Gerät zur Fahrsimulation für die Rehabilitation von Gleichgewicht und Propriozeption (DRIVESIM)

Neurologische Erkrankungen wie Schlaganfall, Parkinson-Krankheit, amyotrophe Lateralsklerose und leichte kognitive Beeinträchtigung gehören weltweit zu den Hauptursachen für langfristige Behinderungen. Diese Störungen beeinflussen die motorische Koordination, die posturale Stabilität, die sensorische Integration, die exekutiven Funktionen und die Aufmerksamkeit erheblich, mit direkten Auswirkungen auf die täglichen Aktivitäten und die allgemeine Selbstständigkeit. In der aktuellen Gesundheitsversorgung ist Rehabilitation wesentlich, um funktionelle Fähigkeiten zu erhalten oder wiederzuerlangen, aber traditionelle Interventionen fehlt oft die ökologische Validität, bieten begrenzte multisensorische Stimulation und basieren auf repetitiven, nicht ansprechenden Übungen. Folglich besteht ein wachsender Bedarf an innovativen Rehabilitationswerkzeugen, die realistische, quantifizierbare und kognitiv anregende Trainings ermöglichen können. Die moderne Rehabilitation integriert zunehmend Technologie, um die Patient:inneninteraktion zu verbessern, die Leistung zu messen und die Trainingsbelastung zu personalisieren. Trotz dieses Fortschritts kombinieren die meisten bestehenden Systeme keine dynamischen Körperstörungen, interaktiven kognitiven Aufgaben und funktionellen motorischen Aktivitäten innerhalb eines kontrollierbaren Szenarios. Die multisensorische Integration, die für sichere Mobilität und fahrbezogene Funktionen wesentlich ist, wird in der konventionellen Therapie weiterhin unzureichend behandelt. Diese Einschränkung ist besonders deutlich bei Trainingsaufgaben, die gleichzeitige posturale Kontrolle, visuell-räumliche Fähigkeiten, schnelle Reaktion, Entscheidungsfindung und koordinierte Nutzung der oberen und unteren Gliedmaßen erfordern.

Die DriveSim Rehab-Plattform wurde konzipiert, um diese Lücke zu schließen, indem sie einen dynamischen Fahrsimulator mit drei Freiheitsgraden bietet, der mit aktiver Lenkung, konfigurierbarer Trägheitsrückmeldung und einer anpassbaren virtuellen städtischen Umgebung ausgestattet ist. Ihre multisensorische Natur ermöglicht die Bereitstellung kontrollierter propriozeptiver, visueller und motorischer Herausforderungen, die den Anforderungen der realen Welt entsprechen, während ein sicheres klinisches Umfeld gewahrt bleibt. Dieser Ansatz unterstützt eine ansprechendere und funktionell bedeutungsvollere Form der Rehabilitation und ermöglicht gleichzeitig eine präzise quantitative Überwachung der motorischen und kognitiven Leistung. Die Rationale der Studie besteht darin, zu bewerten, ob DriveSim Rehab sicher und effektiv in Rehabilitationspfade für Personen mit neurologischen Störungen integriert werden kann. Das primäre Ziel ist, die Sicherheit, Benutzerfreundlichkeit und Durchführbarkeit des Systems während seiner Nutzung sowohl bei gesunden Proband:innen als auch bei Patient:innen mit Schlaganfall, Parkinson-Krankheit, amyotropher Lateralsklerose und leichter kognitiver Beeinträchtigung zu bewerten. Diese Parameter sind wesentlich, um zu bestimmen, ob die Technologie ohne Risiko und mit angemessener Nutzerakzeptanz in die routinemäßige klinische Praxis eingeführt werden kann. Sekundäre Ziele zielen darauf ab, den potenziellen rehabilitativen Wert der Plattform zu bestimmen. Insbesondere bewertet die Studie ihre Auswirkungen auf die Kopf- und Rumpfkontrolle, die motorische Leistung der oberen und unteren Gliedmaßen, kognitive Funktionen (einschließlich Aufmerksamkeit, visuell-räumliche Fähigkeiten und exekutive Funktionen), wahrgenommenen Stress und Müdigkeit sowie die Lebensqualität. Darüber hinaus unterstützt die Studie die Erstellung und Validierung adaptiver Software, die in der Lage ist, die Aufgabenschwierigkeit basierend auf der Echtzeit-Leistung der Patient:innen automatisch anzupassen, mit dem Ziel, die Behandlungsintensität zu personalisieren und die therapeutische Wirksamkeit zu maximieren. Durch die Integration dynamischer propriozeptiver Stimulation, interaktiver kognitiver Aufgaben und funktioneller motorischer Aktionen innerhalb einer realistischen Fahrsimulation bietet DriveSim Rehab ein neuartiges Rehabilitationsparadigma, das das Patient:innenengagement und die funktionellen Ergebnisse erheblich verbessern könnte. Ihre Implementierung in der klinischen Praxis hat das Potenzial, eine größere Selbstständigkeit zu unterstützen, die multisensorische Integration zu verbessern und Kliniker:innen objektive Metriken zur Optimierung von Rehabilitationsstrategien bei neurologischen Populationen zu liefern.

METHODEN Die Studie ist als Einzelgruppen-, multizentrische Interventionsstudie konzipiert, die darauf abzielt, die Sicherheit, Benutzerfreundlichkeit und Durchführbarkeit der DriveSim Rehab-Plattform sowohl bei gesunden Proband:innen als auch bei Personen mit neurologischen Störungen zu bewerten. Gemäß dem Protokoll umfasst die Studie eine Gesamtstichprobe von 60 Teilnehmer:innen: 20 gesunde Freiwillige und 40 Patient:innen mit der Diagnose Schlaganfall, Parkinson-Krankheit, amyotrophe Lateralsklerose oder leichte kognitive Beeinträchtigung. Alle Teilnehmer:innen durchlaufen eine strukturierte Bewertung und eine vordefinierte Abfolge von Rehabilitationsübungen mit dem DriveSim-System in einer kontrollierten klinischen Umgebung. Da die Studie keinen Vergleich mit einer Kontrollgruppe oder die Verwendung von Verblindung beinhaltet, erhalten alle Teilnehmer:innen die gleiche Intervention. Die Behandlung besteht aus einer Reihe funktioneller fahrbezogener Aufgaben, die auf dem dynamischen DriveSim-Simulator durchgeführt werden, der eine Bewegungsplattform mit drei Freiheitsgraden, aktive Lenkung, Trägheitsrückmeldung und ein immersives virtuelles städtisches Szenario integriert. Die Übungen umfassen Slalom, Spurhalten, Hindernisvermeidung, Reaktionszeitaufgaben, Geschwindigkeitsmodulation, Kopf- und Rumpfkontrollherausforderungen, Lenkaufgaben für die oberen Gliedmaßen und koordinierte Bewegungen der unteren Gliedmaßen. Jede Sitzung ermöglicht auch die Erfassung kinematischer und kognitiver Leistungsindikatoren durch instrumentierte Softwaremodule.

Die primären Endpunkte umfassen Sicherheit (Abwesenheit von unerwünschten Ereignissen oder technischen Problemen), Durchführbarkeit (Fähigkeit, das Protokoll abzuschließen) und Benutzerfreundlichkeit (von den Teilnehmer:innen berichtete Erfahrung). Sekundäre Endpunkte bewerten die Leistung bei der posturalen Kontrolle, der Rumpf- und Kopfstabilität, der motorischen Ausführung der Gliedmaßen, kognitiven Aufgaben (Aufmerksamkeit, visuell-räumliche Funktion und exekutive Komponenten), wahrgenommenem Stress und Müdigkeit sowie der gesundheitsbezogenen Lebensqualität. Das Protokoll spezifiziert die Verwendung von deskriptiver Statistik und vergleichenden Analysen über die Sitzungen hinweg, um Leistungsveränderungen zu quantifizieren und Konsistenz, Reaktionszeiten und Variabilität in kinematischen Messungen zu bewerten.