wird, dass diese künstlichen Situationen realitätsnah wahrgenommen und erlebt werden. VR-Anwender:Innen können sich umsehen, sich bewegen und mit der virtuellen Umgebung interagieren.
Virtuelle Realität spricht visuelle, akustische, vestibuläre und je nach Anwendungsfall auch weitere Sinneskanäle an und ermöglicht Interaktion mit der virtuellen Situation mit intuitiven Nutzerschnittstellen, von Eingabegeräten über Gestenerkennung bis zu neuronalen Interfaces.
Die VR-Technik kann eine VR-Brille mit stereoskopischer Darstellung oder auch eine Mehrkanal-Projektion (CAVE) sein, unterstützt durch lokalisierbares Audio sowie ggf. weitere technische Lösungen wie eine Bewegungsplattform oder Möglichkeiten zur Vermittlung von Hitze-/Kälte/ Wind Reizen. Weitere maßgebliche VR-Technik Module sind Tracking-Systeme, Rechentechnik für 3D sowie Software zur Simulation, Darstellung und Steuerung der VR.
Die Ausstattung des VR-Systems bestimmt den Grad von Immersion und damit eine der Voraussetzungen für das Gefühl von Präsenz in der virtuellen Realität.
Mit VR können realitätsnahe emotionale Reaktionen wie Angst, Suchtverlangen / Craving oder Stress zuverlässig ausgelöst werden. Dies funktioniert mit dafür entwickelten virtuellen Umgebungen, ausgewählten Reizen und Interaktionsmöglichkeiten in einer der realen Situation entsprechenden oder auch größeren Intensität.
Dadurch werden vielfältige Anwendungsfelder zur Unterstützung von Psychotherapie, zur Rehabilitation neurologischer Störungen sowie auch der Einsatz für Diagnostik, Training und Ausbildung ermöglicht.
VR Einsatz zur Therapie
Virtuelle Realität ermöglicht im Rahmen von digitalen, medizintechnischen Lösungen eine Verbesserung der Gesundheitsverfolgung. Eine Auswahl von bereits etablierten und in Entwicklung befindlichen Anwendungsfeldern wird nachfolgend vorgestellt.
Expositionstherapie mit virtueller Realität – Evidenz
Die S3-Leitlinie zur Behandlung von Angststörungen›› empfiehlt für die Behandlung von spezifischen Phobien Expositionsübungen in virtueller Realität, wenn eine in-vivo Exposition nicht verfügbar oder möglich ist.
Im Update 2021 der S3 Leitlinie für Angststörungen, der aktuell gültigen Zusammenfassung zum Stand der Evidenz, wurde für die Soziale Phobie festgehalten, dass Patienten mit einer sozialen Phobie eine Virtuelle-Realität-Expositionstherapie als Begleitung zu einer Standardpsychotherapie angeboten werden kann, aber Virtuelle-Realitäts-Expositionstherapie nicht als alleinige Behandlungsmaßnahme angewendet werden soll.
Die Leitliniengruppe schlägt vor, dass Virtuelle-Realität-Expositionstherapie als begleitende Maßnahme zu einer Standardpsychotherapie eingesetzt werden kann und merkt an, dass durch die virtuelle Realität die Rate der Patienten reduziert werden, die eine Konfrontationstherapie ablehnen.
Die Zusammenfassende Beurteilung stellt fest, dass es keine ausreichenden Hinweise gibt, dass eine Virtuelle-Realität-Expositionstherapie weniger wirksam ist als in-vivo-Exposition.
Konfrontationstherapie im Rahmen psychotherapeutischer Interventionen
Konfrontations- und Verhaltensübungen mit virtueller Realität ermöglichen den Therapeuten und Therapeutinnen die vollständige und detaillierte Kontrolle der Situation. Die Expositionsschritte sind individuell abstufbar und beliebig wiederholbar. Die Konfrontationsübungen können in wechselnden und anpassbaren Kontexten, Wetter- und Umgebungsunabhängig durchgeführt werden.
Die Vorteile von VR für Verhaltensübungen sind u.a.:
die vollständige und detaillierte Kontrolle der Situation durch den Therapeuten
beliebig wiederholbare und individuell abstufbare Übungen und Abstufungen
Übungen in wechselnden und individuell anpassbaren Kontexten
Wetter- und Umgebungsunabhängige Übungen ohne zusätzlichen Vorbereitungsaufwand
Kontrolle von potentiell in der Realität gefährlichen Situationen
VR-Therapie Komplettsysteme für Kliniken und Praxen
VR Therapie ist bereits in zahlreichen Kliniken und Ambulanzen etabliert. ››
Für stationäre oder ambulante therapeutische Einrichtungen
vollständig aufeinander abgestimmte VR-Technik
für Therapeuten entwickelte System- und Übungssteuerung
Wissenschaftlich evaluierte Benutzerfreundlichkeit und Praxistauglichkeit
Eingetragen in der Medizinprodukte-Informationsdatenbank des BfArM
VT+ VR Therapie Systeme› ermöglichen individuell kontrollierbare Expositions- und Verhaltensübungen bei Angst, Sucht sowie dem Training sozialer Kompetenz und Stressmanagement mit virtueller Realität. Die Systeme enthalten interaktive Übungen zur Therapie mit VR, unter anderem zu sozialen Ängsten wie z.B. Angst vor Vorträgen, Bewerbungsgesprächen und sozialen Interaktionen mit Mitmenschen, spezifischen Phobien wie Höhenangst, Spinnenangst, Flugangst, Klaustrophobie sowie auch bei Nikotinabhängigkeit, Möglichkeiten das Ablehnen einer angebotenen Zigarette in virtueller Realität zu trainieren.
VR Therapieforschung
Weitere Anwendungsfelder liegen in medizinischen Therapieanwendungen, Rehabilitationsanwendungen neurologischer Störungen wie der Schlaganfall-Therapie und der Behandlung chronischer Schmerzen.
VTplus strebt wissenschaftlich fundierte Lösungen für die in Entwicklung befindlichen digitalen medizintechnischen Anwendungen an. Dies zeigt sich auch in der regen Beteiligung unserer Mitarbeiter an wissenschaftlichen Publikationen.
Nachfolgende Anwendungen werden in Kooperation mit namhaften wissenschaftlichen, klinischen und industriellen Partnern entwickelt und klinisch überprüft.
Neurorehabilitation nach Schlaganfall
Jährlich erleiden in Deutschland ca. 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.
Im Forschungsverbund “Rehality” arbeitet VTplus mit den Verbundpartnern Neurologische Universitätsklinik Tübingen und der Hochschule der Medien an der Verbesserung der Neurorehabilitation nach Schlaganfall durch ein EEG/EMG-Hirnzustand gesteuertes Virtual Reality Therapie Paradigma.
Chronische Schmerzen verursachen bei Betroffenen oft ein langanhaltendes Leiden und schränken ihr Leben in gravierendem Maße ein. Eine alleinige medikamentöse Therapie ist langfristig wenig wirkungsvoll und mit Nebenwirkungen verbunden. Im Forschungsverbund „VirtualNoPain“ ›› wird mit Partnern aus dem Bereich Gesundheit/Medizintechnik Virtuelle Realität in Verbindung mit Neurofeedback untersucht , um chronische Schmerzen nebenwirkungsfrei zu behandeln und die Lebensqualität der Betroffenen zu steigern. Mittels VR gestütztem Neurofeedback können Betroffene lernen, bestimmte Gehirnaktivitäten selbst zu regulieren. Sie erhalten dafür Rückmeldungen über Gehirnsignale, die ansonsten nicht bewusst wahrgenommen oder gesteuert werden können.
VR wird als Methode der empirische Forschung in der Grundlagen- und angewandten Forschung eingesetzt und bietet Vorteile wie:
Virtuelle Umgebungen und VR-Simulationen sind im Vergleich zur realen Situation hochgradig standardisierbar, ermöglichen kontrollierte Manipulationen von Situationen und Riezen und sind beliebig wiederholbar.
VR Studien bieten eine höhere ökologische Validität im Vergleich zu Pen & Paper Studien, Studien mit Bild oder Video-Stimuli – bei dennoch nahezu vollständiger experimenteller Kontrolle
VR-Systeme ermöglichen eine implizite Erfassung von Verhaltensmaßen wie: Annäherung, Kopf- Körper- und Augenbewegungen mit vielfältigen Auswertungsmöglichkeiten objektiver Maße
VR Simulationen sind modifizierbar und wiederverwendbar
Publikationen zur wissenschaftlichen Evidenz›› von Virtual Reality Exposure Therapy (VRET) mit einer Auswahl von randomisiert, kontrollierten (RCT) Studien, Metanalysen und Überblicksartikeln
Publikationen zu empirischen Studien›› aus den Bereichen Angstforschung, Therapieforschung, Sicherheitsforschung, neurophysiologische Forschung und weiterer experimentalpsychologischer Forschung, welche unter Einsatz der VT+ VR-Forschungssysteme und der VR-Simulationssoftware CyberSession durchgeführt wurden.
Sie möchten Virtuelle Realität einsetzen?
Gerne stehen wir Ihnen telefonisch, per eMail oder Kontaktformular zur Verfügung und beraten Sie zu VR-Systemen und Anwendungsmöglichkeiten.
Im Rahmen des Festakts zum 50 jährigen Jubiläum der FHWS besichtigten die Teilnehmenden das MAVEL (Mixed Augmented Virtual Experience Learning) -Labor. Präsentiert wurden dort neben einem Multiview System in bundesweit einzigartiger Größe mehrere innovative VR-/AR-Projekte.
So wurde mit dem VirtualNoPain Projekt ein VR-System zur Schmerzreduktion mit EEG Feedback vorgestellt. Zu sehen waren virtuelle Umgebungen zur Durchführung von Feedback Training in Verbindung mit im Projekt entwickelter VR-Headset EEG Erfassung (Brain Products) und einem integrierten VR-Therapiesystem (VTplus). Für die Teilnehmenden wurde die Sicht der VR-Brille zusätzlich auf der MAVEL-Labor Multiview Projektionsfläche angezeigt.
Vorgestellt wurde das System durch Mitarbeiter des Lehrstuhls für Psychologie I, AG Biologische Psychologie, Klinische Psychologie und Psychotherapie der Universität Würzburg (vertreten durch Prof. Dr. Marta Andreatta, Dr. Markus Winkler, Isabel Neumann) und dem Verbundpartner und VirtualNoPain Verbundkoordinator VTplus (Geschäftsführer Mathias Müller, Prof. Dr. Jürgen Müller, Roland Zechner)
Die technisch reibungslose Präsentation im noch im Aufbau befindlichen MAVEL-Labor wurde vom Team der Fakultät Wirtschaftsingenieurwesen der FHWS um Dekan Prof. Dr. Peter Meyer, Prof. Dr. Uwe Sponzholz und den Labor- und Software Ingenieuren Dominik Fritsch und Florian Schuster ermöglicht.
Team der Universität Würzburg und VTplus zur Präsentation von VirtualNoPainVirtualNoPain im MAVEL-LaborVirtualNoPain VR-BCI-Therapiesystem im MAVEL-Labor der FHWS
Die Besichtigung des MAVEL-Labor durch MP Dr. Markus Söder und Staatsminister Markus Blume wurde von einem regen Medieninteresse begleitet.
TV Mainfranken: MAVEL Labor der FHWS wird im Rahmen der 50 Jahrfeier MP Dr. Markus Söder vorgeführt
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SW-N TV: MAVEL-Labor Besichtigung durch MP Dr. Markus Söder im Rahmen des 50 jährigen Jubiläum
Auf dem MedtecSUMMIT „Digitalisierung ist kein Selbstzweck – Wie die Digitalisierung die Versorgung verbessern kann“ wurde eindrucksvoll gezeigt, welche Lösungen es heute schon gibt und wie die digitale Gesundheitsversorgung von morgen aussehen wird.
Es wurden spannende interdisziplinäre Vorträge und Gelegenheiten zum Ausprobieren innovativer Digitaler Therapie Lösungen geboten.
VTplus präsentierte das Verbundprojekt VirtualNoPain, welches mit Hilfe von virtueller Realität und Neurofeedback die Reduktion von chronischen Schmerzen untersucht.
Zum Ausprobieren stand den Teilnehmern das VT+ VR-Expositionssystem mit vielen virtuellen Situationen zur Therapie von Ängsten zur Verfügung.
VirtualNoPain Verbundkoordinator Prof. Dr. J. Müller auf dem MedTechSummitVT+VR-Expositionssystem auf dem MedtecSUMMIT, im Bild M. Müller GF VTplusTeilnehmer probiert das VT+VR-Expositionssystem auf dem MedtecSUMMIT
Spannende Projekte aus den Studiengängen Human-Computer Interaction, Mensch-Computer-Systeme, Games Engineering, Medienkommunikation der Universität Würzburg wurden auf der gut besuchten Sommer 2022 EXPO präsentiert. VTplus war als Aussteller mit dabei und präsentierte unter anderem das Verbundforschungsprojekt VirtualNoPain, welches Virtuelle Realität in Verbindung mit einem Brain-Computer-Interface zur Reduktion von chronischen Schmerzen einsetzt.
VTplus und ZTM auf der Sommer 2022 Expo VirtualNoPain VorstellungReges Interesse auf der Sommer 2022 EXPO
Mit dem Workshop „Expo Live!“ haben die Referenten Dr. Kathrin Zierhut, Mathias Müller und Carsten Scheller praktische Einblicke in die Technik und Anwendung von VR-Therapie vermittelt.
Den Teilnehmern stand das speziell für den ambulanten Einsatz optimierte VT+ Expositionssystem mit virtueller Realität (VT+ExpoCart3). Mit Hilfe von therapeutisch unterstützten Übungen wurde das Prinzip der Expositionsübungen für die Teilnehmer erfahrbar gemacht. Zwei jeweils 3 stündige Workshops fanden regen Anklang auf dem gut besuchten 4. Würzburger Psychotherapiekongress des Psychotherapie Forum Würzburg .
4. Würzburger Psychotherapiekongress des Psychotherapie Forum Würzburg
VTplus präsentierte im Rahmen des MEDICA HEALTH IT FORUM Sitzung Virtual care & digital therapeutics wie VR zur Therapie von Ängsten eingesetzt werden kann und erläuterte die wissenschaftlichen Hintergründe.
In der anschließenden Podiums Diskussion stand Mathias Müller, Geschäftsführer der VTplus GmbH für Fragen zur Verfügung und ging auf die Vorteile virtueller Realität im Vergleich zu Übungen in Realität (in-vivo) ein. Das Forum war auf der wieder in Präsenz statt findenden Medica gut besucht und wurde im Live-Stream besonders frequentiert.
VR in healtcare – Second waveVTplus VR Therapie Vortrag (M. Müller)VTplus VR-Therapie HintergründeVTplus VR-TherapiesystemeVTplus VR-Vortragsangst SzenarioForum Diskussion
Mit einer neuen Methode will ein Forschungsverbund aus industriellen und universitären Partnern chronische Schmerzen lindern. Das von der Bundesregierung geförderte Verbundprojekt setzt dabei auf Virtuelle Realität und Neurofeedback.
Schematische Darstellung der geplanten Anwendung. Nutzer tauchen mittels eines Head-Mounted Displays in eine virtuelle Welt ein. Zur Maximierung der Schmerzreduktion lernen die Nutzer ihre Gehirnaktivität zu regulieren. Bild: VTplus GmbH und Brain Products GmbH
Chronische Schmerzen verursachen bei Betroffenen oft ein langanhaltendes Leiden und schränken ihr Leben in gravierendem Maße ein. Eine alleinige medikamentöse Therapie ist langfristig wenig wirkungsvoll und mit Nebenwirkungen verbunden. Der Forschungsverbund „VirtualNoPain“ entwickelt im Verbund mit Partnern aus dem Bereich Gesundheit/Medizintechnik eine neue Methode, um chronische Schmerzen nebenwirkungsfrei zu behandeln und die Lebensqualität der Betroffenen zu steigern. Virtuelle Realität (VR) bietet die Möglichkeit, in computersimulierte Welten einzutauchen, die das Schmerzerleben verringern können. VirtualNoPain zielt darauf ab, die Schmerzreduktion mittels VR zu maximieren. Dabei kommt als Ergänzung zur VR erstmalig ein Neurofeedback-Training zum Einsatz. Mittels Neurofeedback können Nutzerinnen und Nutzer lernen, bestimmte Gehirnaktivitäten selbst zu regulieren. Sie erhalten dafür Rückmeldungen über Gehirnsignale, die ansonsten nicht bewusst wahrgenommen werden können.
Interdisziplinäre Expertise mit spezialisierten Partnern aus Industrie und Wissenschaft
Das Konsortium besteht aus hoch spezialisierten industriellen Partnern, wie dem Verbundkoordinator VTplus GmbH, einem Medizinproduktehersteller mit Produkten zum Einsatz virtueller Realität für Forschung und Therapie, der Brain Products GmbH als einem führendem Hersteller von EEG-Systemen im Bereich der neurophysiologischen Forschung, sowie der ZTM Bad Kissingen GmbH als Spezialist für telemedizinische Systeme und digitale Vernetzung. Wissenschaftliche Partner mit anerkannter Expertise in den Bereichen Schmerz- und Angststörungen sind die Universität Würzburg, der Lehrstuhl für Psychologie I – Biologische Psychologie, Klinische Psychologie und Psychotherapie (Prof. P. Pauli), die Arbeitsgruppe Interventionspsychologie (Prof. A. Kübler) mit ausgewiesener Expertise im Bereich von Neurofeedback und Gehirn-Computer Schnittstellen, sowie der Arbeitsgruppe Schmerz der Neurologischen Klinik des Universitätsklinikums Würzburg, mit langjähriger Expertise in der klinischen und experimentellen Schmerzforschung (Prof. C. Sommer).
Finanziell gefördert wird das Projekt „VirtualNoPain“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), im Fachprogramm Medizintechnik mit knapp zwei Millionen Euro (Förderkennzeichen 13GW0343).
Verbundvorhaben: Kombination von virtueller Realität (VR) und Brain-Computer-Interface (BCI) zur Therapie chronischer Schmerzen (VirtualNoPain) FKZ: 13GW0343, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung Laufzeit: 01.07.2020 – 30.06.2023 Bekanntmachung: „Chronische Schmerzen – Innovative medizintechnische Lösungen zur Verbesserung von Prävention, Diagnostik und Therapie“
Das BMBF geförderte Verbundprojekt OPTAPEB präsentiert den Stand des Projekts „Optimierung der Psychotherapie durch Agentengeleitete Patientenzentrierte Emotionsbewältigung“ auf dem Kongress des Projektträgers VDI/VDE Innovation + Technik GmbH. Im Video stellt Prof. Dr. Andreas Mühlberger als Verbundkoordinator ein Gesamtsystem für Verhaltensübungen mit virtueller Realität für soziale Interaktionen vor. Dr. Leon Kroczek führt eine multimodale Verhaltens- und Emotionserfassung am Projekt Demonstrator vor.
VTplus ist im Projekt verantwortlich für die interaktiven virtuellen Therapieszenarien in welchen der Patient auf natürliche Art und Weise mit virtuellen Menschen interagieren kann. Das System verarbeitet zusätzlich körpernahe Daten und kann so den Therapieverlauf anpassen und dem Therapeuten über eine grafische Oberfläche aufbereitete Informationen zum Zustand des Patienten zur Verfügung stellen.
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Weitere Informationen auf der OPTAPEB-Projekt-Homepage oder gerne persönlich bei: Teilprojekt VTplus GmbH | Prof. Dr. J. Müller | optapeb@vtplus.eu
VTplus hat im Rahmen des 3. Würzburger Psychotherapiekongress 27.02.2020 –01.03.2020 erfolgreich Einblicke in die Technik eines VR-Therapiesystems vermittelt und die Anwendbarkeit in der klinischen Praxis demonstriert. Mit Hilfe von therapeutisch unterstützten Übungen in virtueller Realität wurde das Prinzip der VR-Exposition für interessierte Therapeuten:innen und Therapeuten:innen in Ausbildung erfahrbar gemacht.
VR-Expo Schulungs-Setting mit dem VTplus EVElyn VR-Therapie Demonstrator
Das eingesetzte VR-System zur Durchführung von ambulanten Verhaltenstherapieübungen mit virtueller Realität wurde im BMBF geförderten Verbundprojekt EVElyn entwickelt. Im Projekt kooperieren Experten der Bereiche Mensch-Technik-Interaktion (Hochschule Heilbronn – UniTyLab), Psychotherapie (kbo-Inn-Salzach-Klinikum) und Virtual Reality für Forschung und Therapie (VTplus).
