Virtual Reality für starke Schultern

Forscher an der Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) haben ein Virtual-Reality-System für die motorische Rehabilitation der Schulter entwickelt. Der Prototyp umfasst einen eingebauten Bewegungssensor und erlaubt dem Anwender gesteuerte Übungen als Teil eines Fußballspiels.

Die Lösung besteht aus der Software, die einem Multiplattform-Videospiel (Unity) entstammt, kombiniert mit zwei neuartigen Technologien: Intel RealSense, ein Bewegungssensor, der kürzlich für Entwickler freigegeben wurde, und Oculus Rift DK2, eine VR-Brille, durch die Anwender das Programm sehen und abgleichen können, welche Bewegungen sie ausführen.

„Das Ziel ist es, die Schulter mit Hilfe von Virtual Reality wiederherzustellen,“ erklärt einer der Entwickler, Alejandro Baldominos, von UC3M’s Computer Science-Abteilung. Der Prototyp adressiert zwei Bewegungen: die Adduktion und die Abduktion (sagittales Bewegen der Arme). „Die Patienten agieren als Torwarte in einem Fußballspiel und sie müssen die geschossenen Bälle abfangen und sich daher exakt bewegen“, sagt  Alejandro Baldominos. „Um die korrekte Position in jeder Parade einzuhalten, sehen die Patienten Reflexionen ihrer Hände (wobei der Rest des Arms verdeckt ist). Dies verbessert den Effekt der Propriozeption, also des Sinnes, der dem Körper sagt, in welcher Stellung die Muskeln sind.“

Der Prototyp wurde für den Einsatz in Reha-Zentren entwickelt, so dass ein Physiotherapeut die Ergebnisse der Übungen der Patienten  kontrollieren kann. Zudem schätzen die Wissenschaftler, dass sich mit dem neuen System die Rehabilitationsdauer um 20 Minuten täglich verkürze.

Die Physiotherapeuten hätten bestätigt, so die Entwickler, dass die Patienten eine verbesserte Beweglichkeit des Schultergelenks erreichten, den Muskelaufbau beschleunigten und schnell Kraft zulegten. Doch der Prototyp würde noch einiges an Arbeit erfordern, bevor ein marktgängiges Produkt daraus werden könne.

Die künftigen Aufgaben dieser Forschungsrichtung, die durch ein Projekt von Carlos Aguado in der Grupo de de Computación Evolutiva y Redes Neuronales (EVANNAI- Evolutionary Computation and Neural Networks Group) an der UC3M ins Leben gerufen wurde, umfasst klinische Versuche mit der Technologie und die Entwicklung von Programmen, die die anderen Freiheitsgrade des Schultergelenks berücksichtigen: Anteversion, Retroversion, Innenrotation und Außenrotation. Vielleicht ließen sich sogar weitere Spiele für die Rehabilitation anderer Körperteile entwickeln, so Baldominos.

Die Forschungstätigkeit ist Teil der SEACW (Ecosistema Social para el Envejecimiento, la Capacitación y el Bienestar- Social Ecosystem for Aging, Training and Well-being), eines europäischen Projekts mit dem Ziel, einen Anlaufpunkt im Internet für all jene zu schaffen, die sich für einen aktiven, gesunden Lebensstil mit Informationstechnik und Kommunikation  im Alter interessieren.

 

A. Baldominos, Y. Sáez, C. García del Pozo. An Approach to Physical Rehabilitation Using State-of-the Art Virtual Reality and Motion Tracking Technologies. Procedia Computer Science 64. pp. 10-16. 2015.

 

HCist. International Conference on Health and Social Care Information Systems and Technologies. Held 7 to 9 October 2015 in Portugal. http://hcist.scika.org/

 

Bild: Still aus dem Video der Forscher, das die Technologie erklärt.

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