Im Video ist der Einsatz des im Fraunhofer-IIS Reallabor eingesetzten VTplus VR-Therapie und -Forschungssystem VT+ExpoCart2 DV zu sehen.

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Im Projekt OPTAPEB entstand in Kooperation mit weiteren Verbundpartnern ein VR-Therapiesystem, welches mit virtuellen Co-Therapeuten KI-gestützte Emotionsbewältigungsübungen ermöglicht und dazu eine Vielzahl von Verhaltens- und Körpermaßen erfasst, verarbeitet und in die Übungsverläufe und Interventionsschritte einbezieht.

Damit wird es den Therapeutinnen und Therapeuten ermöglicht, ihre Aufmerksamkeit den Patientinnen und Patienten zu widmen und gleichzeitig objektive Verhaltensmaße einbeziehen zu können.

Die im Video gezeigte Anwendung ist ein Beispiel für den Einsatz der VTplus VR-Forschungssysteme auf Basis der modularen VTplus VR-Plattform.

Der Beitrag VTplus VR-Forschungssystem und OPTAPEB im Fraunhofer-IIS-Reallabor | Video Beitrag erschien zuerst auf VTplus – VR-Therapie Systeme – Virtuelle Realität für Kliniken & Praxen.

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.

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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

• KI.ASSIST-Ergebnissbroschüre 2022 (PDF)
• KI.ASSIST Ergebnisbericht Lern- und Experimentierräume / Thieke-Beneke et al. 2022 (PDF)

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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 unter optapeb.vtplus.eu oder gerne persönlich bei:
Teilprojekt VTplus GmbH | Prof. Dr. J. Müller | optapeb@vtplus.eu

Der Beitrag KI-gestützte Emotionsbewältigung mit VR – OPTAPEB Präsentation | Video Beitrag erschien zuerst auf VTplus – VR-Therapie Systeme – Virtuelle Realität für Kliniken & Praxen.

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

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

Verbundforschung OPTAPEB,
gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung

Der Beitrag Verbundforschungsprojekt: Optimierung der Psychotherapie durch Agentengeleitete Patientenzentrierte Emotionsbewältigung (OPTAPEB) erschien zuerst auf VTplus – VR-Therapie Systeme – Virtuelle Realität für Kliniken & Praxen.

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Der Beitrag Virtual Reality Therapie an der Universität Würzburg | Radio Gong Video Beitrag erschien zuerst auf VTplus – VR-Therapie Systeme – Virtuelle Realität für Kliniken & Praxen.

Wir bedanken uns für die überaus anregenden Gespräche und das große Interesse am Einsatz von virtueller Realität.

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