Dynamisches visuellmotorisches. für Senioren Digital Vision Trainer

Transkript

1 Dynamisches visuellmotorisches Sehtraining für Senioren Digital Vision Trainer Prof. Dr. med. Michelson 1,2 1 Augenklinik, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen- Nürnberg 2 Talkingeyes&more GmbH im Medical Valley Center

2 Hintergrund

3 Folgen von Sehbeeinträchtigungen Ältere Menschen weisen häufig Sehbeeinträchtigungen auf. Einschränkung des Lesevermögens Abnahme der sozialen Kontakte Einschränkung der Mobilität Erhöhung des Sturzrisikos 1 1 Anastasopulus E, Yu F, Coleman A: Age-related macular degeneration is associated with increased risk of hip fractures in the Medicare database. Am J Ophthalmol 2006; 142:

4 Anzahl sehbehinderter Menschen in Deutschland Anzahl sehbehinderter Menschen (Visus am besseren Auge 0,3) 0,5-1 Mio. Personen Anzahl blinder Menschen (Visus am besseren Auge 0,02) circa % aller Sehbehinderten älter 70 Jahre alt

5 Augenkrankheiten im Seniorenheimen 1 6 Seniorenheime, N= 119 Frauen, N= 84 Männer, Alter zwischen 55 und 101 Jahren 22 % akut behandlungsbedürftige Augenbefunde Diagnosen Keratokonjunktivitis sicca 79 % Katarakt 43 % trockene altersbedingte Makuladegeneration (AMD) 22,2 % Glaukom 12,3 % Lidfehlstellungen 12,3 % Nachstar 7,4 % feuchte AMD 3,4 % epiretinale Gliose 3,4 %. Letzter Augenarztbesuch: 20,7 % länger als 5 Jahre nicht beim Augenarzt gewesen 1 Thederan, Luisa; Steinmetz, Susanne; Kampmann, Sabine; Koob-Matthes, Anna-Maria; Grehn, Franz; Klink, Thomas Prävalenz von Sehbeeinträchtigungen bei Bewohnern von Seniorenheimen Dtsch Arztebl Int 2016; 113(18): 323-7; DOI: /arztebl

6 Visus bei Seniorenheimbewohnern 1 14% Gutes Sehen (Visus>0.8) 37% Eingeschränktes Sehen (Visus >0.3 und <0.8) 49% Schlechtes Sehen (Visus<0.3) Brille häufig optimierbar unkorrigiert Visus 0,16, nach Optimierung der Brille Visus 0,32 (p < 0,0001) 1 Thederan, Luisa; Steinmetz, Susanne; Kampmann, Sabine; Koob-Matthes, Anna-Maria; Grehn, Franz; Klink, Thomas Prävalenz von Sehbeeinträchtigungen bei Bewohnern von Seniorenheimen Dtsch Arztebl Int 2016; 113(18): 323-7; DOI: /arztebl

7 Aufbau des Auges und der Sehbahn Netzhaut (Retina) Hornhaut (Cornea) Gelber Fleck (Macula) Sehnervenkopf (Papille) Linse

8 Die Netzhaut und der Sehnerv Macula Sehnerv

9 Sehen 1. Sehen ist eine Funktion des Auges und der zerebralen Sehbahn 2. Sehen ist Bildaufnahme und Mustererkennung

10 III. und IV.Neuron der Sehbahn

11 Sehen besteht aus 6 Sehkanälen 1. Ortsauflösung 2. Kontrastsehfähigkeit 3. Stereosehen 4. Textursehen 5. Bewegungssehen 6. Farbsehen

12 Sehen besteht aus 6 Sehkanälen 1. Ortsauflösung 2. Kontrastsehfähigkeit 3. Stereosehen 4. Textursehen 5. Bewegungssehen 6. Farbsehen

13 Sehen besteht aus 6 Sehkanälen 1. Ortsauflösung 2. Kontrastsehfähigkeit 3. Stereosehen 4. Textursehen 5. Bewegungssehen 6. Farbsehen

14 Medizinische Therapieansätze zur Verbesserung des Sehens (3 Säulen-Modell) 1. Verbesserung der Optik bei Refraktionsanomalien (zb. Brille, LASIK) Optische dichten Medien (zb Cataract-OP, Hornhauttransplantation) 2. Verbesserung der retinalen Funktion bei Durchblutungsstörungen (zb Augendrucksenkung, ) Neurodegenerationen (zb Entzündungshemmung, intravitreale Injektionen) 3. Verbesserung der zerebralen Seh-Funktion Amblyopie (zb Abkleben eines Auges) Therapieprinzip: Visuelles perzeptives Wahrnehmungs- Lernen (VPL) verbessert das menschliche Sehen durch Aktivierung der neuronalen Plastizität des visuellen Cortex, ohne die Optik des menschlichen Auges zu verändern.

15 Visuelles perzeptives Wahrnehmungs- Lernen verbessert zerebrale Seh-Funktionen (Visus, Kontrastsehfähigkeit, Stereopsis) Post- vs. prä-training Stereosehfähigkeit. Daten von mehreren Studien mit insgesamt 94 Personen und unterschiedlichen Trainingsansätzen. Graue diagonale Linie zeigt Grenze zu Verbesserung. Alle Symbole unterhalb der Linie entsprechen einem Trainingsverbesserung. Vedamurthy et al., 2012a,Dichoptic Videogame (UT), Vedamurthy et al., 2014b, VR "bug squashing ; Li et al., 2011, Monocular Videogame (MOH); Zhang et al., 2014, Monocular PL; Ding & Levi, 2011, Stereo PL.

16 Ausgangslage und Problemfeld? Ca. 20% der Menschen über 65 Jahren sehbehindert Augenärztliche Therapie stützt sich derzeit va auf Verbesserung der Optik des Auges und Behandlung der Netzhaut Augenärztliche Therapie nutzt derzeit noch nicht Aktivierung der kortikalen Plastizität des Gehirns durch geeignete visuelle Reize als innovatives Therapiekonzept Derzeit keine klinischen, telemedizinisch überwachten Methoden des visuellen perzeptiven Wahrnehmungs-Lernen (VPL) verfügbar

17 Darstellung des DIGITAL VISION TRAINERS

18 Worum geht es bei dem DIGITAL VISION TRAINER? Verbesserung der zerebralen Seh-Funktion als neues Therapiekonzept (3.Säule) DIGITAL VISION TRAINER Visuelles perzeptives Wahrnehmungs-Lernsystem in virtuellen 3D-Realität Interaktion durch Gestensteuerung bei Lösung der visuellen Aufgaben. Verbesserung von Stereosehen, Sehschärfe und Kontrastsehen

19 WAS: Was ist das Ziel? Digitales visuelles perzeptives Lernsystem (DIGITAL VISION TRAINER) mit telemedizinischer Anbindung an Augenärzte Nutzer interagiert mit Gestensteuerung auf bewegte Formen eines Stereo-Bildschirms oder VR-Brille (z.b. auf den Beobachter zufliegende Objekte) Wiederholte Durchführungen visueller Aufgabenstellungen in virtuellen Realität mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad (visuell-motorisches Sehtraining) führt durch Perceptual Learning zu Verbesserung der visuellen Kognition Für Wen sehbehinderte Senioren zerebrale Reha-Patienten mit Sehproblemen Wozu: Verbesserung von Stereosehfähigkeit, Sehschärfe, Kontrastsehfähigkeit und Schnelligkeit des Erkennens von visuellen Szenarien unabhängig von Verbesserungen der Optik

20 Welcher Patientennutzen ist zu erwarten? Zusätzliche Therapieoption zur Sehverbesserung durch Aktivierung der neuronalen Plastizität des visuellen Cortex Bei Sehbehinderten Verbesserung der visuellen Fähigkeiten unabhängig von Optik des Auges bei Reha-Patienten mit Störungen der Okulomotorik (Schädelhirntrauma, Schlaganfall, Parkinson, MS) Verbesserung des binokulären Sehens

21 Erste Ergebnisse? Bereits erarbeitete eigene Forschungsergebnisse hinsichtlich Visual Perceptual Learning : 1. Entwicklung eines Vor-Prototypen StereoViper (Jan Paulus mit Prof. Eskofier) (1) StereoViper 2. Klinische Anwendung des Vor-Prototypen StereoViper bei jungen, gesunden Kontrollpersonen zeigten, dass visuelles perzeptives (Wahrnehmungs-) Lernen (VPL) das Sehen signifikant verbesserte, ohne die Optik des Auges zu verändern. Bei N=10 gesunden Probanden (19-29 J) stieg die Sehschärfe nach 5 Wochen um 32%, die Kontrastsensitivität verbesserte sich um 40%. (Frau Dr. Otto mit Prof. Michelson) (2) Bei N=25 gesunden Probanden (11-26 J; /- 3.2 J) verbesserte sich nach 6 Wochen Sehtraining die Erkennungszeit bei stereoskopischen Aufgabenstellungen (11 arcsec) signifikant von 2,5s zu 0.9s (66 %). (Herr Schoemann mit Prof. Michelson) Kontrastsensitivität Stereopsis- Erkennungszeit (1) Front Psychol Oct 20;5:1186.Extended stereopsis evaluation of professional and amateur soccer players and subjects without soccer background. Paulus J, Tong J, Hornegger J, Schmidt M, Eskofier B, Michelson G. (2) Br J Ophthalmol Mar;98(3): Repetitive tests of visual function improved visual acuity in young subjects. Otto J, Michelson G.

22 Erste Ergebnisse? (2) Br J Ophthalmol Mar;98(3): Repetitive tests of visual function improved visual acuity in young subjects. Otto J, Michelson G. Nach Sehtraining verbesserte sich Kontrastsensitivität um 40%. (2) (2) Br J Ophthalmol Mar;98(3): Repetitive tests of visual function improved visual acuity in young subjects. Otto J, Michelson G.

23 Erste Ergebnisse? (2) Br J Ophthalmol Mar;98(3): Repetitive tests of visual function improved visual acuity in young subjects. Otto J, Michelson G. Nach Sehtraining verbesserte sich Kontrastsensitivität um 40%. (2) (2) Br J Ophthalmol Mar;98(3): Repetitive tests of visual function improved visual acuity in young subjects. Otto J, Michelson G.

24 Innovation gegenüber konventionellen Ansätzen? Bisherige augenärztlichen Therapie Verbesserung der Optik (Säule #1) durch Brille, Katarakt-OP, etc. Funktionsoptimierung der Retina (Säule #2) durch Augentropfen/ Medikamente, etc. Innovation: Einführung eines ZUSÄTZLICHEN augenheilkundlichen Therapiekonzeptes (Säule #3) zur Sehverbesserung durch Optimierung der zerebralen Sehfunktion Unabhängig von der Optik des Auges bzw. der retinalen Funktion Integration des neuen Therapiekonzeptes in regulären Medizinbetrieb

25 Methodik? Digitales Visuelles Perzeptives Lernsystem mit 1. Video- und Bilddarstellung der visuellen Stimuli als Stereo-Monitorbild oder als VR-Bild 2. Gestensteuerung (Steuerung durch Körperbewegungen (Kinect mit Tiefensensor, 3D-Mikrofon) oder andere handgehaltene Ortungsobjekte) 3. Automatische Messung korrekter Interaktionen und der korrespondierenden Detektionszeit bei visuellen Aufgaben 4. Automatische Datenspeicherung auf Talkingeyes-Server 5. telemedizinischer Anbindung des Systems an Augenärzte zur Indikation, Kontrolle und des Behandlungserfolges der Anwendung 6. Integration der ärztlichen Anwendung in talkingeyes- Patientenakte Elektronische Patientenakte des Talkingingeyes-Netzwerkes Tele-Augenkonsil

26 Medizinische Innovation #1: Wie ist die Qualität der Innovation im Vergleich zum State of the Art zu bewerten? State of the Art: Bislang medizinische Sehverbesserung fast ausschließlich mittels Verbesserung der Optik (Brille, LASIK, Intraokuläre Linse, etc.) oder Verbesserung der retinalen Funktion (Augentropfen, Medikamente) INNOVATION: Zusätzlicher Therapieansatz in der Augenheilkunde durch Verbesserung des zerebralen Sehens mittels PERCEPTUAL LEARNING

27 Geplante klinische Anwendung? Einbettungsstrategie: Einbettung in Patientenversorgung durch (a) Augenklinik der Universität Rostock und (b) durch Ärzte des Talkingeyes-Netzwerkes Erste klinische Anwendungen des DIGITAL VISION TRAINER in Universitäts-Augenklinik Rostock Technische Integration des DIGITAL VISION TRAINER in elektronische Patientenakte des augenärztlichen Netzwerkes Talkingeyes Nutzung der bereits vorliegenden telemedizinischen Infrastruktur und der elektron Patientenakte Talkingeyes DIGITAL VISION TRAINER wird gestartet als Anwendung aus Talkingeyes-Portal Dokumentation der Ausgangs- und Endwerte der Sehfunktion in Elektron. Patientenakte von Talkingeyes

28 Qualität des Konsortiums? Konsortium besteht aus 3 Mitglieder mit sich ergänzender Expertise Talkingeyes&more GmbH im Medical Valley Center (Prof. Dr. med. Georg Michelson) Professur für Sportinformatik der Friedrich- Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Prof. Dr. Ing. Bjoern Eskofier) Augenklinik, Universitätsmedizin Rostock (Prof. Dr. med. Anselm G.M. Jünemann)

29 Steigerung der Effektivität und Effizienz in der Gesundheitsversorgung? Besteht Einsparpotenzial? Verbesserung der zerebralen Sehfähigkeit führt zu besserem Sehen Steigerung der Eigenmobilität, vermindert Sturzverletzungen erhöht selbständiges Leben im Alter Qualitätsverbesserung in der Gesundheitsversorgung für den Patienten? Bislang wurden klinisch zur Sehverbesserung va Methoden zur Verbesserung der Augenoptik und der retinalen Funktion verwandt NEU: Nutzung der neuen Therapiekonzeptes Verbesserung der zerebralen Sehfunktion führt zu besseren Sehen, unabhängig von der Verbesserung der Augenoptik

30 Erstattung durch Krankenkassen #1? Kostenerstattung: nach Zulassung als Medizinprodukt Erstattung: Sehbehinderte Senioren: Über die gesetzliche Krankenkasse als Visusbestimmung, Kontrastsensitivitätsbestimmung, Stereosehfähigkeitsbestimmung pro Sehtrainingseinheit Reha-Patienten: Über die gesetzliche Krankenkasse als Ergotherapeutische Behandlung bei sensomotorischen/perzeptiven Störungen nach den Ziffern 54103, und

31 Erstattung #2? Wie werden die Chancen auf Erstattungsfähigkeit eingeschätzt? Mögliche Erstattungsziffern DIGITAL VISION TRAINER Nach EBM : 12-malige Visus, Stereopsis-Bestimmung während 6- wöchigen Sehtraining 187,60 Als Reha-Leistungen: Ergotherapeutische Behandlung bei sensomotorischen/perzeptiven Störungen nach Ziffer malige Ergotherapeutische Behandlung während 6-wöchigen Sehtraining 372,12-460,56 (je nach KK) Einmalige Bestimmung des Visus, Prüfung der Simultanperzeption, Fusion und Stereopsis EBM 06212, Grundpauschale ab 60. Lebensjahr: Ergotherapie bei sensorisch-perzeptiven Störungen Pos.-Nr VdAK AOK IKK BKK KN LKK 34,77 31,10 31,01 31,92 31,25 38,38

32 Zusammenfassung Verbesserung der zerebralen Seh-Funktion als neues Therapiekonzept (3.Säule) DIGITAL VISION TRAINER Visuelles perzeptives Wahrnehmungs-Lernsystem in virtuellen 3D-Realität Interaktion durch Gestensteuerung bei Lösung der visuellen Aufgaben Große Patientenzahlen Abrechnung durch KK möglich