Das Projekt MyRehab - Benutzerzentrierte Entwicklung eines Lebensbereich übergreifenden Telerehabilitations- Systems

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Ulrich Falk
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1 Das Projekt MyRehab - Benutzerzentrierte Entwicklung eines Lebensbereich übergreifenden Telerehabilitations- Systems Dr. Michael John, Stefan Klose, Shanshan Yang, Michael Jendreck, Mirco Frenzel (alle Fraunhofer FIRST) Beate Seewald (Fraunhofer Zentrale, Discover Markets) Jan Bücher, Jana Liebach, Mirko Wolschke (Reha-Zentrum Lübben) Seite 1

2 Gliederung Vorarbeiten (Wii Fit Studie, Anforderungsanalyse Telereha) Vorgehen MyRehab Konzeption des Feldtestes Durchführung und Ergebnisse Ausblick Seite 2

3 Bewegungsspiele Stand der Technik Fahrradfahren (Game Bike, Cyber Rider); Fitnessprogramme (Yourself!Fitness, Kardio-Fitness); Virtual Yoga Trainer, Pilates; Tanz- und Bewegungsspiele (Samba de Amigo, Dancing Stage Fusion, Eye Toy Groove); Luftgitarre spielen, Blasen batschen, Boxen und Agentenjagd Weite Verbreitung in der Bevölkerung Einbeziehung des sozialen Umfelds Motivationaler Faktor durch direktes Feedback Ausschließliche Positionierung im Consumermarkt Keine Berücksichtigung therapeutischer und medizinischer Standards Dancetown Yourself!Fitness Seite 3

4 Wii Fit-Studie 2008 Vergleich der Wii Fit mit einer konventionellen Therapieunterstützung anhand eines Footsteppers Lübben im Rahmen der Freizeittherapie mit 60 PatientInnen (Dauer: 3 Wochen) gleiche Übungen zur Stärkung der Muskelkraft mit der Wii Fit oder dem Footstepper Messung der Muskelkraft durch Biodex vor und nach der Trainingsperiode 2 Interviewtermine, begleitende Video- und Tondokumentation Muskel Übungen ( Pflicht ) Muskel Übungen ( Zusätzlich ) Aerobic Balance Spiele Yoga Seite 4

5 Ergebnisse Wii-Studie / Gruppe Footstepper Die Begeisterung für den Footstepper hielt sich bei den Patienten und Patientinnen in Grenzen Seite 5

6 Ergebnisse Wii-Studie / Gruppe Wii Fit Was die Patienten und Patientinnen an der Wii begeisterte wurde in den Interviews deutlich Seite 6

7 MyRehab - Vorgehen Benutzerzentrierter Entwicklungsprozess gemeinsam mit Stakeholdern und Endnutzern Anforderungsanalyse mit Patienten und Therapeuten Bestimmung der benötigten physiologischen Parameter für die Korrektheitsanalyse Auswahl der geeigneten Sensorik Erarbeitung des Übungskonzeptes und des Schulungsmaterials Konzeption und Implementierung der Telereha- Anwendung (Bedienung/Navigation, Feedback, Bewegungsanalyse, Kommunikation) Seite 7

8 Telereha Analyse der Nutzeranforderungen Nutzeranforderungen Einfache, barrierefreie Benutzbarkeit Personalisierbarkeit nach eigenen Vorlieben Reale, nachvollziehbare Bewegungsabbildung Dokumentation der Trainingseinheiten und persönlicher Kontakt mit dem Therapeuten Therapeutenanforderungen Schulung und persönliche Einstellung in der Klinik Durchführung von telematischen Bewegungsassessments zur Diagnose Kontrolle der Bewegungsqualität und Möglichkeit zur Intervention Rekonfiguration von Therapieplänen je nach Fortschritt des Patienten Seite 8

9 Gesamtarchitektur MyRehab Seite 9

10 MyRehab / Empfangsraum Seite 10

11 MyRehab / Turnhalle Seite 11

12 Echtzeitanalyse Korrektur während der Übung Bewegungsamplitude Armbewegung nur auf der Körperachse OK 3 min. hüftbreiter Stand Rumpfstabilität (kein Hohlkreuz oder Rundrücken) Armstabilität Armsymmetrie Ausführungszeit Kontrolle der Bewegungsamplitude (Flankendehnung) Seite 12

13 MyRehab / Schulungsraum Seite 13

14 Durchführung des Feldtestes I Im Oktober 2010 wurde im Reha-Zentrum Lübben ein Feldtest mit einem ersten Demonstrator durchgeführt. Daran nahmen insgesamt 36 TeilnehmerInnen, die sich aufgrund einer onkologischen oder orthopädischen Erkrankung einer stationären Rehabilitationsmaßnahme unterzogen haben, teil. Das Durchschnittsalter betrug 48 Jahre. Die jüngste Teilnehmerin war 19 Jahre, der älteste Teilnehmer 72 Jahre alt. Die Geschlechter verteilten sich auf 11 Männer und 25 Frauen. Erhebung der Daten durch semistrukturierte Interviews (insgesamt 37 Fragen) Seite 14

15 Durchführung des Feldtestes II Fragen zur: Inbetriebnahme und Konfigurationsprozess für individuelle Einstellungen des Gerätes Programm- und Menüstruktur der angebotenen multimedialen Trainingsumgebung Steuerungsmöglichkeiten per Sprache und zur Videokonferenz mit dem Therapeuten Akzeptanz der Übungs-Visualisierung (direktes visuelles Feedback) Übungsanweisung durch einen realen und virtuellen Trainer Übungsmotivation Einschätzung des Feedbacks zu den gemachten Übungen Seite 15

16 Bewertung der GUI und Sprachsteuerung Aufbau des Trainingsprogrammes in Form von Räumen fanden 33 von 36 gut oder sehr gut (gute Orientierung, Wunsch nach natürlichen Umgebungen, Wettbewerbsszenarien) Die starke Vereinfachung der Bildoberfläche und die Farbgebung wurden akzeptiert. Fokus sollte auf dem Wesentlichen dem Training und dem Erhalt der Übungskonzentration liegen Angebotene Icons wurden nicht wahrgenommen (Raumicons, Sprachsteuerung) 32 von 36 bewertete das angebotene Prinzip der Sprachsteuerung mit gut oder sehr gut (keine Bewegungseinschränkung) Fehler in der Spracherkennung führten die Teilnehmer auf sich selbst zurück (zu leise, zu laut, undeutliche Aussprache) ca. 12 Nutzer wünschten sich zusätzliche Optionen zur Programmsteuerung (Touchscreen, Fernbedienung, Gestensteuerung) Seite 16

17 Bewertung des visuellen Feedbacks Bei erster Übungsdurchführung versuchten die Nutzer mit großer Konzentration den Anweisungen zu folgen (Befolgen der auditiven und visuellen Übungsanweisungen) Nicht alle Teilnehmer realisierten, dass sie die Übungen nicht korrekt ausführten Übungsanleitung wurde bei künstlicher Therapeutenfigur Stefan gleichgut verstanden wie bei realistischen Figuren (Jana, Mirko) 80% der Befragten bevorzugten die realistischen Trainerfiguren für die Motivation Umrisse um eigene Körpergliedmaßen mit Hinweisen zur Bewegungskorrektur erwünscht Seite 17

18 Bewertung der AV-Kommunikation Ausnahmsloser Zuspruch (persönlicher Bezug zum Therapeuten, direktes Eingehen auf individuelle Probleme) 86% könnten sich die Form der Bewegungsanleitung auch zuhause vorstellen. Kontrolle und Motivation, die durch den direkten Trainerkontakt aufgebaut wird, hilft die Übungen kontinuierlich weiter zu machen Videokonferenz als Zeitvorteil insbesondere für Berufstätige (keine Wegestrecken zur Therapieeinrichtung) Seite 18

19 Zusammenfassung und Ausblick Patienten bewerten die Weiterführung therapeutischer Übungen mit assistiven, multimedialen, telemedizinischen Übungsprogrammen positiv Trainingsform muß individualisierbar sein und die bereits eingeleiteten Therapiemaßnahmen ergänzen (Hinterlegung eines persönlichen Therapiezieles) Nächste Schritte sind Verbesserung des visuellen und auditiven Feedbacks Visualisierung der Zielerreichung im Therapieplan Integration mit einem medizinischen Dokumentationssystem Erneute Anwendertestung Mai 2012 in Kooperation mit der Charité Feldtest des Gesamtsystems ab Januar 2013 Seite 19

20 Literatur Interaktive Therapieunterstützung für die Rehabilitation und Prävention im häuslichen Umfeld. Ergebnisse einer empirischen Studie zum Einsatz der Wii Fit in der Rehabilitation und Prävention und Anforderungen an technische Lösungen, wiss. Arbeit zur Erlangung des Grades Master of Arts, Seewald B.,UDK Berlin/St.Gallen, 2010 John et al., Rehabilitation im häuslichen Umfeld mit der Wii Fit Eine empirische Studie, Tagungsband 2. Deutscher Ambient Assisted Living Kongress, Januar 2009, Berlin, S John, Michael; Ernst, Thilo; Klose, Stefan; Häusler, Benny; Frenzel, Mirco; Michaelis, Tim, Technisches Konzept und Prototyp für ein telemedizinisches Übungsprogramm im häuslichen Umfeld, 3. Deutscher Ambient Assisted Living Kongress, Januar 2010, Berlin, S.6 Seewald, Beate; John, Michael, Tele-Reha Sichtweisen von Benutzergruppen auf eine Rehabilitation im häuslichen Umfeld, 3. Deutscher Ambient Assisted Living Kongress, Januar 2010, Berlin, S.6 Innovative Rehabilitation Technologies for Home Environments An Overview, Michael John, Stefan Klose, Beate Seewald, Handbook of Ambient Assisted Living, J.C. Augusto et al. (Eds.), IOS Press, 2012, doi: / Evaluation von Vital- und Bewegungssensorik für die Konzeption eines mobilen Rehabilitationssystems, Shanshan Yang, Dr. Michael John, Anett Bölke, Tim Michaelis, AAL-Kongress 2012 Seite 20

21 Kontakt: Dr. Michael John Fraunhofer Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik (FIRST) Kekuléstr Berlin Tel: Michael.john@first.fraunhofer.de Seite 21

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