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58. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Handchirurgie

Deutsche Gesellschaft für Handchirurgie

12. - 14.10.2017, München

Videospiele als interaktive Rehablitationsmethode zum Erlernen der Steuerung einer myoelektrischen Prothese

Meeting Abstract

  • corresponding author presenting/speaker Cosima Prahm - Medizinische Universität Wien, CD Labor für Wiederherstellung von Extremitätenfunktionen, Plastische und Rekonstruktive Chirurgie, Wien, Austria
  • Ivan Vujaklija - Imperial College, Department of BioEngineering, London, United Kingdom
  • Agnes Sturma - Medizinische Universität Wien, CD Labor für Wiederherstellung von Extremitätenfunktionen, Plastische und Rekonstruktive Chirurgie, Wien, Austria
  • Oskar Aszmann - Medizinische Universität Wien, CD Labor für Wiederherstellung von Extremitätenfunktionen, Plastische und Rekonstruktive Chirurgie, Wien, Austria

Deutsche Gesellschaft für Handchirurgie. 58. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Handchirurgie. München, 12.-14.10.2017. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2017. Doc17dgh063

doi: 10.3205/17dgh063, urn:nbn:de:0183-17dgh0638

Published: October 10, 2017

© 2017 Prahm et al.
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Text

Fragestellung: Auf Videospielen basierende Therapieansätze sind eine animierende Möglichkeit um Motivation, Anstrengung und auch Unterhaltung während der sonst repetitiven Rehabilitationsübungen aufrechtzuerhalten und sogar zu steigern. Anstatt nur den Muskelsignalen in Form eines EMGs auf dem Bildschirm zu folgen, können Patienten Bio-Feedback in einer virtuellen Umgebung erhalten. Diese Art der spielerischen Rehabilitation trainiert intuitiv jene Muskeln und Bewegungen, welche die Patienten später benötigen um ihre myoelektrische Prothese zu steuern.

Methodik: Es wurde eine klinisch orientierte Intervention in einer virtuellen Rehabilitationsumgebung entwickelt und in folgenden Punkten nach einem spielbasierten Rehabilitationsprotokoll evaluiert: (1) Kurzfristige Verbesserung der Steuerung eines Oberflächen-EMG-Systems bezüglich Feinkontrolle, Muskelausdauer und separater Ansteuerung der Muskeln in einer Prä-, Post- und Nachfolgemessung; (2) Motivation, Anstrengung und Leistung der Spieler und (3) Identifizierung von fesselnden Elementen innerhalb drei unterschiedlicher Spiele - ein Rennspiel, Rhythmusspiel und Geschicklichkeitsspiel. Acht Amputierte der oberen Extremität und acht Probanden, jeweils ohne vorherige Erfahrungen mit EMG Steuerung, nahmen an dieser Studie teil. Die herangezogenen Spiele berücksichtigten Aktivitäten des Alltags, die mit Prothesen ausgeführt werden, und deren spezifisches myoelektrisches Aktivierungsmuster.

Ergebnisse: Ergebnisse zeigten eine signifikante Verbesserung nach dem virtuellen Rehabilitationsprotokoll in allen Evaluationskriterien der myoelektrischen Steuerung: Feinkontrolle der Muskeln, separate Ansteuerung und Muskelausdauer. Sowohl Patienten als auch Probanden zeigten eine hohe Motivation, Anstrengung und vergleichbare Leistungen. Beide Gruppen stimmten darin überein, dass das Rennspiel den höchsten Spaßfaktor bot, die höchste Bewertung insgesamt erhielt jedoch das Rhythmusspiel, welches eine anspruchsvollere EMG-Kontrollmethode unterstütze, die der einer echten Prothese ähnlich war.

Schlussfolgerung: Zahlreiche myoelektrische Handprothesen werden über ein 2-Elektroden-Interface gesteuert. Diese Studie hat gezeigt, dass diese Kontrollmethode durch die Integration von Videospielen in den Rehabilitationsprozess effektiv trainiert werden kann. Die benötigten Bewegungen sind übertragbar auf reale Situationen der Prothesensteuerung und sowohl Patienten als auch Probanden erzielten durch das virtuelle Rehabilitationsprotokoll eine deutliche Verbesserung in der EMG Steuerung.