Neue Technologien – Hightech für Seniorinnen und Senioren

Mit Augmented Reality zu einem stabilen Rumpf

Im Alter steigt das Risiko, einen Schlaganfall zu erleiden. Betroffene haben danach oft Bewegungsstörungen. Physiotherapie-Forschende arbeiten an einem innovativen Trainingsprogramm, das sie bei der Rehabilitation des Rumpfes unterstützt.

Weltweit erleiden jedes Jahr rund 16 Millionen Menschen erstmals einen Schlaganfall. Besonders häufig betroffen sind ältere Menschen: Laut Erhebungen aus den USA erleiden rund 16 Prozent der Männer und 14 Prozent der Frauen über 80 Jahren einen Hirnschlag, bei den 60- bis 79-Jährigen sind es 6 beziehungsweise 5 Prozent. Viele der Betroffenen leiden unter halbseitigen Lähmungen sowie Aufmerksamkeits- und Konzentrationsstörungen und müssen einzelne Bewegungen wieder neu lernen. Je früher und intensiver sie damit beginnen, desto besser sind ihre Erfolgsaussichten. Um sie dabei optimal zu unterstützen, werden in der Rehabilitation zunehmend Hightech-Geräte sowie virtuelle Trainingsprogramme eingesetzt. Diese haben den Vorteil, dass sie wesentlich mehr Wiederholungen ermöglichen als eine klassische Physiotherapie. Sie motivieren zudem spielerisch, passen sich den Nutzerinnen und Nutzern an und dokumentieren deren Fortschritte.

Virtuelle Birnen und Äpfel pflücken
Für das Training von Arm- und Beinfunktionen haben sich mehrere Rehabilitationsroboter sowie Augmented-Reality- und Virtual-Reality-Szenarien etabliert. Für eine spezifische Rehabilitation des Rumpfes gibt es hingegen erst wenige Hilfsmittel. «Da besteht eine gewisse Lücke», sagt Christoph Bauer, stellvertretender Leiter Forschung und Entwicklung am ZHAW-Institut für Physiotherapie. Die Kontrolle des Rumpfes sei nach einem Hirnschlag jedoch häufig beeinträchtigt, sagt er. Dies wirke sich aufs Sitzen, Gehen und Stehen aus. Dennoch sind Studien und Innovationen in diesem Bereich rar. Forschende am Institut für Physiotherapie sind seit Anfang 2020 deshalb zusammen mit Partnern daran, ein virtuelles Trainingsprogramm für den Rumpf zu entwickeln. «Es basiert auf Hololens, einer Augmented-Reality-Brille», erklärt Co-Projektleiter Daniel Baumgartner von der ZHAW School of Engineering. Die Software animiert Patientinnen und Patienten dazu, in einem virtuellen Umfeld nach Äpfeln und Birnen zu greifen. Sie honoriert Erfolge visuell und steigert die Anforderungen sukzessive.

«Entscheidend ist, dass die Übungen möglichst früh und intensiv ausgeführt werden.»

Das Trainingsprogramm wird zurzeit im Rehazentrum der Kliniken Valens auf seine Benutzerfreundlichkeit getestet. Die Ergebnisse sollen im Herbst vorliegen. «Wir wissen, dass die Übungen wirksam sind. Entscheidend ist, dass sie nach einem Schlaganfall möglichst früh und intensiv ausgeführt werden», hält Christoph Bauer fest. «Holoreach» trage zu einer hohen Trainingsintensität bei. Das Programm soll dereinst auch bei chronischen Beschwerden zum Zug kommen. Es soll zudem ohne die Anleitung einer Fachperson und zuhause genutzt werden können. Christoph Bauer betont, dass Therapeutinnen und Therapeuten nicht befürchten müssten, dadurch überflüssig zu werden. «Unser Ziel ist es, ihnen ein gutes Werkzeug in die Hand zu geben.»

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Holoreach – Development of an Augmented Reality Training Programme for Stroke Patients

Co-Projektleitung
Prof. Dr. Daniel Baumgartner und Dominik Textor (ZHAW School of Engineering)

Stellv. Projektleitung
Dr. Christoph Bauer

Projektteam
Dr. Jens Bansi (Kliniken Valens), Martin Huber, Dr. Irina Nast, Mandy Scheermesser und Bettina Sommer (ZHAW-Institut für Physiotherapie), Robin Waibel (Bitforge AG), Michaela Wenger (ZHAW School of Engineering)

Finanzierung
Innosuisse

Projektpartner
rotavis AG, Bitforge AG, Stiftung Kliniken Valens