VReha

Virtuelle Welten für digitale Diagnostik und kognitive Rehabilitation

VREHA TEILVORHABEN:
VR-Ein- und Ausgabetechnologien zur Umsetzung der klinischen Diagnose- und Rehabilitationskomponenten

VReha Projekt Web-Seite


Laufzeit  Dezember 2017 – November 2019

Förderung: BMBF

Hintergrund und Gesamtziele

Immersive Technologien wie Virtual Reality (VR) oder Augmented Reality (AR) erleben momentan eine rasante Entwicklung. In absehbarer Zukunft wird fast jeder Haushalt über VR- und AR-Systeme verfügen. Dies bietet völlig neue Möglichkeiten für diagnostische und therapeutische Anwendungen in der Medizin. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, diese Möglichkeiten bei Erkrankungen mit Beeinträchtigung kognitiver Funktionen (Demenz, Schlaganfall) zu nutzen.

Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren soll die Diagnostik von kognitiven Beeinträchtigungen durch die Verwendung realitätsnaher Tests deutlich sensitiver und präziser werden; alltagsrelevante Einschränkungen können so besser erfasst werden („ökologische Validität“). In Verbindung mit der medizinischen Diagnostik wird eine bessere und standardisierte Früherkennung kognitiver Störungen (z.B. im Frühstadium einer Demenzerkrankung) erwartet. Es werden VR-basierte individuelle Störungsprofile erstellt, anhand derer ambulante VR-basierte Therapieprogramme bestimmt und durchgeführt werden können (siehe Abbildung 1). So können neuropsychologische bzw. kognitive Störungen besser und alltagsnäher behandelt werden.

Im VReha-Projekt soll eine konfigurierbare, App-basierte Toolbox prototypisch entwickelt werden, die mittels VR-basierter Hardware bestehende Verfahren ergänzt und zur digitalen Diagnostik und einer angepassten Rehabilitation kognitiver Beeinträchtigungen verwendet werden kann.

Motivation und Ziel des HHI Teilvorhabens

Für eine breite Einführung der VR-Technologien im Bereich der Diagnostik und Rehabilitation sind neue, nutzerfreundliche und überzeugende Anwendungen zu entwickeln. Insbesondere bei der Interaktion in virtuellen Szenen als auch bei der Visualisierung sind entscheidende Neu- und Weiterentwicklungen notwendig.

Das Fraunhofer HHI wird in diesem Teilvorhaben neue Basistechnologien für die VR-Eingabe und Visualisierung bereitstellen, die in Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern zu einer prototypischen VR-Anwendung entwickelt werden. Diese VR Tool-Box wird dann die Grundlage für die neuen, digitalen Diagnose- und Rehabilitationsverfahren der klinischen Partner sein.

Dabei wird sich die Entwicklung auf folgende zwei wissenschaftlich-technische Bereiche konzentrieren:

  1. neue berührungslose Interaktionstechnologien und
  2. realistische Visualisierung der Selbstrepräsentation.

 

Für eine einfache nutzerfreundliche Interaktion mit Objekten und Inhalten der virtuellen Szene ist eine intuitive berührungslose Steuerung und Navigation erforderlich. Zeigegesten und Körperposen sollen dem Nutzer erlauben, sich natürlich in der virtuellen Szene zu bewegen, um die Aufgaben der Diagnostik und Rehabilitation erfolgreich auszuführen.

Ein wesentliches Problem gegenwärtiger VR Darstellungen ist die fehlende Visualisierung des Nutzers selbst. Hier sollen neue Verfahren entwickelt werden, welche die 3D-Geometrie des Nutzers erfassen und daraus ein möglichst realistisches 3D-Modell der Person für die Visualisierung erzeugen.

VReha Verbundpartner

  • HASOMED GmbH
  • Fraunhofer HHI
  • Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften
  • Charité – Universitätsmedizin Berlin Humboldt-Universität zu Berlin, Klinik für Neurologie mit Experimenteller Neurologie
  • Universitätsklinikum Leipzig AöR
  • Klinik für Kognitive Neurologie