Virtuelle Realität in der Physiotherapie: Was die wissenschaftlichen Erkenntnisse zeigen

Kurz gesagt

• Es gibt Belege dafür, dass VR als ergänzende Maßnahme bei chronischen Schmerzen, bei der Rehabilitation der oberen Extremitäten nach einem Schlaganfall sowie beim Gang- und Gleichgewichtstraining wirksam ist. Eine Übersichtsarbeit zu chronischen Schmerzen umfasste 56 randomisierte Studien mit 2.993 Teilnehmern, wobei die Studienmethoden jedoch erheblich voneinander abwichen.
• Die Evidenzlage ist im Bereich der orthopädischen Rehabilitation und bei den Langzeitergebnissen nach wie vor weniger fundiert. Die veröffentlichten Protokolle weisen so große Unterschiede auf, dass Kliniken davon absehen sollten, davon auszugehen, dass sich die Ergebnisse auf andere Erkrankungen oder Plattformen übertragen lassen.
• Vollimmersive Headsets und semi-immersive Projektorsysteme erfordern unterschiedliche Investitionen, Platzbedarf, Einrichtung und personelle Unterstützung. Kliniken sollten sich zunächst für ein Format entscheiden, bevor sie Anbieter vergleichen.
• Die Eignung für den jeweiligen Patienten kann den Einsatz einschränken. Vestibuläre Empfindlichkeit, Cyberkrankheit und kognitive Anforderungen können die Verträglichkeit beeinträchtigen. VR kann Patienten motivieren und objektive Bewegungsdaten liefern, während die webkamera-basierte Erfassung von Heimübungen eine leicht zugängliche Ergänzung darstellt.

Was gilt in der Physiotherapie als VR?

Arbeitsdefinition

Bei der VR-Rehabilitation wird eine computergenerierte Umgebung genutzt, um therapeutische Bewegungen zu steuern, Feedback zu geben oder die Art und Weise zu verändern, wie ein Patient eine Aufgabe wahrnimmt. Der Patient kann diese Umgebung auf einem normalen Bildschirm, über eine Projektionsfläche oder in einem Headset betrachten.

In der Fachliteratur wird VR üblicherweise in drei Immersionsstufen unterteilt.

Kliniken sollten diese Ebenen bei der Prüfung der Evidenz als separate Technologieebenen betrachten. Eine Studie, bei der ein Balance-Board und ein Fernseher zum Einsatz kamen, belegt nicht, dass ein Headset die gleiche Reaktion hervorruft. Ebenso gibt der weit gefasste Begriff „VR-Rehabilitation“ keinen Aufschluss über die Anschaffungskosten, den Platzbedarf, den Personalaufwand oder die für ein bestimmtes Produkt erforderliche Patientenauswahl.

Genesung nach einem Schlaganfall: obere Extremitäten und Gangbild

Die VR-Rehabilitation kann das motorische Lernen nach einem Schlaganfall unterstützen, indem sie wiederholtes, auf bestimmte Aufgaben ausgerichtetes Training fördert und sofortiges Feedback liefert. Ein Patient kann nach virtuellen Objekten greifen, simulierte Gegenstände manipulieren oder sein Gewicht verlagern, während die Software auf die Bewegungen reagiert. Wiederholungen und Feedback können die für die motorische Steuerung zuständigen Nervenbahnen stärken, was den von Physiopedia beschriebenen Prinzipien der Neuroplastizität entspricht.

Die veröffentlichten Erkenntnisse stützen den Einsatz von VR vor allem als Ergänzung zur konventionellen Schlaganfallrehabilitation. Physiopedia verweist auf eine Cochrane-Übersichtsarbeit zu VR bei der Rehabilitation der oberen Extremitäten nach einem Schlaganfall, während die APTA Übersichtsarbeiten und Studien zusammenfasst, die sich mit der Funktion der oberen Extremitäten, dem sensomotorischen Training der Hand, dem Gang, dem Gleichgewicht und den Alltagsfunktionen befassen. Diese Quellen weisen auf potenzielle Vorteile für strukturiertes motorisches Training hin, belegen jedoch nicht, dass VR bei gleicher Behandlungsintensität durchweg bessere Ergebnisse erzielt als die konventionelle Therapie.

Anwendungen für die oberen Extremitäten konzentrieren sich in der Regel auf Greifen, Erreichen von Gegenständen, den Einsatz der Hände und koordinierte Bewegungen. Bei Gang-Anwendungen kommen Schritte, Gewichtsverlagerung, Gleichgewichtsübungen oder simulierte Gehaufgaben zum Einsatz. Visuelles Feedback und Leistungsrückmeldungen können Patienten dabei helfen, Bewegungsfehler zu erkennen und ein höheres Trainingsvolumen aufrechtzuerhalten, auch wenn kognitive Anforderungen und Ermüdung bei manchen Patienten die Teilnahme einschränken können.

Kliniker sollten die Fachliteratur zum Thema Schlaganfall im Zusammenhang mit den getesteten Geräten und Protokollen interpretieren. In Studien werden nicht-immersive Bildschirme, Bewegungssensor-Spiele und immersive Headsets in einer Gruppe zusammengefasst, obwohl diese Systeme unterschiedliche sensorische Anforderungen stellen. Auch Physiopedia beschreibt VR als eine sich entwickelnde Behandlungsmethode und weist darauf hin, dass die klinische Praxis durch weitere Forschung geleitet werden muss. Die derzeitige Evidenz spricht für einen selektiven Einsatz neben der etablierten Schlaganfallrehabilitation, wobei die Wahl der Behandlung von den Zielen des Patienten, seiner Verträglichkeit und seiner Fähigkeit, sich auf die Aufgabe einzulassen, abhängt.

Gleichgewichts- und Sturzpräventionstraining

VR kann das Gleichgewichtstraining unterstützen, indem es Patienten die Möglichkeit bietet, Gewichtsverlagerungen, Schritte, Haltungsreaktionen und Gangaufgaben wiederholt zu üben und dabei sofortiges visuelles Feedback zu erhalten. Ein Therapeut kann den Schwierigkeitsgrad der Aufgaben anpassen und mehr Wiederholungen durchführen, ohne für jede Übung die physische Einrichtung ändern zu müssen.

Die Evidenz umfasst mehrere Bevölkerungsgruppen, spricht jedoch nicht für ein einheitliches Protokoll. Die Forschungssammlung der APTA enthält eine randomisierte Studie, in der konventionelles Gleichgewichts-Training, VR-Training und kombiniertes Training bei älteren Männern verglichen wurden. Außerdem umfasst sie eine randomisierte Studie zur VR-basierten Telerehabilitation zur Wiederherstellung des Gleichgewichts nach einem Schlaganfall. Diese Studien sprechen für VR als Trainingsoption hinsichtlich messbarer Ergebnisse bei Gleichgewicht und Mobilität, belegen jedoch nicht, dass jedes VR-Programm Stürze im Alltag reduziert oder dauerhafte Vorteile bringt.

Die vestibuläre Rehabilitation liefert diesbezügliche Belege. Die APTA verweist auf eine randomisierte Studie mit einer Nachbeobachtungszeit von 12 Monaten, in der bei einseitiger vestibulärer Hypofunktion die vestibuläre Rehabilitation mit einer am Kopf befestigten Gaming-Aufgabe kombiniert wurde. Kliniken sollten die getestete Intervention bewerten, anstatt alle Headset-Programme als gleichwertig zu behandeln.

Bei Patienten mit vestibulären Symptomen sollte die Wahl der Hardware besonders sorgfältig geprüft werden. Head-Mounted-Displays können zu einer stärkeren Diskrepanz zwischen visueller Bewegung und Körperempfinden führen als bildschirmbasierte Systeme, was sich auf die Verträglichkeit der Symptome auswirken kann. Vor dem Kauf eines Systems sollten Kliniken die Sitzungsdauer, die visuelle Bewegung, den Sitz des Headsets und die Ausstiegsmöglichkeiten mit der vorgesehenen Patientengruppe testen.

Behandlung chronischer Schmerzen

Chronische Schmerzen verfügen unter den hier behandelten Anwendungsfällen über die umfangreichste quantitative Evidenzbasis. Eine systematische Übersichtsarbeit zu 56 randomisierten kontrollierten Studien umfasste 2.993 Teilnehmer mit Beschwerden aus den Bereichen muskuloskelettale Schmerzen, Fibromyalgie, Verbrennungen, Phantomschmerzen sowie mehreren weniger gut erforschten Erkrankungen. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass VR die Behandlung chronischer Schmerzen ergänzen und die Schmerztoleranz, die Therapietreue sowie die funktionellen Ergebnisse verbessern kann.

Die Schmerzbehandlung mittels VR könnte über die Aufmerksamkeit und eine veränderte sensorische Verarbeitung wirken. Immersive Umgebungen konkurrieren um die visuelle, auditive und propriozeptive Aufmerksamkeit, was möglicherweise absteigende schmerzhemmende Bahnen aktiviert. VR kann zudem visuelles Feedback liefern, das Patienten dabei hilft, veränderte kortikale Körperkarten zu aktualisieren – ein Ansatz, der mit der Spiegeltherapie und der abgestuften motorischen Vorstellung in Verbindung steht. Eine narrative klinische Übersicht beschreibt diese Mechanismen, belegt jedoch nicht ihre vergleichende Wirksamkeit.

Kleine Studien zu Nackenschmerzen liefern konkrete Schätzwerte. In einer Studie mit 32 Teilnehmern sanken die durchschnittlichen Schmerzwerte von 35,72 vor der immersiven VR auf 22,10 danach, bei einer moderaten Effektstärke von 0,65. Die Kontrollgruppe, die ein lasergesteuertes Bewegungstraining absolvierte, zeigte keine vergleichbare Verringerung. Eine Folgeuntersuchung mit 90 Teilnehmern ergab Vorteile für die VR hinsichtlich Schmerzen, Bewegungsgeschwindigkeit, Bewegungsgenauigkeit und Gesundheitszustand unmittelbar nach der Behandlung sowie nach drei Monaten.

In der Übersichtsarbeit konnte keine gepoolte Effektstärke berechnet werden, da die Interventionen, Diagnosen, Vergleichsgruppen und Endpunkte erheblich variierten. Die Schlussfolgerungen basierten eher auf einer narrativen Synthese als auf einer Metaanalyse, und die Stichproben der einzelnen Studien umfassten zwischen 17 und 287 Teilnehmer. Klinikleiter können VR durchaus als unterstützende Ergänzung für ausgewählte Programme zur Behandlung chronischer Schmerzen betrachten, doch die derzeitige Evidenz lässt weder die Festlegung eines Standardprotokolls noch den Nachweis dauerhafter Wirkungen über die begrenzten Nachbeobachtungszeiträume der untersuchten Studien hinaus zu.

Orthopädische und muskuloskelettale Rehabilitation

VR kann die orthopädische Rehabilitation unterstützen, indem sie Patienten dabei hilft, Bewegungen zu üben, die sie aus Angst vor Schmerzen oder einer erneuten Verletzung vermeiden. Ein Physiotherapeut kann abgestufte virtuelle Aufgaben einsetzen, um einen Patienten mit Beugungs-, Streck-, Belastungs- oder Gewichtsverlagerungsbewegungen zu konfrontieren, wobei er den Schwierigkeitsgrad der Aufgabe steuert und sofortiges Feedback gibt. In einer narrativen Übersichtsarbeit wird dieser Ansatz als expositionsbasiertes Bewegungstraining bei Kinesiophobie beschrieben, obwohl die darin enthaltenen vergleichenden Aussagen noch durch größere Studien bestätigt werden müssen (European Society of Medicine).

Erkrankungen des Bewegungsapparats machen einen Großteil der veröffentlichten Literatur zu VR-Schmerztherapie aus. Eine systematische Übersichtsarbeit ergab, dass 40 der 56 randomisierten Studien Erkrankungen des Bewegungsapparats betrafen, darunter Beschwerden im unteren Rücken, im Nacken, in den Schultern und in den Knien (systematische Übersichtsarbeit). In einigen Studien wurden Verbesserungen hinsichtlich der Schmerzen, der Bewegungsgenauigkeit, des Bewegungsumfangs oder der funktionellen Leistungsfähigkeit berichtet. Aufgrund der unterschiedlichen Protokolle und Endpunkte war es den Autoren der Übersichtsarbeit jedoch nicht möglich, eine gepoolte Effektgröße zu berechnen.

Klinikleiter sollten zwischen den wissenschaftlichen Erkenntnissen zu chronischen muskuloskelettalen Schmerzen und denen zur routinemäßigen postoperativen Rehabilitation unterscheiden. Die APTA zählt Arthrose und allgemeine orthopädische Rehabilitation zu den aktuellen VR-Anwendungen, doch die Einordnung in diese Kategorie bedeutet nicht, dass diese Methoden der konventionellen Versorgung überlegen sind. Auch Physiopedia kommt zu dem Schluss, dass immersive VR eine Rolle in der Behandlung von Muskel-Skelett-Erkrankungen spielen könnte, während weitere Forschungsarbeiten erforderlich sind, um Leitlinien für die klinische Praxis zu entwickeln. Die derzeitige Evidenz spricht dafür, VR als Ergänzung für ausgewählte Bewegungs- und Expositionziele einzusetzen und nicht als Standardersatz für etablierte orthopädische Rehabilitation.

Checkliste für den Kauf: Kosten, Platzbedarf, Passform für den Patienten und Qualität der Evidenz

Gründe, einen Kauf in Betracht zu ziehen

• Passen Sie den Immersionsgrad an das klinische Ziel an. Nicht-immersive Systeme können Übungen zum Gleichgewicht oder zur Gewichtsverlagerung auf leicht zugängliche Weise unterstützen, während Headset-Systeme eine kontrollierte Immersion und eine stärkere sensorische Einbindung ermöglichen. Projektorbasierte Systeme und Headset-Systeme erfordern in der Regel einen höheren Aufwand an Ausrüstung, Einrichtung und Betreuung.

• Achten Sie auf anpassbare klinische Software. Speziell entwickelte Software sollte es dem Physiotherapeuten ermöglichen, den Schwierigkeitsgrad, die visuelle Intensität, die Bewegungsanforderungen und die Sitzungsdauer anzupassen. Diese Einstellmöglichkeiten helfen den Therapeuten dabei, die Belastung stufenweise zu steigern und zu reagieren, wenn die Symptome zunehmen.

• Vergewissern Sie sich, dass die Plattform nützliche Daten erfasst. Fragen Sie, welche Bewegungen die Software misst, wie das medizinische Fachpersonal die Ergebnisse auswertet und ob die Daten exportiert werden können. Eine hohe Nutzerakzeptanz allein rechtfertigt keinen Kauf, wenn das System keine Entscheidungen zur Beurteilung oder zum weiteren Vorgehen unterstützen kann.

Gründe, den Kauf aufzuschieben oder den Umfang einzuschränken

• Die Kosten gehen über die Anschaffungskosten für die Hardware hinaus. Das Softwareangebot reicht von kostenlosen oder kostengünstigen Anwendungen bis hin zu High-End-Paketen, die mehrere tausend Dollar kosten. Kliniken sollten außerdem die Kosten für Abonnements, kompatible Computer, Ersatzgeräte, Reinigungsmittel, Mitarbeiterschulungen und technischen Support einkalkulieren. Veröffentlichte Quellen liefern keine verlässlichen marktweiten Preisangaben für klinische Systeme.

• Körperliche Anforderungen können die Nutzung einschränken. Bei Programmen mit Headset sind unter Umständen ein freigeräumter Behandlungsbereich, eine enge Absicherung, das Aufladen des Geräts, die Reinigung zwischen den Patienten sowie Zeit für die Kalibrierung erforderlich. Testen Sie vor dem Kauf die gesamte Anlage in dem Raum, in dem das medizinische Personal sie einsetzen wird.

• Umfunktionierte Spielesoftware ist möglicherweise nicht für die Rehabilitation geeignet. Spiele, die für gesunde Nutzer entwickelt wurden, können mit grellen Grafiken, schnellen Bewegungen oder festen Schwierigkeitsstufen ausgestattet sein, die die Symptome verschlimmern. Die Leitlinien der „Vestibular Disorders Association“ empfehlen, die Technologie und den Grad der Immersion an die jeweilige Person anzupassen, anstatt VR als eigenständige Intervention zu betrachten.

Überprüfung der Passform beim Patienten

• Untersuchen Sie die vestibuläre Empfindlichkeit und die Anfälligkeit für Cyberkrankheit. Übelkeit, Kopfschmerzen, Orientierungslosigkeit, Klaustrophobie und der Verlust des Umgebungsbewusstseins können dazu führen, dass immersive VR ungeeignet ist oder eine schrittweise Gewöhnung erforderlich macht. In einer Übersichtsarbeit zu chronischen Schmerzen wurde über gelegentliche Übelkeit und Kopfschmerzen berichtet, darunter auch Reisekrankheit bei vier Teilnehmern während einer Studie zu Nackenschmerzen; die Literatur liefert jedoch keine verlässlichen Angaben zur Häufigkeit dieser Symptome.

• Prüfen Sie die kognitiven Anforderungen, bevor Sie einen Patienten zur Teilnahme zulassen. Einige Patienten mit neurologischen Erkrankungen haben möglicherweise Schwierigkeiten, virtuellen Anweisungen zu folgen und gleichzeitig ihre Körperhaltung beizubehalten oder Rückmeldungen zu verarbeiten. Kliniken sollten Probeläufe unter Aufsicht durchführen, da die derzeitige Evidenz keine klaren kognitiven Schwellenwerte für eine sichere Teilnahme definiert.

Prüfung der Qualität der Evidenz

• Verlangen Sie Nachweise für die jeweilige Zielgruppe und das jeweilige Programm. Ergebnisse, die auf einer bestimmten Diagnose, einem bestimmten Gerät oder einem bestimmten Softwareprotokoll basieren, lassen sich möglicherweise nicht auf andere übertragen. Bitten Sie die Anbieter um begutachtete Studien zur erworbenen Konfiguration und zu klinisch relevanten Ergebnissen.

• Planen Sie zunächst eine begrenzte Umsetzung. Eine 2023 durchgeführte Überprüfung des Umsetzungsumfangs ergab, dass nur 29 Studien die Einschlusskriterien erfüllten, und zeigte, dass nur schwache Zusammenhänge zwischen den identifizierten Hindernissen und den praktischen Umsetzungsstrategien bestanden. Ein Pilotprojekt kann vor einer breiteren Einführung Aufschluss über den Personalbedarf, die Akzeptanz bei den Patienten, die Nutzung und den zusätzlichen klinischen Nutzen geben.

Objektive Bewegungsdaten jenseits des Headsets

VR kann Bewegungsdaten erfassen, während Patienten interaktive Aufgaben ausführen; Kliniken können jedoch auch die vorgeschriebenen Übungen ohne Headset-Hardware messen. Die webcam-basierte Erfassung im Rahmen eines Heimtrainingsprogramms senkt den Hardware- und Platzbedarf, da die Patienten zu Hause eine kompatible Kamera und einen Browser nutzen. Kliniken können so die objektive Überwachung zwischen den Terminen ausweiten, ohne einen speziellen Behandlungsbereich reservieren zu müssen.

Physitrack plant die Einführung von Motion Capture in „ PhysiApp “. Die in Kürze verfügbare Funktion wird über eine Webcam die Gelenkwinkel erfassen, Wiederholungen zählen und die Haltezeiten bei vorgegebenen Übungen messen. Außerdem wird sie den Bewegungsumfang im Verhältnis zum Zielwert des Therapeuten anzeigen und Abweichungen in der Ausführung erkennen. Die Verarbeitung erfolgt im Browser oder auf dem Gerät des Patienten. „ Physitrack “ zeichnet keine Videos auf und überträgt auch keine. Therapeuten erhalten strukturierte numerische Sitzungsdaten über ihr bestehendes Dashboard.

Motion Capture dient dazu, das klinische Urteil zu unterstützen, anstatt Erkrankungen zu diagnostizieren oder Behandlungen auszuwählen. Es ergänzt zudem die VR, anstatt immersive Szenarien nachzubilden. Eine Klinik kann sich weiterhin für VR entscheiden, wenn es um abgestufte Exposition, aufgabenspezifische Simulationen oder besonders fesselnde Gleichgewichtsübungen geht. Das Tracking per Webcam erfüllt eine andere Rolle, indem es routinemäßige Heimtrainingsprogramme um objektive Messwerte ergänzt und dabei weniger Hardware-Anforderungen stellt.

FAQs

Wird die VR-Reha von der Krankenkasse übernommen?

Die vorliegenden Forschungsergebnisse lassen keine allgemeingültige Erstattungspraxis für VR-Rehabilitation erkennen. Die Kostenübernahme hängt eher vom Kostenträger, der erbrachten Leistung und den geltenden Abrechnungsvorschriften ab als allein von der Ausrüstung. Kliniken sollten sich bei jedem Kostenträger über die jeweiligen Richtlinien informieren, bevor sie die erwartete Erstattung in ihre Kaufprognose einbeziehen.

Inwieweit gibt es Belege für die Wirksamkeit der VR-Rehabilitation?

Die Evidenz variiert je nach Indikation. Eine Übersichtsarbeit zu chronischen Schmerzen umfasste 56 randomisierte Studien mit 2.993 Teilnehmern, doch waren die Studiendesigns zu heterogen, um gepoolte Effektschätzungen zu ermöglichen. Die APTA beschreibt VR als eine aufstrebende Intervention, obwohl Forschungsergebnisse Anwendungen bei Schlaganfall, Gleichgewichtsstörungen, Schmerzen und orthopädischen Erkrankungen stützen.

Für wen ist eine VR-basierte Therapie möglicherweise nicht geeignet?

Patienten mit vestibulärer Überempfindlichkeit, Reisekrankheit, Klaustrophobie oder Unwohlsein, wenn sie den Blickkontakt zur Umgebung verlieren, vertragen immersive Headsets möglicherweise nur schlecht. Ärzte sollten die Immersion schrittweise einführen und Patienten überwachen, bei denen sich das Gleichgewicht oder die Symptome verschlechtern könnten. Die derzeitige Evidenz liefert keine allgemeingültige Liste von Kontraindikationen.

Sollte eine Klinik zunächst ein immersives oder ein semi-immersives System anschaffen?

Die Forschung lässt sich nicht auf ein einziges Format als beste Erstanschaffung festlegen. Immersive Headsets bieten eine stärkere visuelle Isolation, während semi-immersive Projektorsysteme es den Patienten ermöglichen, sich durch Wegschauen abzulenken, jedoch mit erheblichen Gerätekosten verbunden sein können. Kliniken sollten ihre Wahl anhand der zu behandelnden Erkrankungen, der Verträglichkeit der Patienten, des verfügbaren Platzes, der anpassbaren Software und der Unterstützung bei der Implementierung treffen.