VTplus ist Verbundpartner im Forschungsvorhaben zur Neurorehabilitation nach Schlaganfall mittels Virtual Reality Therapieparadigma (REHALITY)

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.

Bild zum Verbundprojekt: Patient erlebt in virtueller Realität Bewegung der durch Schlaganfall betroffenen Extremität. © Neurologische Universitätsklinik Tübingen und VTplus GmbH

MOTIVATION

Jedes Jahr erleiden in Deutschland 270.000 Menschen einen Schlaganfall und sind gezwun-gen 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 neurologi-sche Rehabilitationsmaßnahmen sind die zeitlichen Möglichkeiten der Physio-, Ergo- und Lo-gotherapeuten für eine Individualtherapie jedoch eng begrenzt.

INNOVATION

Großes Potenzial für eine schnellere und erfolgreichere Therapie des chronischen Schlagan-falls 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 hochimmersiver virtueller Realität ein auf den einzel-nen 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 Um-feld schließen, dadurch auf Seiten der Kranken- und Sozialkassen erhebliche Folgekosten einsparen und den erfolgreichen Wiedereinstieg von Schlaganfallpatienten in ein eigenständi-ges Leben und eine Erwerbsfähigkeit beschleunigen.

KONTAKT

Geschäftsführung VTplus GmbH: Mathias Müller
Projektleitung Teilvorhaben VTplus: Bastian Lange (rehality@vtplus.eu)
Verbundkoordinator Neurologische Universitätsklinik Tübingen: Prof. Dr. Ulf Ziemann

REHALITY, Förderkennzeichen VTplus 13GW01213D, Laufzeit: 01.04.2019 bis 31.03.2022
gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung

Verbundforschungsprojekt: Optimierung der Psychotherapie durch Agentengeleitete Patientenzentrierte Emotionsbewältigung (OPTAPEB)

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

VTplus GmbH entwickelt eine ambulante Konfrontationstherapie mit virtueller Realität für Patienten mit Angststörungen im BMBF-Verbundprojekt EVElyn

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

hhn-logokbo-logoVTplus_logo_web

 

Ansprechpartner

VTplus GmbH: Mathias Müller – Geschäftsführer

Wissenschaftlicher Projektleiter VTplus: Prof. Dr. Jürgen Müller – EVElyn@vtplus.eu

Gesamtkoordinator: Hochschule Heilbronn, Prof. Dr.-Ing. Gerrit Meixner

bmbf-gefoerdert

Presseinformationen

Mainpost Artikel: Wie sich Höhenangst besiegen lässt

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.

Weiteres im Mainpost-Artikel.

Therapie in der virtuellen Welt auf ARTE – FUTUREMAG

ARTE FUTUREMAG zeigt Therapieforschung mit virtueller Realität mit einem Höhenangst-Szenario von VT+ an der CAVE der Universität Würzburg.

Zu sehen ist ein Projekt der Arbeitsgruppe Prof. P. Pauli zur Therapie von Höhenangst mit Hilfe virtueller Welten. Dabei wird die Simulationssoftware CS-Research-MP und eine von VT+ erstellte virtuelle Welt am 3D-Multisensoriklabor eingesetzt.

virtueller Aussichtspunkt zur Therapie von Höhenangst

virtueller Aussichtspunkt zur Therapie von Höhenangst

FUTUREMAG Sendung #16 vom 24.05.2014, Infos und vollständige Sendung unter: http://www.arte.tv/guide/de/051480-016/futuremag

Angst im Labor – Quetiapin-Studie abgeschlossen

An der Klinik für Psychiatrie des Universitätsklinikums Münster wurde eine Studie zu den möglichen angstreduzierenden Wirkungen des Psychopharmakons Quetiapin mit Hilfe von virtueller Realität durchgeführt. Die Ergebnisse wurden Ende 2013 in der Fachzeitschrift European Neuropsychopharmacology veröffentlicht. Im Rahmen der Studie wurde ein VR-Szenario eingesetzt, um Angstreaktionen im Labor zu beobachten und zu analysieren.

Parameter des eingesetzten Virtual Reality Simulationssystems:

  • Visuelle Informationen mit Head-Mounted Display eMagin Z800
  • Bewegungs- Orientierungsinformationen des Kopfes (6-DOF Tracking) Polhemus Patriot
  • Visuelle Darstellung der 3D Umgebung mit einer Source-Engine-Modifikation (VrSessionMod 0.3)
  • Angstinduktion durch animierte Spinnen
  • Interaktion: Annäherung mit Joystick
  • Physiologiedatenaufzeichnung mit Brainproducts V-Amp-16
  • VR-Simulation und Experimentsteuerung mit CyberSession

Publikation:

Höhensimulationen in VR

Untersuchung des Angsterlebens in virtuellen Höhensituationen (JMU-Würzburg, 2013)


Technische Umsetzung mit CAVE:

  • Visuelle Darstellung mit 12 Kanal Projektion (5-seitige CAVE mit stereoskopischer Darstellung)
  • Bewegungs- Orientierungsinformationen von Kopf und Navigationsdevice mittels PhaseSpace Kameratracking
  • Rendering der 3D Umgebung mit Valve Source SDK und Modifikation VrSessionMod 0.5
  • Interaktion: Laufen mit Joystick und durch eigene Bewegung
  • Simulationssoftware CyberSession CS-Research MP 5.6

Technische Umsetzung mit Head-Mounted-Display:

  • Visuelle Darstellung mit Trivisio VRvision oder eMagin Z800
  • Bewegungs- Orientierungsinformationen des Kopfes Polhemus Fastrak oder Patriot
  • Rendering der 3D Umgebung mit Valve Source SDK und Modifikation VrSessionMod 0.5
  • Interaktion: Laufen mit Joystick
  • Simulationssoftware CyberSession CS-Research MP 5.6

Emotionsregulation bei Höhenangst (Hettinger, M., 2008, JMU-Würzburg)

Technische Umsetzung:

  • Visuelle stereoskopische Informationen mit Head-Mounted Display VirtualResearch V6
  • Bewegungs- Orientierungsinformationen des Kopfes Polhemus Fastrak
  • Visuelle Darstellung der 3D Umgebung mit Valve Source SDK und Modifikation VrSessionMod 0.3
  • Physiologiedatenaufzeichnung
  • Simulationssoftware CyberSession

Ergebnisse:

  • Mühlberger, A., Neumann, R., Lozo, L., Müller, M. & Hettinger, M. (2012). Bottom-up and top-down influences of beliefs on emotional responses: Fear of heights in a virtual environment. In B.K. Wiederhold and G. Riva (Eds.), Annual Review of Cybertherapy and Telemedicine 2012 (pp 133-137). IOS Press. Amsterdam.

Visueller Einfluss auf Gleichgewicht und Angsterleben bei Höhenängstlichen (Bärmann, 2005, JMU-Würzburg)

Technische Umsetzung:

  • Visuelle stereoskopische Informationen mit Head-Mounted Display
  • Bewegungs- Orientierungsinformationen des Kopfes Polhemus Fastrak + TX2-Source
  • Visuelle Darstellung der 3D Umgebung mit Cortona3D Viewer
  • Interaktion / Laufen mit Joystick
  • Physiologiedatenaufzeichnung
  • Simulationssoftware CyberSession

Abstract:

Ausgehend von Befunden, dass Höhenphobiker bei Konfrontation mit einer Höhensituation eine stärkere Zunahme des Körperschwankens als nichtängstliche Personen aufweisen (Nakahara et al., 2000; Takeya et al., 1978), stellt sich die Frage, inwieweit die Destabilisierung situationsspezifisch durch Angst ausgelöst wird (Ohno et al., 2004) oder ob eine Beeinträchtigung der Gleichgewichtskontrolle beim Vorliegen visueller Konflikte auch unabhängig von der Höhensituation auftritt (Jacob et al., 1995).
Untersucht wurden 18 Höhenphobikern und 18 Personen ohne Höhenangst, denen über ein Head Mounted Display zuerst der virtuelle Eindruck einer ebenerdigen Szene auf der Straße und dann der eines Blicks in die Tiefe einer Straßenschlucht dargeboten wurde. Zur Induktion visueller Konflikte wurde in den virtuellen Umgebungen Parallaxe-Information in 3 Abstufungen manipuliert: Bei der Bedingung (1) mit der meisten Information wurde ein Fixkreuz 2 m vor den Probanden gezeigt, bei der Bedingung (2) mit geringerer Information befand sich das Fixkreuz in 22 m Entfernung. In der 3. Bedingung wurde jegliche Information verhindert (sway-reference). Während die Probanden in aufrechter Haltung möglichst ruhig standen und die drei verschiedenen Kreuze fixierten, wurden pro Bedingung sowohl das subjektive Angst- und Schwindelerleben erfasst als auch das Körperschwanken, die Herzrate, Herzratenvariabilität (HRV) und Hautleitfähigkeit. Explorativ wurden in der Höhensituation zusätzlich die Effekte einer gebeugten Kopfhaltung untersucht, bei der eine Verstärkung der sensorischen Konflikte durch Beeinträchtigung des Vestibularorgans angenommen wurde.
Die Ergebnisse zeigen bei den Höhenphobikern einen für die Höhensituation spezifischen Anstieg von subjektiv erlebter Angst und Schwindel. Dies kann im Sinne einer gegenseitigen Beeinflussung dieser beiden Erlebnisqualitäten interpretiert werden. Hinsichtlich der Variation von Parallaxe-Information zeigen sich bei den Kontrollpersonen keine Unterschiede. Die Höhenphobiker hingegen empfanden beim Sway-Reference-Kreuz in der Höhe deutlich mehr Schwindel als in den anderen beiden Bedingungen. Der Befund spricht dafür, dass Höhenängstliche situationsspezifisch eine erhöhte Sensitivität gegenüber visuellen Konflikten aufweisen. Die gebeugte Haltung führte bei den Höhenphobikern sowohl zu einem signifikanten Anstieg des Körperschwankens und der HRV als auch des Angsterlebens und der Schwindelgefühle. Dieses Ergebnis kann als Hinweis darauf gewertet werden, dass Höhenphobiker vestibuläre Informationen evtl. stärker gewichten. Insgesamt sprechen die Befunde für eine bei Höhenphobikern in der Höhensituation stärker ausgeprägte Empfindlichkeit gegenüber desorientierenden Wahrnehmungsbedingungen.