VR unterstützt Patienten bei der Rehabilitation

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Die Universität Melbourne beherbergt seit neuestem eine hochmoderne VR-Anlage. Sie soll das Verständnis menschlicher Bewegung verbessern und Möglichkeiten aufzeigen, wie sich Verletzungen optimal behandeln lassen. In der Echtzeit-Analyse von Bewegung und Leistung kombiniert das Projekt CAREN Biomechanik, Informatik und Neurowissenschaften.

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Die Universität Melbourne beherbergt seit neuestem eine hochmoderne VR-Anlage. Sie soll das Verständnis menschlicher Bewegung verbessern und Möglichkeiten aufzeigen, wie sich Verletzungen optimal behandeln lassen. In der Echtzeit-Analyse von Bewegung und Leistung kombiniert das Projekt CAREN Biomechanik, Informatik und Neurowissenschaften.

Die Anlage, die einzige ihrer Art in Australien, verfügt über ein Laufband mit zwei Bahnen, die sich unabhängig voneinander bewegen lassen und damit Stolpern und Ausrutschen simulieren können. Sie sitzen auf einer beweglichen Plattform. Umfasst wird die Plattform von einem großen, gebogenen Bildschirm, der ein VR-Szenario präsentiert, zum Beispiel einen Waldlauf oder den Gang über eine Hängebrücke. Sensoren und Motion-Capture-Kameras erzeugen ein dreidimensionales Bild des Patienten und seines Körpers beim Laufen. Ein Käfig schützt den Patienten vor Verletzungen. Auf diese Weise lassen sich die Beweglichkeit der Gelenke und die Muskelbelastung anzeigen. Der Bildschirm kann ein 3D-Bild des Bewegungsapparats einblenden, in dem die gerade verwendeten Muskeln aufleuchten. 

Von anderen Laboren unterscheide sich CAREN (Computer Assisted Rehabilitation Environment) darin, betont Dean Graham Schaffer von der Melbourne School of Engineering, dass es eine Umgebung in der realen Außenwelt simuliere. „In einem normalen Labor wird man immer ein bisschen unterschiedlich laufen. Man kann nicht den Boden bewegen und jemanden zum Stolpern bringen. In einer abgesicherten Umgebung kann man das aber“, sagt Professor Schaffer.

„CAREN ermöglicht den Forschern, die Patienten in eine virtuelle Umwelt zu versetzen, zum Beispiel eine städtische Straße, einen Wald oder einen Park, und auf sichere Weise ungeplante physische Störungen einzubauen, um so ein reales Stolpern oder Ausrutschen nachzubilden. So können wir während der Bewegung untersuchen, welche Muskeln aktiviert werden, wie die Gelenke funktionieren und wie das Gehirn arbeitet, einschließlich der Effekte mentaler und physischer Belastung.“

Der australische Gesundheitsminister Greg Hunt setzt große Hoffnungen in das Projekt: „CAREN hat das Potenzial, mit fortschrittlichen Technologien Leben zu verändern und den Menschen ihre Mobilität wieder zurück zu geben.“

Die Anlage werde Wissenschaftlern aus verschiedenen Disziplinen zugute kommen, gibt sich Mark Considine, Rektor der Universität Melbourne, überzeugt. „Die Funktionen von CAREN sind einzigartig, und sie werden von einigen der besten und am weitesten entwickelten klinischen und wissenschaftlichen Einrichtungen der Welt eingesetzt.“ Die Forscher könnten noch enger zusammen arbeiten, um die großen Herausforderungen wie Altern, Rehabilitation und mentale Gesundheit zu meistern.

Dr. David Ackland, Konrektor, Department of Biomedical Engineering, Professor Peter Lee vom Department of Mechanical Engineering und PhD-Student Raneem Hadara betreuen das Labor.  Dr. Ackland, der sich mit Muskel- und Gelenkfunktionen im menschlichen Körper und dem Einfluss von Erkrankungen und Verletzungen auf die motorische Leistung beschäftigt, sagt, dass CAREN ihm helfen werde, zu verstehen, wie Patienten auf Operationen und Rehabilitationen reagieren. „Wir können  genau einschätzen, wie Menschen die Gelenke vor und nach einer Operation bewegen. So können wir sehen, wie ein künstliches Gelenk die Fähigkeit des Patienten beeinflusst, nach der Operation ein Gelenk zu bewegen oder beurteilen, wie sich Gleichgewicht und Sturzgefahr bei einem Schlaganfallpatienten unter der Rehabilitation entwickeln.“

Videos:

Bild: Das Projekt CAREN kombiniert Biomechanik, Informatik und Neurowissenschaften, um menschliche Bewegung und Leistung in Echtzeit zu analysieren.

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