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122. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

05. bis 08.04.2005, München

Entwicklung einer Therapieeinheit für Patienten mit HWS Verletzungen anhand Virtual Reality Technik und computergestützter Kraftrückkopplung

Meeting Abstract

  • corresponding author A. Schaeffer - PolyDimensions GmbH, Bickenbach, Deutschland
  • A. Rettig - Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung, Darmstadt, Deutschland
  • A. Bisler - Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung, Darmstadt, Deutschland
  • U. Bockholt - Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung, Darmstadt, Deutschland
  • T. Kern - Institut für Elektromechanische Konstruktionen der TU Darmstadt, Darmstadt, Deutschland
  • S. Petra - PolyDimensions GmbH, Bickenbach, Deutschland
  • M. Kramer - Abteilung für Unfallchirurgie, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der Universitätsklinik Ulm, Ulm, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 122. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 05.-08.04.2005. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2005. Doc05dgch3783

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2005/05dgch387.shtml

Veröffentlicht: 15. Juni 2005

© 2005 Schaeffer et al.
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Gliederung

Text

Einleitung

Chronische Schmerzsyndrome nach Verletzungen der HWS stellen medizinisch und sozialpolitisch ein ungelöstes Problem dar. Sie sind mit einer diagnostischen Unsicherheit verbunden und demzufolge schwierig zu therapieren. Schmerzen infolge von Bewegungseinschränkungen und Inaktivitätsatrophie sind das häufigste klinische Symptom der Patienten. Die Behandlung dieser Störungen stellt eine große Herausforderung der konservativen Wirbelsäulentherapie dar.Vor diesem Hintergrund hatte diese Studie zum Ziel, ein Verfahren zu entwickeln, dass eine Verbesserung des Bewegungsumfangs und ein Hypertrophietraining der cervicalen paravertebralen Muskulaturermöglicht.

Material und Methoden

Die Arbeit bestand in einer Planungs-, Entwicklungs und Fertigungsphase. In der Planungsphase wurde das Problem definiert, Patienten mit einem HWS-Trauma möglichst optimal entlang einer individuellen Belastungskurve zu behandeln.Die Aufgabenstellung bestand demnach zum einen in einer Bewegungssteuerung unabhängig vom Patient, so dass Bewegungseinschränkungen objektiv bestimmt und im Rahmen der Therapie durch den Therapeuten vorgegeben werden können. Zum anderen ist die Einleitung von feindosierten stufenlosen Widerständen zum muskulären Training der Kopf- und Halsmuskulatur wünschenswert, wobei wegen den gekoppelten Bewegungen gleichzeitig 6 Freiheitsgrade möglich sein müssen.

Ergebnisse

Eine optimale Bewegungssteuerung lässt sich durch Virtuelle Realität lösen. Dazu wird der Patient mit Hilfe eines „Head Mounted Displays“ (HMD) in eine virtuelle Welt (VR) versetzt und verfolgt mit seinem Blick Bewegungsbahnen eines optischen Signals in der computergenerierten Szene. Durch das stark eingeschränkte Blickfeld des HMD ist der Proband gezwungen, zum Folgen der Signalbewegungsbahn eine definierte Kopfbewegungen auszuführen. Die gewünschte Belastung wird durch ein computergesteuertes Force-Feedback-System dosiert, welches mit dem HMD verbunden ist. Dazu wird einerseits die Kopfposition und -orientierung mit hoher Frequenz registriert und andererseits eine durch den Therapeuten dosierbare, gerichtete Kraft auf das HMD und somit auf den Kopf des Patienten übertragen. Zusätzlich können leichte Gegenkräfte zur Kopfbewegung des Patienten ausgeübt werden.

Schlussfolgerung

Es konnte ein Therapiegerät entwickelt werden, dass Bewegungsübungen und einen Muskelaufbau der HWS ermöglicht. Hierzu wurden VR Techniken eingesetzt und ein Force-Feedback-Gerät enwickelt, dass dosierte Kräften mit 6 Freiheitsgraden auf den Kopf des Patienten ausüben kann. Das Gerät wird zur Zeit klinisch evaluiert.