Virtual Reality in der Medizin

Neue Chancen für die Gesundheit – Woran die Spiele­industrie schon lange arbeitet, eröffnet nun auch der Medizin neue Möglich­keiten. Denn die VR-Techno­logie hilft Wissen zu vermitteln und an neue Erken­ntnisse zu gelangen. Medizin­studenten sezieren Leichen oder operieren am Körper, während sie am Schreib­tisch sitzen. Bei Operationen unterstützt das Tablet bei der Dar­stellung und Identifikation von Pathologien. Des Weiteren ermöglicht Virtual Reality neue Formen der Therapie. Therapeuten begleiten Patienten mit Angst­störungen bei der Konfrontation mit ihren Ängsten in der virtuellen Welt. In den letzten Jahren hat die Technologie zunehmend an Bedeutung gewonnen und es werden stetig neue Anwendungsgebiete in der Medizin erprobt.

Virtual Reality in der Lehre

Eine neue Form des interaktiven Lernens wird mit der virtuellen Realität etabliert. Davon profitieren unter anderem Medizin­studenten, denn sie lernen in virtuellen Welten mit 3D-Modellen von den Organen, Knochen und Geweben. Die anschauliche Darstellung ermöglicht den Studierenden einen Einblick in die physiologischen Prinzipien und interne Prozesse des menschlichen Körpers. In der virtuellen Realität können die Studierenden die visualisierten Modelle nicht nur sehen, sondern mit ihnen auf eine neue Art und Weise interagieren. Die dargestellten Organe können von allen Seiten betrachtet und um 360 Grad gedreht werden. An wichtigen Positionen sind Micro-Learning Spots hinterlegt, an denen die Studierenden Aufgaben erledigen müssen oder Informationen durch Text-, Video-, Bild- sowie Audio­dateien erhalten. Mit der VR-Techno­logie können auch Operations­schritte und Techniken eingeübt werden, die bei Bedarf beliebig oft wiederholt werden können. Für Medizin­studenten ist das wichtig, da sie während ihres Studiums vor allem praktische Erfahrung sammeln müssen, um die Patienten­sicherheit zu gewähr­leisten. Somit werden die Fähig­keiten der Medizin­studenten gezielt geschult und verbessert, ohne einen Patienten zu gefährden. Außerdem lernen die Studierenden am Simulator schneller und effektiver als durch das Zuschauen in einem Operations­saal. Beispiels­weise setzt die Uni­klinik Heidelberg auf das Sezieren von Leichen über den Touchscreen. Aber auch in der Psychiatrie­ausbildung wird die Schulung mit virtuellen Welten durchgeführt. Das Problem bei der psychiatrischen Ausbildung ist das fehlende Verständnis für das Empfinden des Erkrankten. Die virtuelle Realität kann es jedoch den zukünftigen Ärzten und dem Pflege­personal ermöglichen, die Wahrnehmung des Patienten im Simulator zu nachzuempfinden.

Virtuelle Realität in der Praxis

Im Klinikalltag kann die VR-Technik kaum noch weggedacht werden, da sie die Ärzte bei schwierigen Diagnosen und invasiven Eingriffen unterstützt. Sie visualisiert die Informationen und Daten für die OP-Planung, die die Ärzte vor einer Operation bekommen. Diese komplexen Daten müssen selektiert und interpretiert werden. An der Stelle hilft die Virtuelle Realität dem Operateur, in dem sie die Daten mit Bildern der Computertomografie kombiniert und zu einem realitätsgetreuen Bild zusammenstellt. Organe, Knochen und Gewebe werden dreidimensional als 3D-Modell dargestellt, so dass der Arzt ein Bild von der Pathologie des Patienten bekommt. Das zu operierende Organ kann dabei aus allen Winkeln beliebig betrachtet und vergrößert werden. Mit Hilfe der Virtual Reality hat der Arzt die Möglich­keit sich intuitiv ein Bild von der Pathologie und den jeweiligen Schritten bei der Operation zu machen. Auch in der Roboter­chirurgie hat der Einsatz der virtuellen Realität zugenommen, denn dort unterstützt sie den Chirurgen bei präzisen Eingriffen und hat nachhaltig Einfluss auf die Patienten­sicherheit.

Therapie mit Virtual Reality

Behandlung von Angst und Belastungs­störungen

In virtuellen Welten Phobien bekämpfen – Bei der Behandlung von Angst- und Belastungs­störungen kommt die virtuelle Realität bei einer Reihe von Psycho­pathologien zum Einsatz. Flugangst, Höhenangst, Klaustrophobie, Arachnophobie, Panikstörungen oder Posttraumatische Belastungsstörungen werden vermehrt mit Rückgriff auf VR behandelt. Verschiedene Kliniken erproben die VR-Technologie bereits und konfrontieren den Patienten bei der Therapie mit einer angst­auslösenden Situation in der virtuellen Realität. Zwar sind die Situationen nicht echt, jedoch sind es die Ängste der Patienten. Die virtuelle Therapie gleicht dabei den Prinzipien der konventionellen Konfrontations­therapie. Der Patient wird mit seinen Ängsten konfrontiert und lernt, wie er seine Emotionen, Reaktionen und Ängste bewältigen kann. Ein Therapeut begleitet sie dabei und hat zu jeder Zeit die Bedingungen der Situation unter Kontrolle. Die Behandlung erfolgt stufenweise, damit der Patient langsam und schritt­weise an seine Angst herangeführt werden kann. Die individuellen Regulations­möglichkeiten sorgen dafür, dass auf die individuellen Bedürfnisse und Fortschritte des Patienten eingegangen wird. Bei der Therapie von Höhen­angst werden die Patienten auf eine virtuelle Platt­form in der Höhe gestellt. Diese wird schritt­weise in der Höhe verstellt, so dass der Patient beim Runter­gucken eine Tiefen­wahrnehmung hat. Die gleiche Methodik wird bei der Therapie von Flug- oder Spinnen­phobie angewendet. Auch bei Post­traumatischen Belastungs­störungen (PTBS) werden die Patienten mit traumatischen Situationen konfrontiert. Beispiels­weise werden für Soldaten Szenen aus dem Irak­krieg nachgestellt, in denen Eindrücke, wie Explosionen vorkommen. Der entscheidende Vorteil bei der Therapie­methode ist die leichte Umsetz­barkeit. Zudem ist sie kosten­günstiger und kontrollier­barer. Eine weitere Option ist die Anwendung über eine eigene VR-Brille mit dem Smartphone, bei der sich der Patient orts­unabhängig über eine App selbst therapieren kann. Zwar wird diese Art der VR-Therapie einen Therapeuten nicht ersetzen, dennoch kann sie den Therapie­prozess beschleunigen und den Patienten schneller von seinen Ängsten befreien.

Therapie von Suchtkranken

Ein weiteres Anwendungs­gebiet ist die Therapie von Sucht­kranken. Dabei werden Risiko­situationen trainiert, in denen das Verlangen nach der Droge groß ist. Trockene Alkoholiker müssen bei der VR-Therapie in eine virtuelle Kneipe gehen, in der sie üben alkohol­haltige Getränke abzulehnen, die ihnen ein Avatar anbietet. Dasselbe Prinzip findet bei Nikotin­abhängigen Verwendung: Sie werden Orten und Situationen ausgesetzt, an denen sie normaler­weise zur Zigarette greifen. Zum Beispiel wird das Warten an Bushalte­stellen oder das Trinken eines Kaffees simuliert, ohne dabei zur Zigarette zu greifen. Langfristig werden demnach neue Verhaltens­formen in der virtuellen Realität eingeübt. Bei der Therapie von Mager­sucht setzt man nicht auf die Konfrontation mit Risiko­situationen mit Hilfe der Virtual Reality-Technologie. Dort konfrontiert man die Patientinnen mit künstlich generierten Avataren, die auf Messungen ihres eigenen Körpers basieren. Der Avatar ist in seiner Größe, Gewicht und BMI veränderbar, so dass die Patientinnen dünnere und dickere Varianten ihres Körpers gezeigt bekommen. Der Vorteil besteht darin, dass man den Patientinnen, die Ihrem Körper negativ gegenüber eingestellt sind, eine Band­breite an Proportionen in der virtuellen Realität zeigen kann. Das ist hilfreich, da man ihren Körper damit nicht direkt bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anorexie-Patientinnen ihren Körper durchaus richtig einschätzen und keine Probleme bei der eigenen Körper­wahrnehmung haben. Dennoch zeigte sich, dass sie einen sehr dünnen Körper als Wunsch­körper präferieren.

Therapie von Schmerzpatienten

Eine Erleichterung von akuten Schmerzen verspricht die VR-Therapie von Schmerz­patienten. Bei der schmerzhaften Prozedur eines Verband­wechsels werden die Patienten in eine virtuelle Schnee­landschaft namens Snow­World geschickt. Dort laufen sie durch Schnee­land­schaften, beobachten Pinguine oder Eis­bären und können mit Schnee­bällen werfen. Der Effekt ist ähnlich einer Dosis Morphium und verringert die Schmerzen um bis zu 50%. Die Grund&Shy;idee besteht darin die Patienten in eine andere Realität einzubinden und für Ablenkung von den Schmerzen zu sorgen. Dabei fanden Ärzte heraus, dass Ausflüge in virtuelle Welten nicht nur Schmerzen, sondern auch Depres­sionen von Langzeit­patienten vorbeugen.

Fazit

Insgesamt zeigt der Einsatz der VR-Technologie große Vorteile im Einsatz in der Medizin. Bei der Lehre, wie in der Praxis, ergänzen sie die konventionellen Methoden und fördern die Sicherheit des Patienten. In der Therapie stechen die fehlenden Störfaktoren in der virtuellen Umwelt und die schrittweise Regulierung bei der Konfrontationstherapie hervor. Zudem können Umwelten erschaffen werden, die sehr natürlich aussehen. Es ist offen, wie sich virtuelle Welten zukünftig auf das Gesundheitswesen auswirken. Bis jetzt hat sich die Technik jedoch sehr gut in die Medizinische Praxis etabliert und ist in einigen Bereichen nicht mehr wegzudenken.

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