Erfahrungen mit der Verwendung und biopsychosozialen Auswirkungen von Roboter- und Virtual-Reality-Geräten in der neuromotorischen Rehabilitation

In den letzten zwei Jahrzehnten haben die alternde Bevölkerung und die damit verbundene Zunahme akuter und chronischer Erkrankungen zu einem dringenden Bedarf an Gesundheitslösungen geführt, einschließlich der Umsetzung interdisziplinärer und innovativer Ansätze in der Patientenversorgung. Im Zusammenhang damit hat das Gebiet der neuromotorischen Rehabilitation aufgrund ihrer vielseitigen Anwendung großes Interesse am Einsatz von Roboter- und Virtual-Reality-Geräten (VR) in Genesungsprogrammen gezeigt.

Die robotergestützte Therapie (RAT) hat bisher vielversprechende Beweise vorgelegt, die Vorteile wie die Möglichkeit zeigen, sich wiederholende, intensive und aufgabenorientierte Rehabilitationsaktivitäten anzubieten, einschließlich der Möglichkeit, kleinere Arbeitskräfte, optimierte Übungen und eine quantitative motorische Bewertung in Echtzeit zu implementieren und Überwachung. Bis heute wurden verschiedene Robotertypologien (z. B. Exoskelette, Endeffektoren, Soft-Roboter) implementiert, um verschiedene chronische und komplexe Krankheiten wie erworbene Hirnverletzungen (ABI), Rückenmarksverletzungen (SCI), Multiple Sklerose (MS), und Parkinson-Krankheit (PD), die Beweise für ihre Machbarkeit und eine Verbesserung der Patientenfunktionalität, Autonomie und gesundheitsbezogenen Lebensqualität (HRQoL) melden.

Ebenso hat sich VR als vielversprechendes Instrument zur Verbesserung der Rehabilitationsergebnisse erwiesen. Wenn verschiedene technische Geräte (z. B. Head-Mounted Displays, Bewegungserfassungs- und Verfolgungssysteme) implementiert werden, können sie realistische Erfahrungen liefern, indem sie mit virtuellen Umgebungen (VEs) interagieren, die Alltagsumgebungen sehr ähnlich sind. Bis heute haben zahlreiche Studien die Wirksamkeit beispielsweise von VR-Laufbandtrainings für die unteren Gliedmaßen, zur Verbesserung des Gangs und des Gleichgewichts und letztendlich zur Verringerung des Sturzrisikos oder von Übungen zum Erreichen und Greifen virtueller Objekte auf Zielarme getestet und nachgewiesen manuelle Bewegung, Geschicklichkeit und Koordination. Außerdem hat sich VR dank der multimodalen und multisensorischen Stimulation, die es bieten kann, als ein wirksames Instrument erwiesen, um signifikante Veränderungen der kognitiven Ergebnisse (z. B. Gedächtnis, visuelle Aufmerksamkeit, exekutive Funktionen) zu erzielen. Schließlich hat sich gezeigt, dass eine solche Stimulation das Potenzial für eine verstärkte Patientenbeteiligung am Rehabilitationsprogramm hat, was letztendlich die Behandlungscompliance verbessert.

Dennoch bleibt neben der Komplexität der technologischen Geräte und der damit verbundenen klinischen Anwendung die Sicherstellung einer angemessenen Patientenbeteiligung und Therapietreue eine offene Herausforderung. Dementsprechend hat die Einführung von Technologie in Rehabilitationsprogrammen die Frage nach der Verwendbarkeit der Geräte und der Nutzungserfahrung aufgeworfen. Benutzerfreundlichkeit bezieht sich insbesondere auf die Wahrnehmung und Fähigkeit eines Patienten, ein Gerät effektiv, effizient und zufriedenstellend zu verwenden. Faktoren wie die Benutzerfreundlichkeit und Erlernbarkeit der Geräte sind daher von entscheidender Bedeutung, wenn es darum geht, eine angemessene Technologieakzeptanzrate zu erreichen. Solche Faktoren erklären jedoch nicht immer ausreichend die Komplexität des Nutzungserlebnisses. Um das Konzept der Gerätenutzung besser zu erweitern, müssen auch sozio-kognitive und erfahrungsbezogene Faktoren (z. B. Emotionen, Motivation, Zufriedenheit) berücksichtigt werden.

Angesichts der Daten in der Literatur wurde über die motorische und funktionelle Erholung hinaus bisher kaum das Potenzial von RAT und VR zur Verbesserung der psychosozialen Funktionsfähigkeit von Patienten angesprochen. Um den Einsatz technologischer Geräte in Rehabilitationsprogrammen optimal zu verbessern, ist außerdem ein tieferes Verständnis ihrer Nutzungserfahrung zunehmend erforderlich.

In Anlehnung an diese Linie besteht der Zweck dieses Studienprotokolls darin, in einem realen klinischen Umfeld sowohl die Anwendungserfahrung als auch die biopsychosoziale Wirksamkeit von Roboter- und VR-Technologie bei Patienten zu untersuchen, die sich einer neuromotorischen Rehabilitation unterziehen. Insbesondere umreißt dieses Protokoll die Verfahren zur Untersuchung der Wahrnehmung und der Auswirkungen einer solchen Technologie über verschiedene neurologische (dh ABI, PD) und orthopädische (dh totale Knie-/Hüftendoprothetik) Bedingungen und die impliziten Unterschiede der implementierten technologischen Geräte. Dementsprechend werden Beobachtungen innerhalb/zwischen Gruppen nach Bedarf durchgeführt, indem konsistente klinische Populationen und Interventionsverfahren berücksichtigt werden. Die Studienziele sind im Einzelnen:

1. Untersuchung von Unterschieden vor und nach der Behandlung und langfristigen (6-Monats-Follow-up-)Effekten in Bezug auf: HRQoL des Patienten, Zufriedenheit mit der Lebensqualität, Angst- und Depressionssymptome, kognitive Funktion und funktioneller Status;
2. um die wahrgenommene Erfahrung des Patienten mit dem Rehabilitationsprogramm sowie die wahrgenommene Erfahrung mit der Verwendung der Roboter- und VR-Geräte (Benutzererfahrung und Benutzerfreundlichkeit des Geräts) und die damit verbundenen psychosozialen Auswirkungen zu messen;
3. um die Unterschiede in Bezug auf die Erfahrung mit der Verwendung des Geräts in Bezug auf die Pathologie, den Schweregrad der Erkrankung und die Art des implementierten Geräts zu beobachten;
4. die Bewertung der wahrgenommenen Benutzerfreundlichkeit des Geräts auf die Therapeuten auszudehnen und zu untersuchen, inwieweit dies mit der Wahrnehmung der Benutzerfreundlichkeit des Geräts und der Rehabilitationserfahrung durch den Patienten zusammenhängt.