08.06.2017

Virtual und Augmented Reality bei der Therapie und im Operationssaal

Im Gesundheitsbereich wird derzeit am Einsatz von Virtual und Augmented Reality gearbeitet. Bei komplizierten chirurgischen Eingriffen, bei der Psychotherapie und der Pflegerausbildung soll die Technologie künftig eingesetzt werden.
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(c) asawinklabma -fotolia.com

Seit mehr als 40 Jahren leidet ein Mann unter Schmerzen im rechten Arm – jede Stunde und jeden Tag. Und das, obwohl er gar keinen rechten Arm mehr hat. Es sind Phantomschmerzen, die den 72-Jährigen seit der Amputation plagen. Nach unzähligen gescheiterten Therapieversuchen können ihm Ärzte in Göteborg endlich helfen. Sie schließen Elektroden an den Armstumpf an. Der Patient sieht sich derweil wie in einem Spiegel auf einem Bildschirm, nur dass der fehlende Arm durch einen virtuellen ersetzt wird. Eine Software misst die gesendeten Muskelsignale und macht es so möglich, den virtuellen Arm unabhängig zu bewegen. Nach einigen Wochen verschwinden die Phantomschmerzen – zum ersten Mal seit vielen, vielen Jahren.

„Wir haben diese Technologie entwickelt, um Patienten und Wissenschafter im Kampf gegen den Schmerz zu unterstützen“, sagt Max Ortiz Catalan, der Erfinder der Software. Sie ist aber nur ein Beispiel dafür, wie Virtual und Augmented Reality im Gesundheitsbereich eingesetzt werden können. Ideen dazu gibt es schon seit einigen Jahren, praxistauglich werden sie aber erst allmählich.

Die künstliche Spinne

Ein Bereich, in dem sich die Forschung bald große Erfolge durch Augmented Reality verspricht, ist die Psychotherapie, genauer gesagt die Konfrontationstherapie zur Behandlung von Angststörungen. Mittels der Technologie können künstliche Objekte in eine reelle Situation eingebunden werden. Ohne einen Ausflug in die Zoohandlung ist es so beispielsweise möglich, Menschen mit Angst vor Spinnen eines der haarigen, achtbeinigen Tiere über den Arm laufen zu lassen. Personen mit Flugangst können über eine Virtual-Reality-Brille in ein Flugzeug steigen und Start und Landung miterleben, obwohl sie eigentlich bequem auf dem Sofa sitzen. Wie wirksam diese Therapien tatsächlich sind, dazu ist man sich in der Forschung derzeit noch nicht einig. Sollte die Methode als allgemein erfolgversprechend eingestuft werden, könnte sie eine enorme Kostenerleichterung für die Patienten und die Therapeuten bedeuten.

Redaktionstipps

Ähnlich verhält es sich bei der Ausbildung von Ärzten und Pflegekräften. So bietet etwa die Plattform Medical Realities eine umfangreiche Sammlung an 360-Grad-Lehrvideos für zukünftige Chirurgen an. Das Programm würde somit „Ausbildungskosten reduzieren, ein breiteres Publikum erreichen und eine sichere Lernumgebung für Medizinstudenten bieten“, heißt es von den Entwicklern.

Second Life

Auch Krankenpfleger ler- nen während ihrer Ausbildung virtuelle Umgebungen kennen. Die Nursery University of Texas at Arlington hat sich auf Erfahrungen aus dem Spiel „Second Life“ spezialisiert. Seit 2015 setzt man bei der Ausbildung des Pflegepersonals auf die Erforschung von Anwendungsfällen mit VR-Brillen zum Erlernen eines korrekten Umgangs mit Patienten.

Schwierige Eingriffe

Selbst bei komplizierteren Operationen könnten VR- und AR-Technologien künftig helfen: Für diese sind derzeit noch viele Röntgenbilder nötig, die vor, während und nach dem Eingriff gemacht werden. Das kostet Zeit und bedeutet eine hohe Strahlenbelastung für die Patienten. An der Uniklinik München haben Forscher den sogenannten Camera Augmented Mobile C-Arm, kurz CAMC, entwickelt. Die Kamera zeigt in Echtzeit, wo sich die Hände des Chirurgen während des Eingriffs befinden. Derzeit ist dafür noch ein Bildschirm notwendig. Doch bald soll der Operateur einfach eine Datenbrille aufgesetzt bekommen. Die Entwickler des CAMC schätzen, dass ihre Technologie in den nächsten drei bis fünf Jahren in mehreren Krankenhäusern eingesetzt werden wird.

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sanSirro- und QUS-Gründer Hannes Steiner und die Kleidung des Startups auf der Pariser Eurosatory (c) QUS Body Connected

Mit seiner Marke QUS hat sich das Steirer Startup sanSirro seit seiner Gründung 2013 bereits einen Namen in der Sport-Szene gemacht. Rund um Gründer Hannes Steiner stellt man smarte Sportkleidung her, die die Körperfunktionen der tragenden Personen misst.

Erst im vergangenen März hat sanSirro gegenüber brutkasten ein Investment angekündigt – gefolgt von einer Zusammenarbeit mit dem größten deutschen Rüstungskonzern Rheinmetall.

Vom Sport zum Militär

Der Grund: Seine Kleidung für Sportler:innen sollte alsbald auf Rüstungs- und Militärzwecke umgemünzt werden – brutkasten berichtete. Nun ist es offiziell: Die Partnerschaft mit Rheinmetall schafft mittels “Bio-Monitoring”, wie es beide Kooperationspartner nennen, “Informationsüberlegenheit auf taktischer Ebene”.

Heißt: Der physische Zustand von Soldaten wird mittels Textilsensoren aufgenommen und analysiert. Das Tracking von Vital- und Körperdaten ist unter dem Begriff Bio-Monitoring geläufig und findet im Leistungssport breite Anwendung.

Erstmalig vorgestellt wird die Technologie-Kombi auf der Eurosatory-Messe in Paris vom 17. bis 21. Juni. Dazu äußerte sich QUS bereits in Form eines LinkedIn-Postings und rief zum Besuch im Außenbereich des Paris Exhibition Centers auf.

Die Ausstellung der QUS Militärkleidung in Paris (c) QUS Body Connected LinkedIn

Messe für Verteidigung und Sicherheit

Eurosatory positioniert sich als globales Event für “Defence and Security” – zu Deutsch Verteidigung und Sicherheit. Vorzufinden sind im Pariser Exhibition Center – unweit des internationalen Flughafens Paris Charles De Gaulle – über 2.000 Ausstellende aus aller Welt. Die aktuell laufende Veranstaltung erwartet etwa 62.000 Besucher:innen.

Eurosatory fand erstmalig vor 55 Jahren statt und will sich in Anbetracht geopolitischer und klimatischer Veränderungen neu positionieren. Präsentiert werden neue technologische Entwicklungen rund um Virtual und Augmented Reality, Künstliche Intelligenz und Datentracking.

Wie der Veranstalter selbst schreibt, zielt die mehrtägige Messe darauf ab, die Universalität verantwortungsvoller Verteidigung und Sicherheit “für die Welt von morgen” hervorzuheben.

Warum Militär-Bio-Daten getrackt werden

Bereits vor gut drei Monaten hat sanSirro mit Sitz im südsteirischen Lebring angekündigt, mit Deutschlands größtem Rüstungskonzern kooperieren zu wollen. Man arbeite daran, die QUS-Technologie in Kampfanzüge einzubauen. Ab spätestens 2026 soll die mit Sensoren versehene „Gladius“-Kleidung die Vitalfunktionen von Streitkräften überwachen – brutkasten berichtete.

Die Sportkleidungsmarke QUS soll das Soldatensystem “Gladius 2.0” von Rheinmetall mit Vitaldaten-Tracking aufwerten, heißt es in einer kürzlich erschienenen Aussendung. Weltweit sei Rheinmetall damit als nutzerzentrische Soldaten-Systemlösung “unerreicht”.

Bei “Gladius 2.0” handle es sich um ein “einsatztaugliches Sensor-to-Shooter Netzwerk”, das zeit- und ortsunabhängige Lagebilder bereitstellt. Möglich sei dies dank einer “durchgängigen, stabilen Kommunikationsinfrastruktur” – auch “unter herausfordernden Bedingungen”, wie Rheinmetall schreibt.

Ausbildung und Strategie optimieren

Die Gladius-Kleidung soll mithilfe der QUS-Technologie aus der Südsteiermark die Ausbildung von Militärkräften verbessern. Im Training werden Ausbildungseinheiten so angepasst, “dass ein optimaler Fitnessaufbau gewährleistet werden kann”, heißt es von Rheinmetall.

Chief Digital Officer der Rheinmetall AG Timo Haas zufolge soll das Monitoring “für den Soldaten zukünftig eine wichtige Rolle spielen.” Zum QUS-Bio-Monitoring werden “bereits bewährte Sensoren” wie die Herz- oder Atemfrequenz mit “weiteren Fremdsensoren” kombiniert – darunter Temperatur oder andere messbare Außeneinheiten.

Bio-Tracking sei “überlebenswichtig”

Konkret schreibt Rheinmetall dazu: “Im Einsatz ist die aktuelle Information zum physischen Zustand des individuellen Soldaten oder der ganzen Einheit verfügbar”. In Kombination mit KI-gestützten Datenanalysen sollen taktische Entscheidungen optimiert werden, meint Rheinmetall, was vor allem in komplexen Einsatzszenarien im Sinne einer “Informationsüberlegenheit” überlebenswichtig sei.

Das Vitaldaten-Tracking wird mittels Textilsensorik in die Ausrüstung der Streitkräfte eingebaut, erklärt QUS-Gründer Steiner. Die Technologie ließe sich damit als “passender Baustein” in das bestehende “modulare Soldatensystem” von Rheinmetall integrieren, führt Rheinmetall-CDO Haas weiter aus.

“Diejenigen schützen, die uns beschützen”

“Die gemeinsame Lösung mit Rheinmetall vereint das Beste aus zwei Welten und schützt vor allem die, die uns beschützen. Wir freuen uns sehr über die neue Partnerschaft mit Rheinmetall. Gemeinsam werden wir ein System entwickeln, das sich perfekt in das System von Rheinmetall integrieren lässt und so auf diesem Bereich einen zusätzlichen Mehrwert schafft. Die Vitaldaten der Soldaten jederzeit zu kennen und einschätzen zu können, ist für die Leistungsfähigkeit sehr wichtig”, so Hannes Steiner, Gründer und CEO von QUS.

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