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REHALITY Schlussbericht: Virtual Reality und Closed-Loop-Neurofeedback für die Schlaganfallrehabilitation

Veröffentlicht am Juni 30, 2023 von M.Müller

Im Verbundprojekt REHALITY („Closed-loop Softwaresystem zur Neurorehabilitation nach Schlaganfall durch personalisiertes EEG/EMG-Hirnzustand-gesteuertes Virtual Reality-Therapieparadigma“) hat VTplus sein Teilvorhaben zur Erarbeitung eines Neurorehabilitations-System-Demonstrators mit virtueller Realität und EEG-Ansteuerung erfolgreich abgeschlossen.

Im Ergebnis entstand ein softwarebasierter Demonstrator, der immersive VR-Übungen mit EEG-/EMG-basiertem Closed-Loop-Feedback, Neurofeedback-Komponenten und therapierelevanten Interaktionsmechanismen verbindet.

Das Projekt erschließt für VTplus ein relevantes Entwicklungsfeld in der digitalen Neurorehabilitation. Gleichzeitig zeigt REHALITY, wie sich wiederverwendbare Plattformbausteine aus virtueller Realität, Biosignalverarbeitung und therapeutischer Steuerung auf zusätzliche medizinische Anwendungsfelder übertragen lassen.

Hintergrund: Warum virtuelle Realität in der Neurorehabilitation?

Jährlich erleiden in Deutschland rund 270.000 Menschen einen Schlaganfall und weltweit wird von ca. 12,2 Mio. Fällen ausgegangen. Betroffene sind auf langwierige, möglichst frühzeitig verfügbare neurologische Rehabilitationsmaßnahmen angewiesen. Trotz erheblichem Ressourceneinsatz sind die Möglichkeiten für individualisierte Therapie häufig begrenzt.

REHALITY setzte deshalb auf eine digitale Therapie mit VR-Umgebungen und motivierenden Interaktionselementen, um zusätzliche, individualisierbare Übungen zu ermöglichen. Ein wesentlicher Gedanke des Projekts war dabei, die Versorgungslücke zwischen stationärer Akutbehandlung, Rehabilitation und einer perspektivischen Anwendung zuhause zu verkleinern.

Ziel des VTplus-Teilvorhabens

Ziel von VTplus war die Umsetzung eines Demonstrators, der Rehabilitationsübungen mit Virtueller Realität mit einer auf Hirn- und Muskelsignalen basierten zeitlichen Ansteuerung therapierelevanter Übungsschritte kombiniert.

Die Therapie soll damit auf die Bedürfnisse der einzelnen Betroffenen abgestimmt werden und gleichzeitig ein motivierendes, immersives Bewegungserleben ermöglichen. Therapeutische Übungen sollten – je nach Schweregrad der Einschränkung – selbstständig und unabhängig durchgeführt werden können, sodass Patientinnen und Patienten aktiv zum eigenen Rehabilitationserfolg beitragen können.

Vorgehen: Systemkonzeption, Closed-Loop-Architektur und Integration

VTplus entwickelte in enger Abstimmung mit dem Universitätsklinikum Tübingen und dem Institut für Games der Hochschule der Medien Stuttgart das Systemkonzept sowie die Software- und Systemarchitektur. Dazu gehörten die Definition von Systemfunktionen, Komponenten, Kommunikationsstrukturen und Schnittstellen sowie die Festlegung der relevanten Sensortechnik.

Zunächst wurde die Fokussierung auf eingeschränkte Bereiche des Oberkörpers, insbesondere Arme und Hände, beschlossen. Ergebnis dieser Phase war die Spezifikation eines vollintegrierten VR-Systems mit Closed-Loop-Hardware-Schnittstelle.

Im weiteren Projektverlauf wurden VR-Inhalte, Biosignalverarbeitung, Neurofeedback-Komponenten und therapeutische Steuerungsmodule in einer gemeinsamen Architektur zusammengeführt. Die Biosignalverarbeitung wurde um eine Neurofeedback-Komponente erweitert, ergänzt durch Schnittstellen zur Anbindung externer Sensorik und Datenströme.

Ergebnis: Demonstrator für individualisierte VR-Rehabilitationsübungen

Als Projektergebnis entstand ein Neurorehabilitations-Demonstrator mit virtueller Realität und EEG-/EMG-basierter Ansteuerung. Der Demonstrator verbindet immersive virtuelle Umgebungen mit einem Closed-Loop-Ansatz, bei dem physiologische Signale für die zeitliche Steuerung therapierelevanter Schritte genutzt werden. Damit wurde die Grundlage für individualisierte digitale Rehabilitationsübungen geschaffen, die über klassische, rein manuell angeleitete Trainingsformen hinausgehen.

Ein zentrales therapeutisches Prinzip von REHALITY besteht darin, auch stark eingeschränkten Personen ein simuliertes Bewegungserleben zu ermöglichen. Durch den Einsatz hoch immersiver virtueller Umgebungen können Patientinnen und Patienten einen Bewegungserfolg wahrnehmen, auch wenn die reale Bewegung nur eingeschränkt möglich ist.

Virtuelle Umgebungen, Avatar und Interaktion

Für REHALITY wurden spezifische VR-Umgebungen und Avatar-Funktionen ausgearbeitet. Dazu gehörten unter anderem virtuelle Trainingssituationen, Kalibrierungs- und Interaktionsbereiche sowie die Ausgestaltung von Avatar-Funktionen für die Veranschaulichung und Rückmeldung von Bewegungen.

Die Umsetzung zielte darauf, therapeutisch relevante Bewegungen, Interaktionsschritte und Feedbackprozesse in einer immersiven und kontrollierbaren Umgebung abzubilden. Ergänzend wurden einzelne Systemkomponenten wie Eye-Tracking-Integration, grafische Benutzeroberflächen sowie App-basierte Übungs- und Therapiesteuerung getestet.

Zusammenarbeit im Forschungsverbund

REHALITY bündelte Expertise aus klinischer Hirnforschung und Neurologie (Universitätsklinikum Tübingen), Interaktiven Medien, Serious Games und Virtual Reality (Hochschule der Medien Stuttgart / Institut für Games) sowie der Anwendung Virtueller Realität für Forschung und Therapie (VTplus GmbH).

VTplus brachte evaluierte VR-Szenarien, virtuelle Charaktere und die Erfahrung ein, virtuelle Umgebungen um Biosignal-Schnittstellen und motivierende Interaktionselemente zu erweitern.

Anschlussfähigkeit

Aus technologischer Sicht ist REHALITY vor allem als entwickelter Demonstrator und dokumentierter Entwicklungspfad relevant. Das Projekt zeigt, wie die VTplus-Technologieplattform um Bausteine für Biosignalverarbeitung und adaptive therapeutische Steuerung erweitert werden kann.

REHALITY belegt damit auch die Anschlussfähigkeit der VTplus-VR-Plattform für weitere medizinische Einsatzfelder, insbesondere in der Neurologie und Rehabilitation.

Projekt: REHALITY – Closed-loop Softwaresystem zur Neurorehabilitation nach Schlaganfall durch personalisiertes EEG/EMG-Hirnzustand-gesteuertes Virtual Reality-Therapieparadigma
Teilvorhaben VTplus: Erarbeitung eines Neurorehabilitations-System-Demonstrators mit virtueller Realität und EEG-Ansteuerung
Förderkennzeichen: 13GW0213D
Laufzeit: 01.04.2019 – 31.12.2022
Veröffentlichungsdatum des Schlussberichts: 30.06.2023

VTplus und VirtualNoPain auf der Sommer 2022 EXPO

Veröffentlicht am Juli 29, 2022 von M.Müller

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.

Weitere Informationen

www.virtual-no-pain.de

Verbundvorhaben: Kombination von virtueller Realität (VR) und Brain-Computer-Interface (BCI) zur Therapie chronischer Schmerzen (VirtualNoPain)
Laufzeit: 01.07.2020 – 30.06.2023
Bekanntmachung: Bekanntmachung: „Chronische Schmerzen – Innovative medizintechnische Lösungen zur Verbesserung von Prävention, Diagnostik und Therapie“

OPTAPEB Schlussbericht zum VTplus-Teilprojekt

Veröffentlicht am Mai 18, 2022 von M.Müller

Im BMBF-geförderten Verbundprojekt OPTAPEB („Optimierung der Psychotherapie durch agentengeleitete patientenzentrierte Emotionsbewältigung“) hat VTplus sein Teilprojekt zur Entwicklung und Umsetzung eines assistenzgestützten Expositionssystems mit virtueller Realität erfolgreich abgeschlossen. Es entstand ein integrierter VR-Demonstrator für Verhaltenstherapieübungen bei sozialen Ängsten, der soziale Interaktionen und Vortragssituationen in virtueller Realität abbildet, emotionale Reaktionen multimodal erfasst und daraus KI-gestützte Interventionsvorschläge für die therapeutische Begleitung ableitet.

Die Anwendung wurde auf die VT+ExpoCart3-Systembasis übertragen, in einer multizentrischen klinischen Erprobung mit ambulanten und stationären Patientinnen und Patienten eingesetzt und anschließend auch für die weitere Erprobung im KI.ASSIST-Umfeld bereitgestellt.

Ziele

Ziel des VTplus-Teilprojekts war die Entwicklung eines Demonstrators für ambulante Verhaltenstherapieübungen bei Sozialphobie mit virtueller Realität. Dazu wurden VR-Szenarien, Eye-Tracking, Sprachverarbeitung, körpernahe Sensorik, Datenfusion und therapeutische Steuerung in einem integrierten Gesamtsystem zusammengeführt. Der Ansatz verfolgt das Ziel, angstauslösende Situationen hoch immersiv erlebbar zu machen, emotionale Reaktionen und Verhalten in Echtzeit multimodal zu erfassen und den Verlauf der Übungen adaptiv an die Bedürfnisse der Patientinnen und Patienten anzupassen.

Ergebnisse

Als Ergebnis entstand ein integrierter OPTAPEB-VR-Demonstrator auf Basis des VT+ExpoCart3. Das System kombiniert HTC Vive Pro Eye, Blick- und Kopftracking, Mikrofon, körpernahe Sensorik, Datenfusion und eine grafische Oberfläche zur Therapiesteuerung. Aus Bewegungs-, Blick-, Sprach- und weiteren Verlaufsdaten werden therapeutisch relevante Zielgrößen wie Angst, Aufmerksamkeit und Sicherheitsverhalten abgeleitet. Aufbereitete Messdaten und Interventionsvorschläge werden auf einem Tablet übersichtlich dargestellt und können in die Sitzungssteuerung einbezogen werden.

VR-Szenarien: Soziale Interaktion und Vortrag

Im Szenario Soziale Interaktion werden in der Lobby eines Universitätskomplexes kurze Gespräche mit virtuellen Personen geübt. Acht virtuelle Gesprächspartner stehen dafür zur Verfügung. Die Dialoge erfolgen per Spracherkennung, die Sprachausgabe ist lippensynchron, und das Verhalten der virtuellen Personen kann in mehreren Schwierigkeitsstufen variiert werden. Dadurch lassen sich soziale Annäherung und Gesprächsführung in kontrollierbarer Form trainieren.

Im Szenario Vortrag wird das Sprechen vor virtuellem Publikum trainiert. Die Umgebung umfasst einen Vorbereitungsplatz mit Laptop und Presenter sowie einen Seminarraum mit 16 virtuellen Zuhörerinnen und Zuhörern. Auch hier kann die Schwierigkeit über unterschiedliche Publikumsreaktionen gesteuert werden – von freundlich und aufmerksam bis unfreundlich und ablehnend. Geübt werden Vorträge zu alltagsnahen Themen wie Heimatort, perfekter Tag oder Bewerbung für den Traumberuf.

Therapeutische Steuerung und KI-Unterstützung

Die Übungen werden durch eine virtuelle Co-Therapeutin oder einen virtuellen Co-Therapeuten begleitet. Das Interventionskonzept gliedert sich in Einführung, Antizipation, Interaktion und Intervention. Geeignete Interventionen werden vom System vorgeschlagen und von einer Betreuungsperson außerhalb der virtuellen Realität gesteuert. Die Bedienoberfläche erlaubt die Auswahl der Szenarien, die Anzeige von physiologischen Parametern und Zielkonstrukten sowie die Erfassung von Selbstberichten. So verbindet OPTAPEB immersive VR-Übungen mit strukturierter Therapiebegleitung und datenbasierter Unterstützung.

Klinische Erprobung

Die klinische Erprobung erfolgte multizentrisch mit 20 Patientinnen und Patienten mit sozialer Angst, davon 12 ambulant in der Hochschulambulanz für Psychotherapie der Universität Regensburg und 8 stationär in der Psychosomatischen Klinik Donaustauf. Eingesetzt wurden die Szenarien Soziale Interaktion und Vortrag sowie die Shirt-Sensorik. In der internen Vorauswertung lagen Daten von 18 Patientinnen und Patienten vor; die Sitzungen wurden über mehrere Termine innerhalb von drei Wochen durch Psychotherapeut:innen beziehungsweise PiAs begleitet.

Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass das System unterschiedliche Verhaltensübungen bei Sozialphobie praktisch umsetzen kann. Zugleich wurde deutlich, an welchen Stellen Weiterentwicklungen sinnvoll sind, insbesondere bei Spracherkennung und der damaligen Shirt-Sensorik. Positiv bewertet wurden vor allem die Relevanz der Zielkonstrukte, die Nutzbarkeit des virtuellen Co-Therapeuten und die grundsätzliche Eignung des Systems zur Durchführung multimodal erfasster VR-Übungen.

Verbund und Zusammenarbeit

OPTAPEB wurde in enger Zusammenarbeit mit wissenschaftlichen, technologischen und klinischen Verbundpartnern umgesetzt. VTplus bedankt sich bei allen Beteiligten für den fachlichen Austausch und die engagierte Zusammenarbeit bei Entwicklung, Integration, Erprobung und Evaluation des Demonstrators.

OPTAPEB wurde durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Förderkennzeichen: 16SV7840
Förderprogramm: Interaktive körpernahe Medizintechnik.
Laufzeit des Vorhabens: 01.08.2017 – 28.02.2021

Anschlussfähigkeit und Weiterentwicklung

OPTAPEB wurde über das Verbundprojekt hinaus weiter genutzt. In Kooperation mit dem KI.ASSIST-Konsortium wurde der OPTAPEB-Demonstrator dem Lern- und Experimentierraum des SRH Berufsbildungswerks Neckargemünd zur Erprobung bereitgestellt. Dafür wurde das System technisch angepasst, dokumentiert, installiert und für den Einsatz im dortigen Umfeld begleitet. Die Evaluation zeigte ein großes Interesse an VR sowie an KI-gestützten Übungen zur Emotionsbewältigung, insbesondere bei Vortragsübungen und sozialen Interaktionen.

Für VTplus markiert OPTAPEB damit einen wichtigen Entwicklungsschritt: hin zu kontrollierbaren VR-Übungen für soziale Belastungssituationen, kombiniert mit multimodaler Datenerfassung, virtueller Therapiebegleitung und KI-gestützter Unterstützung. Die im Projekt entwickelte Plattform ist anschlussfähig für weitere Anwendungen in Therapie, Forschung und angrenzenden Trainingskontexten.

OPTAPEB in der KI.ASSIST-Ergebnissbroschüre

Veröffentlicht am März 25, 2022 von M.Müller

In der Ergebnissbroschüre des Projekts KI.ASSIST wird OPTAPEB als KI-gestützte VR-Trainingsumgebung zur Emotionsbewältigung im SRH Berufsbildungswerk Neckargemünd vorgestellt. Die Broschüre beschreibt OPTAPEB als VR-Trainingsumgebung zur Emotionsbewältigung für Menschen mit Angstsymptomen, Schwierigkeiten in Sozialkontakten und Belastungen beim Übergang auf den Arbeitsmarkt. Für VTplus zeigt sich damit die Anschlussfähigkeit des OPTAPEB-Demonstrators über den ursprünglichen psychotherapeutischen Anwendungskontext hinaus – hin zur beruflichen Rehabilitation und zu begleiteten Übungsformaten für soziale Interaktion und Vortragssituationen.

Das vorgestellte System kombiniert VR-Brille, Steuerungsmodule und körpernahe Sensoren mit KI-Komponenten zur Emotionserkennung und -analyse, virtuellen Agenten sowie einer Rückmeldung für Fachkräfte und Teilnehmende. Ziel ist es, den Ablauf und die Effizienz zukünftiger Übungen weiter zu optimieren. In Neckargemünd wurde OPTAPEB insbesondere für die Erprobung bei Teilnehmenden mit sozialer Angst und ähnlichen Belastungen eingesetzt.

Aus VTplus-Sicht ist diese Einbindung besonders relevant, weil der OPTAPEB-Demonstrator damit in einen neuen Anwendungskontext übertragen wurde: von der psychotherapeutischen Forschung hin zu einer anwendungsnahen Erprobung in der beruflichen Rehabilitation. Dafür wurde der Demonstrator auf Basis des VT+ExpoCart3 bereitgestellt, technisch angepasst, installiert, dokumentiert und durch Schulungs- und Beratungsleistungen begleitet.

Neben der allgemeinen KI.ASSIST-Ergebnissbroschüre ist auch der vertiefende Ergebnisbericht „Die KI.ASSIST Lern- und Experimentierräume zur Erprobung KI-gestützter Assistenztechnologien. Von der Konzeption bis zur Umsetzung“ verfügbar. Darin wird der Einsatz von OPTAPEB im SRH Berufsbildungswerk Neckargemünd ausführlicher beschrieben und um praktische Details zum Lern- und Experimentierraum ergänzt, darunter das Setting, die begleiteten 45-minütigen Sitzungen sowie die Szenarien Vortrag und Lobbyszenario.

Damit zeigt die KI.ASSIST-Ergebnissbroschüre nicht nur die Anwendbarkeit von OPTAPEB im Umfeld KI-gestützter Assistenztechnologien, sondern auch die Anschlussfähigkeit der von VTplus entwickelten VR-Systeme für weitere Einsatzfelder im Bereich Training, Teilhabe und digitale Unterstützung.

Downloads

EVElyn abgeschlossen: VR-gestützte Expositionsübungen für die ambulante Psychotherapie

Veröffentlicht am November 25, 2021 von M.Müller

Im BMBF-geförderten Verbundprojekt EVElyn („Effizienzsteigerung und Versorgungsoptimierung in der ambulanten Psychotherapie von Angststörungen“) hat VTplus sein Teilvorhaben zur Entwicklung und Erprobung eines VR-Therapie-Systems für ambulante Verhaltenstherapieübungen erfolgreich abgeschlossen.

Hintergrund: Warum VR für Expositionsübungen?

Expositionsübungen sind ein zentraler Bestandteil der Verhaltenstherapie bei Angststörungen. In der Praxis wird die klassische in-vivo-Exposition jedoch häufig durch organisatorischen Aufwand erschwert. Virtuelle Realität (VR) kann Konfrontationssituationen kontrolliert, wiederholbar und in Praxisräumen bereitstellen – als strukturiertes Werkzeug innerhalb leitlinienorientierter Psychotherapie.

Ziel des VTplus-Teilvorhabens

Ziel von VTplus war die Umsetzung eines anwenderzentrierten, einfach zu bedienenden VR-Therapiesystems für ambulante Konfrontationsübungen sowie die Untersuchung zentraler Faktoren für Bedienbarkeit, Interaktion, Verträglichkeit und Praxistauglichkeit. Dazu wurden Anforderungen für den therapeutischen Einsatz (inkl. relevanter medizinprodukterelevanter Rahmenbedingungen) erarbeitet und in ein integriertes Systemkonzept überführt.

Vorgehen: Von Nutzungskontext bis Praxistauglichkeit

Im Projekt wurden u. a. folgende Schritte umgesetzt:

Nutzungskontextanalyse und Ableitung von Anforderungen für den therapeutischen Einsatz
Systemkonzeption und Erprobung unterschiedlicher Architekturansätze
Iterative Umsetzung von Bedien-/Interaktionskonzepten und VR-Inhalten
Experimentalpsychologische Untersuchungen (u. a. Einfluss von Befragungs- und Navigationsmethoden auf Lernerfolg, CyberSickness, Präsenz- und Angsterleben)
Machbarkeitsstudie zur Praxistauglichkeit in enger Abstimmung mit den Projekt- und Therapieforschungspartnern

Ergebnis: Kompaktes VR-Therapie System mit breitem Übungsumfang

Als Projektergebnis wurde ein hoch integrierter, mobiler VR-Therapie-Demonstrator entwickelt, der für psychotherapeutische Konfrontationsübungen ausgelegt ist. Die finale Demonstrator-Version umfasste 14 virtuelle Umgebungen zur Reizkonfrontation mit Variationsmöglichkeiten und begleitender Dokumentation.

Befragungs-Highlights: Hohe Nutzungsbereitschaft

Im Rahmen einer Vorstudie mit evaluierten Systemschulungen (Teilauswertung von 32 Teilnehmenden) wurde die Nutzerakzeptanz mit dem Technology Usage Inventory (TUI) erhoben. Die Ergebnisse zeigen eine überdurchschnittlich hohe Nutzungsabsicht:

„Würden Sie Zugang zu diesem VR-Therapie-System haben wollen?“: 90%
„Würden Sie dieses VR-Therapie-System nutzen?“: 80,6%
Skepsis gegenüber dem VR-Therapie-System wurde sehr gering bewertet (2,45 von 7)

Partner & assoziierte Partner: Zusammenarbeit als Erfolgsfaktor

EVElyn wurde im Verbund mit Partnern aus Mensch-Technik-Interaktion, Psychotherapie und VR-Systementwicklung umgesetzt.

Hochschule Heilbronn (UniTyLab) – Verbundkoordination, Mensch-Technik-Interaktion
kbo-Inn-Salzach-Klinikum gGmbH – Psychotherapie/klinischer Partner
VTplus GmbH – Entwicklung, Integration und Umsetzung der VR-Therapie-Inhalte und Systemarchitektur

Assoziierte/kooperierende Partner (Nutzungskontext, Versorgungsforschung & Implementierung)

Das Projekt wurde zudem beratend durch die AOK Baden-Württemberg begleitet (u. a. zur Erstattungs-Perspektive und einer Etablierung über Pilotprojekte und Individualverträge).

Besonderer Dank gilt den Verbund- und Therapieforschungspartnern für die hervorragende Zusammenarbeit.

Anschlussfähigkeit

Das Projekt EVElyn legte wesentliche Grundlagen für die Weiterentwicklung des mobil einsetzbaren VT+ExpoCart3 Systems, validierte therapeutische VR-Umgebungen und die behördliche Eintragung aktiver Medizinprodukte.

Projekt: EVElyn – Effizienzsteigerung und Versorgungsoptimierung in der ambulanten Psychotherapie von Angststörungen
Teilvorhaben VTplus: VR-Demonstrator für ambulante Verhaltenstherapieübungen / VR-Konfrontation
Förderkennzeichen: 13GW0169B
Laufzeit: 01.10.2016 – 30.09.2020

Virtuelle Realität mit Neurofeedback zur Behandlung chronischer Schmerzen – VirtualNoPain

Veröffentlicht am Oktober 25, 2020 von M.Müller

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).

Kontakt

VTplus GmbH – Verbundkoordinator VirtualNoPain
Prof. Dr. J. Müller
An den Breiten 4, 97078 Würzburg

eMail: VirtualNoPain@vtplus.eu | Tel. +49 931 306 997 542

VTplus GmbH Kontaktformular
Projekt Information: www.virtual-no-pain.de

Verbundpartner:

Brain Products GmbH
ZTM Bad Kissingen GmbH
Universität Würzburg, Lehrstuhl für Psychologie I – Biologische Psychologie, Klinische Psychologie und Psychotherapie (Prof. P. Pauli), die Arbeitsgruppe Interventionspsychologie (Prof. A. Kübler)
Universitätsklinikum Würzburg, Arbeitsgruppe Schmerz der Neurologischen Klinik
VTplus GmbH (Verbundkoordinator)

Verbundvorhaben Titel: Kombination von virtueller Realität (VR) und Brain-Computer-Interface (BCI) zur Therapie chronischer Schmerzen (VirtualNoPain)
gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung
Bekanntmachung: „Chronische Schmerzen – Innovative medizintechnische Lösungen zur Verbesserung von Prävention, Diagnostik und Therapie“
Laufzeit: 01.07.2020 – 31.12.2023
FKZ: 13GW0343

Weiterführende Informationen

Weitere Berichte zu Ergebnissen und Veranstaltungen rund um VirtualNoPain und VR-/BCI-basierte Schmerztherapie finden Sie unter: Beiträge zum Projekt VirtualNoPain ›.

KI-gestützte Emotionsbewältigung mit VR – OPTAPEB Präsentation | Video Beitrag

Veröffentlicht am August 4, 2020 von M.Müller

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.

IKM OPTAPEB

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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.

Weitere Informationen auf der OPTAPEB-Projekt-Homepage oder gerne persönlich bei:
Teilprojekt VTplus GmbH | Prof. Dr. J. Müller | optapeb@vtplus.eu

Virtuelle Realität in der Therapie – Expo live!

Veröffentlicht am Februar 29, 2020 von M.Müller

VTplus hat im Rahmen des 3. Würzburger Psychotherapiekongress 27.02.2020 – 01.03.2020 spannende Einblicke in die Technik eines neuen 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.

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).

Die Evaluierung der Praxistauglichkeit erfolgt mit Therapieforschungspartnern wie dem Zentralinstitut für Seelische Gesundheit Mannheim – Abteilung für Klinische Psychologie und der Hochschulambulanz für Psychotherapie am Institut für Psychologie der Universität Würzburg.

Geplante Weiterbildungsmöglichkeiten zur VR-Therapie und Präsentationen auf Fach-Kongressen werden unter Veranstaltungen gelistet.

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

Veröffentlicht am April 1, 2019 von M.Müller

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 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

Weitere Beiträge zum Projektverlauf und zu Ergebnissen finden Sie unter: Beiträge zum Projekt REHALITY ›.

REHALITY, Förderkennzeichen VTplus 13GW0213D,
Laufzeit: 01.04.2019 bis 31.03.2022
gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung

VR-Brille gegen Angst | VTplus auf der Hannover Messe 2019 auf dem Stand des BMBF

Veröffentlicht am April 1, 2019 von M.Müller

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.

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.

siehe auch: Pressemeldung des BMBF vom 01.04.2019, sowie Pressemeldung der Universität Würzburg | einBLICK | Online-Magazin der Universität Würzburg | Ausgabe 16 – 23. April 2019 vom 23.04.2019

VTplus Präsentation

VTplus Unternehmen

VTplus VR-Therapie VR-HealthCare

VTplus Poster

Hintergrund: Warum virtuelle Realität in der Neurorehabilitation?

Ziel des VTplus-Teilvorhabens

Vorgehen: Systemkonzeption, Closed-Loop-Architektur und Integration

Ergebnis: Demonstrator für individualisierte VR-Rehabilitationsübungen

Virtuelle Umgebungen, Avatar und Interaktion

Zusammenarbeit im Forschungsverbund

Anschlussfähigkeit

Ziele

Ergebnisse

VR-Szenarien: Soziale Interaktion und Vortrag

Therapeutische Steuerung und KI-Unterstützung

Klinische Erprobung

Verbund und Zusammenarbeit

Anschlussfähigkeit und Weiterentwicklung

Downloads

Hintergrund: Warum VR für Expositionsübungen?

Ziel des VTplus-Teilvorhabens

Vorgehen: Von Nutzungskontext bis Praxistauglichkeit

Ergebnis: Kompaktes VR-Therapie System mit breitem Übungsumfang

Befragungs-Highlights: Hohe Nutzungsbereitschaft

Partner & assoziierte Partner: Zusammenarbeit als Erfolgsfaktor

Anschlussfähigkeit

Interdisziplinäre Expertise mit spezialisierten Partnern aus Industrie und Wissenschaft

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