Wie Virtual Reality die Neurorehabilitation von Kindern revolutioniert

In einem Forschungsprojekt in Zusammenarbeit mit der Kinder-Reha Schweiz des Universitäts-Kinderspitals Zürich konnten wir nachweisen, dass Kinder ein VR-Erlebnis als motivierendes Werkzeug akzeptieren und Therapeuten es als sinnvolle Ergänzung zu bestehenden Therapien bewerten (Virtual Reality in der pädriatischen Neurorehabilitation). Mit diesem Wissen als Grundlage ging das Projekt in die nächste Phase.

Ein wichtiger Aspekt der Reha mit Kindern ist die Förderung von Aktivitäten des täglichen Lebens, die für das Kind und die Familie von Bedeutung sind. Derzeit finden diese Therapien in der Regel in Therapieräumen oder in der sicheren Umgebung des Rehabilitationszentrums statt. Viele Alltagsaktivitäten lassen sich in diesem Setting nur schwer trainieren. Auch ist es schwierig, die Motivation der Kinder über längere Zeit aufrecht zu erhalten, da ein eintöniger und farbloser Raum viel zu wenig Abwechslung bietet.

Wichtig war es eine Lösung zu finden, die von den Kindern und Therapeuten akzeptiert wird und als zusätzliche Therapie-Möglichkeit eingesetzt werden kann, um verschiedenste Alltagsaktivitäten in einer sicheren Umgebung trainieren zu können. Dank dem Einsatz von VR können die Kinder spielerisch Aufgaben lösen. Sie sind damit viel engagierter und bewegen sich darum länger und ausdauernder. Dies ermöglicht es, dass die Kinder ohne es zu merken eine höhere Anzahl an Bewegungs-Wiederholungen durchführen, welche für das Erlernen und die Verbesserung einer Aktivität notwendig sind.

Erste Resultate zeigen bereits einen positiven Einfluss – dies wird nun wissenschaftlich weiter ausgewertet.

Ziel: Spielerisch zu besseren Reha Erfolgen führen

Lösungskonzept

Nach einer Evaluation der Geräte hat man sich für die Oculus Quest 2 entschieden. Sie ist bei den Kindern am besten akzeptiert und erlaubt es am intensivsten, in neue Welten einzutauchen.

Der Betreuer begleitet das Kind und muss daher wissen, wo sich das Kind im Spiel befindet. Oculus bietet zwar die Möglichkeit den Bildschirm zu spiegeln, jedoch möchte man die Daten nicht ins Internet stellen. Zudem möchte man die App und die Szenen auf einfache Art steuern. Deshalb wurde eine eigene Betreuer App entwickelt, welche es dem Betreuer erlaubt, mit der Szene zu interagieren und live zu unterstützen, sowie das Tracking und Statistiken einzusehen.

Spielablauf

Es gibt verschiedene Spielmodi und eine Szenenauswahl, um eine für das Kind passende Welt auswählen zu können.

Innovation

Die Companion App inklusive selbst-entwickeltem Streaming erlaubt es dem Betreuer jederzeit, die Situation einzusehen und Einfluss auf das Spiel zu nehmen, wie z.B. mittels Anpassen des Schwierigkeitslevels.

Eine weitere für die Reha neuartige Innovation auf der Quest 2 ist das akkurate Fusstracking. Dies wurde mit Trackern realisiert, welche die Position im Raum angeben. Dank der Nutzung von 3 Trackern pro Fuss kann der Fuss inklusive Position und Ausrichtung im Raum in der VR Szene in Echtzeit nachgestellt werden. Damit kann das Kind jederzeit die Bewegungen und das Platzieren seiner Füsse in der virtuellen Welt sehen. Ausserdem kann das Kind über ein auditives Feedback beispielsweise darauf aufmerksam gemacht werden, wenn es mit seinem Fuss gegen ein Hindernis gestoßen ist. Gerade bei Kindern mit neurologischen Erkrankungen sind visuelle und auditive Feedbacks sehr wichtig und wertvoll, da diese Kinder häufig über eine reduzierte Körperwahrnehmung verfügen.

Für eine intuitive Interaktion des Spielers wurde das Hand Tracking genutzt. Somit fühlt sich das Pflücken von Früchten, Öffnen von Türen oder Berühren von magischen Pilzen so natürlich an wie möglich und kann als weitere Motivation Möglichkeit genutzt werden.

Zielerreichung

Die Ziele wurden sehr gut erreicht. Die Akzeptanz der Kinder ist sehr gross und es macht ihnen Spass. Bei der Wahl zwischen der virtuellen oder der herkömmlichen Therapieform, entscheiden sie sich stets für VR, weil es viel mehr zu entdecken gibt und ihre Aktionen eine Belohnung auslösen, sei es in Form eines visuellen Effektes, einer Bewegung eines Tieres oder einem akustischen Feedback.

Die Therapeuten bewerten die Lösung ebenfalls als gute Ergänzung zu den bestehenden Therapien. Die Kinder lassen sich viel leichter zu Übungen motivieren und die aufgezeichneten Bewegungs- und Verhaltensdaten ermöglichen eine systematische und belegbare Auswertung der Fortschritte, die das Kind erzielt.

Dies wurde anhand eines Trials mit 21 Teilnehmer bewertet:

User experience trial – Teilnehmer
User experience trial – Therapeuten
User experience trial – Kinder

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