Neue Technologien für die Rehabilitation komplexer Verletzungen und Erkrankungen

Originale Autorin Wanda van Niekerk basierend auf dem Kurs von Jason Giesbrecht

Top-BeitragendeWanda van Niekerk und Jess Bell

Die Bedeutung innovativer Technologien in der Rehabilitation ( edit | edit source )

Innovative Technologien haben sich im Bereich der Rehabilitation erheblich weiterentwickelt. Rehabilitationsfachleute sind häufig an der Seite von Ingenieuren und Entwicklungsteams an der Erprobung, Entwicklung und Modifizierung neuer und bestehender Technologien beteiligt. Diese Innovationen können die Rehabilitation verbessern, Verschlechterungen und Rückschritten vorbeugen, Veränderungen überwachen und zur Erhaltung einer gesunden Lebensweise beitragen. Das oberste Ziel innovativer Technologien ist es, die Lebensqualität von Menschen mit komplexen Verletzungen und Erkrankungen zu verbessern.(1)

Innovative Technologien können:

  • die Behandlung und das Management komplexer Verletzungen und Erkrankungen verbessern;
  • die Rehabilitation effektiver, effizienter und patientenzentrierter zu gestalten;
  • Umweltbarrieren abbauen:(1)
    • Intelligente Haushaltsgeräte („Smart Home“) können beispielsweise Aufgaben mit wenig menschlichem Zutun erledigen;
    • innovative Geräte können dazu beitragen, die Auswirkungen von Beeinträchtigungen auf Aktivität und Partizipation (Teilhabe) zu verringern;
  • Menschen verbinden und ihnen die Möglichkeit geben, sich gegenseitig in Echtzeit zu unterstützen:
    • zum Beispiel soziale Medien und Online-Selbsthilfegruppen für Menschen mit ähnlichen Verletzungen und Erkrankungen.(1)

Wenn innovative Technologien für Menschen mit komplexen Verletzungen und Erkrankungen wirksam sein sollen, müssen Rehabilitationsfachleute mit den neuesten Technologien auf dem Laufenden bleiben.

Neue Technologien in der Rehabilitation ( edit | edit source )

Telerehabilitation(edit | edit source)

Unter Telerehabilitation versteht man die Erbringung von Rehabilitationsleistungen durch Fachkräfte mittels digitaler Methoden (d. h. Informations- und Kommunikationstechnologien).(2)(3) Mit den Fortschritten in der Kommunikationstechnologie ist die Telerehabilitation zu einer praktikablen Option für die Erbringung von Rehabilitationsleistungen geworden. Wie in Tabelle 1 dargestellt, wurden ihre Verwendung und Wirksamkeit bei verschiedenen komplexen Verletzungen und Erkrankungen überprüft.

Tabelle 1. Telerehabilitationsforschung bei komplexen Verletzungen/Erkrankungen
Komplexe Verletzung/Erkrankung Forschung zur Telerehabilitation
Schlaganfall
  • Evidenz von geringer bzw. mittlerer Qualität deutet darauf hin, dass die Telerehabilitation der persönlichen Therapie nicht unterlegen ist und daher ein geeignetes Modell für die Bereitstellung von Dienstleistungen für Patienten sein kann, die eine Rehabilitation nach einem Schlaganfall benötigen.(4)
  • Telerehabilitation wird als praktikable und alternative Methode zur konventionellen Behandlung oder als ergänzende Behandlung zur Verbesserung der Behandlungsergebnisse genannt. Die Telerehabilitation hat nachweislich gute Ergebnisse bei der Verbesserung der motorischen und kognitiven Funktionen, der Aphasie und der sprachlichen Ausdrucksfähigkeit von Patienten nach einem Schlaganfall erzielt. Sie kann sich positiv auf das Engagement und die Motivation der Patienten auswirken.(5)
  • Es wurde festgestellt, dass sich die Telerehabilitation bei Patienten, die sich von einem Schlaganfall erholen, positiv auf die Patientenzufriedenheit und klinische Parameter wie Handfunktion und Gleichgewicht auswirkt.(6)
Multiple Sklerose
  • Telerehabilitation verbessert Berichten zufolge die allgemeine Lebensqualität, Muskelkraft und Ausdauer von Menschen mit Multipler Sklerose(6) und kann für die Behandlung der motorischen Systeme von Menschen mit Multipler Sklerose von Vorteil sein.(7)
Parkinson-Krankheit
  • Telerehabilitation kann helfen, Gleichgewicht und Funktion zu verbessern (6) und den Gang, die Sprache und die Stimme, die Lebensqualität und die Patientenzufriedenheit von Patienten mit Parkinson-Krankheit zu erhalten oder zu verbessern.(8)
Rückenmarksverletzungen
  • Telerehabilitation im Zusammenhang mit Rückenmarksverletzungen (Spinal Cord Injuries – SCI) wird oft als „teleSCI“ bezeichnet.(9) Zu den jüngsten Forschungstrends im Bereich teleSCI gehören präventive Gesundheit und Wellness nach Schädel-Hirn-Trauma, chronisches Schmerzmanagement, Angst und Depression, Wiederherstellungs- und Rehabilitationsversorgung sowie Katastrophenplanung.(9) Die Vorteile von teleSCI-Modalitäten liegen in einer höheren Adhärenz und geringeren Abbruchraten, was die klinischen Ergebnisse verbessern kann.(9)
Traumatische Hirnverletzung
  • Für die Telerehabilitation bei Menschen mit traumatischen Hirnverletzungen gibt es noch keine Evidenz, aber sie kann ein nützliches Instrument sein, um die Kontinuität der Betreuung zwischen der Entlassung aus dem Krankenhaus und der Rückkehr nach Hause zu erleichtern und sicherzustellen.(10)
  • Lesen Sie weiter: Telerehabilitation in Acquired Brain Injury(11)
Kardiopulmonal
  • Die kardiopulmonale Telerehabilitation ist eine sichere und bequeme Alternative zu Rehabilitationsprogrammen vor Ort. Sie verbessert die Teilnahme der Patienten durch den Abbau von Barrieren wie Logistik (z. B. Transport) und finanziellem Aufwand. Es umfasst Fernüberwachung, Gesundheitsberatung, Patientenedukation und soziales Engagement, was das Interesse, die Teilnahme und die Motivation der Patienten fördern und verbessern kann.(12)
Muskuloskelettale Erkrankungen
  • Telerehabilitation kann die Gesundheitsergebnisse von Menschen mit muskuloskelettalen Erkrankungen verbessern.(13) Sie kann das Engagement der Patienten verbessern und effiziente Möglichkeiten der Patientenedukation bieten. Es hat sich auch gezeigt, dass sie in Bezug auf die Verringerung der Schmerzen und die Verbesserung der Funktion und Lebensqualität mit einer persönlichen Behandlung vergleichbar ist.(14)
Brandverletzungen
  • Die häusliche Telerehabilitation hat sich als sichere und wirksame Option für die Durchführung von Übungsprogrammen für Patienten mit Brandverletzungen ≤ 25 % KOF (Körperoberfläche) erwiesen. Für Patienten mit Brandverletzungen und Telerehabilitation sind weitere Forschungen erforderlich.(15)
Postoperative Rehabilitation
  • Telerehabilitation ist bei chirurgischen Patienten durchführbar und wirksam im Vergleich zur üblichen Versorgung. Die Patienten wiesen eine verbesserte Lebensqualität auf, aber es werden weitere Forschungen empfohlen.(16)
Verlust von Gliedmaßen (Amputation)
  • Menschen mit Amputationen haben spezifische und einzigartige Bedürfnisse. Dies muss bei der Bereitstellung von Telerehabilitationsdiensten berücksichtigt werden. Idealerweise sollte der Rehabilitationsprozess für Menschen mit Amputation ein zusammenarbeitendes interdisziplinäres Team umfassen, so dass auch die Telerehabilitation ein Teamansatz sein sollte. Die Verwendung von Prothesen macht die Bereitstellung von Telerehabilitationsdiensten komplexer. Besondere Vorsichtsmaßnahmen können bei der virtuellen Gangschulung erforderlich sein, wenn die Person zum ersten Mal eine Prothese trägt oder wenn Gleichgewicht und Koordination ein Problem darstellen können.(17)

Vorteile und Herausforderungen der Telerehabilitation ( edit | edit source )

Tabelle 2. Vorteile und Herausforderungen der Telerehabilitation bei Patienten mit komplexen Verletzungen und Erkrankungen
Vorteile Herausforderungen
Verbesserter Zugang zur Versorgung Zugang zur Technologie(18)
Geringere Mobilitätsbelastung Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes(18)
Zeitersparnis in Bezug auf die Fahrtzeit zur Praxis/Klinik, aber auch die Freistellung von der Arbeit, um persönliche Termine wahrzunehmen(17) Schulung für die geeignete Anwendung und Durchführung (sowohl für den Patienten als auch für die Rehabilitationsfachleute)(18)
Schnellerer Zugang zur Versorgung(17)
Bietet Rehabilitationsfachleuten die Möglichkeit, die Bedürfnisse einer Person in ihrer eigenen Wohnung zu beurteilen(17)

Therapie mit Virtueller Realität ( edit | edit source )

In der Therapie mit virtueller Realität („VR-Therapie“) werden immersive computergenerierte Umgebungen verwendet, die reale Szenarien über visuelle und auditive Kanäle zu Rehabilitationszwecken simulieren.(19)

Tabelle 3. Forschung zur Virtuellen Realität bei komplexen Verletzungen / Erkrankungen
Komplexe Verletzung/Erkrankung Forschung zur Virtuellen Realität
Schlaganfall
  • Auf Virtueller Realität basierende Therapien sind wirksam bei der Verbesserung der exekutiven Funktionen, des Gedächtnisses und der visuell-räumlichen Funktionen bei Personen mit Schlaganfall. Die Wirksamkeit der VR-Therapie auf die globalen kognitiven Funktionen, die Aufmerksamkeit, den Redefluss, die Depression und die Lebensqualität muss jedoch noch weiter untersucht werden.(20)
  • Virtuelle Realität führt zu Veränderungen in der neuronalen Plastizität bei Personen mit Schlaganfall, die die Wiederherstellung und Kompensation von Funktionsdefiziten widerspiegeln.(21)
  • Die VR-Therapie kann die Funktion der Extremitäten, den Gang, das Gleichgewicht und die Alltagsfunktionen von Menschen mit Schlaganfall verbessern.(22)
  • Lesen Sie weiter: Virtual Reality for Individuals Affected by Stroke
Parkinson-Krankheit
  • VR-Therapie kann die funktionellen Fähigkeiten von Menschen mit Parkinson-Krankheit ebenso wirksam verbessern wie eine konventionelle Therapie. Die Ergänzung eines Rehabilitationsprogramms durch eine VR-Therapie kann die funktionelle Mobilität der oberen Extremitäten, das Gleichgewicht, den Gang, die Lebensqualität, die Aktivitäten des täglichen Lebens, den psychologischen und emotionalen Zustand sowie die Kognition verbessern.(23)
  • Lesen Sie weiter: Virtual Reality and Parkinson’s; Virtual Reality As a Memory Aid in Cognitive Impaired Older Adults
Brandverletzungen
  • Die auf Virtueller Realität basierende Rehabilitation von Verbrennungen kann:(24)
    • die Lebensqualität verbessern
    • die Arbeitsleistung steigern
    • das Bewegungsausmaß verbessern
    • Schmerzen und die Zeit, die man mit dem Gedanken an Schmerzen verbringt, reduzieren
    • zu mehr Spaß bei der Rehabilitation führen
    • behandlungsbezogene Ängste verringern
Traumatische Hirnverletzung
  • Die VR-Therapie zeigt vielversprechende Ergebnisse bei der Verbesserung von Aspekten der kognitiven Funktion, wie Gedächtnis und exekutive Funktionen, bei Personen mit traumatischen Hirnverletzungen.(25)
  • Virtuelle Realität ist eine sichere und gut verträgliche Intervention bei Personen mit traumatischen Hirnverletzungen. Es könnte sich positiv auf das Gleichgewicht und die Mobilität von Menschen mit einer Schädel-Hirn-Trauma auswirken, doch sind weitere Forschungen erforderlich. Gleichgewicht und Mobilität können sich besonders dann verbessern, wenn die VR-Therapie in Kombination mit anderen Interventionen in der Rehabilitation eingesetzt wird.(26)
Verlust von Gliedmaßen (Amputation)
  • Zu den positiven Auswirkungen der virtuellen Realität bei Menschen mit Amputationen gehören die Verbesserung des Gleichgewichts und des Gangs. Darüber hinais berichten die Betroffenen von positiven Erfahrungen mit der Intervention. Weitere Forschungen sind erforderlich.(27)
Rückenmarksverletzungen
  • Die VR-Therapie kann bei Rückenmarksverletzungen von Vorteil sein, denn es gibt Evidenz dafür, dass sie die motorische Funktion, die motorischen Fertigkeiten, das Gleichgewicht und die aerobe Funktion verbessern kann. Die Forschung in diesem Bereich ist immer noch begrenzt, und es sind robustere und hochwertigere Untersuchungen erforderlich.(28) Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor sind die Kosten, die mit der Beschaffung der erforderlichen Ausrüstung verbunden sind, und die Abwägung zwischen diesen Kosten und dem wahrgenommenen Nutzen.(29)

Vorteile und Herausforderungen der VR-Therapie ( edit | edit source )

Tabelle 4. Vorteile und Herausforderungen der VR-Therapie
Vorteile Herausforderungen
Effektiv bei der Behandlung von Patienten (z. B. Verbesserung von Gleichgewicht und Gang)(30) Implementierung des Systems (z. B. hohe Kosten, technische Einschränkungen und Verfügbarkeit geeigneter Spiele für die Rehabilitation)(30)
Motorische Entwicklung (z. B. verbesserte motorische Fertigkeiten und Mobilität)(30) Es fehlen Informationen über die Anwendbarkeit – Forschung über standardisierte Methoden zur Durchführung von Übungen, standardisierte Zeiten oder Anwendungszeiträume ist noch notwendig(30) (d. h. evidenzbasierte Protokolle)
Förderung der Selbstständigkeit der Patienten (z. B. höhere Lebensqualität, weniger Ängste)(30) Patientenbezogene Faktoren, wie Nachbeobachtungszeit und Abbrecherquoten(30)
Gesteigerte Motivation der Patienten Mögliche Kinetose (Reisekrankheit) als Nebenwirkung(31)
Therapiesitzungen können an die individuellen Bedürfnisse angepasst werden

Wearable-Technologie ( edit | edit source )

Unter Wearable-Technologie versteht man am Körper getragene Geräte (auch „Wearables“ genannt), die verschiedene Aspekte der Gesundheit und des Wohlbefindens überwachen, verfolgen oder verbessern können. In Fokusgruppendiskussionen mit Schlaganfallpatienten und Physiotherapeuten über den potenziellen Nutzen von Wearables zur Unterstützung der Motivation für das Heimprogramm wurden folgende Schlussfolgerungen gezogen:(32)

  • Die Wearable-Technologie sollte flexibel einsetzbar sein, da die Bedürfnisse von Patienten und Rehabilitationsfachleuten sehr vielschichtig sind. Diese Bedürfnisse beziehen sich auf:(32)
    • Gestaltung der Wearables
    • Benutzerfreundlichkeit
    • die Art und Weise, wie Feedback gegeben wird
    • die Art und Weise, wie der Einsatz dieser Technologie die Motivation und die Zusammenarbeit der Patienten fördern wird
  • Die Nutzung von Wearables durch Patienten hängt „ebenso sehr von ihrem Vertrauen in die fachliche und zwischenmenschliche Kompetenz des Physiotherapeuten ab wie von den technischen Aspekten einer App“.(32)

Wearable-Technologien werden im Allgemeinen in den folgenden Bereichen eingesetzt:

  • Vorhersage zukünftiger Ereignisse
  • Erkennung von kritischen Ereignissen
  • diagnostische Überwachung zur Verbesserung der Entscheidungsfindung

Einige Beispiele für Wearables in der Rehabilitation sind:(33)

  • Moderne Wearables
    • Beschleunigungssensoren (Akzelerometer)
    • Trägheitsmesseinheiten (Inertial Measurement Unit – IMU)
    • Sensoren, die am Körper getragen werden (z. B. Herzfrequenzmessgurte, Stirnbänder zur Messung der Gehirnaktivität, Überwachungsgeräte zur Erkennung der Körperhaltung)
    • Intelligente Kleidung (z. B. bei der Handrehabilitation können ein intelligenter Handschuh und die dazugehörige Technologie zur Unterstützung der Therapie eingesetzt werden)

Lesen Sie weiter: Wearable technologies for active living and rehabilitation: Current research challenges and future opportunities. (33)

Tabelle 5. Forschung zu Wearable-Technologien bei komplexen Verletzungen / Erkrankungen
Komplexe Verletzung/Erkrankung Forschung im Bereich Wearable-Technologie
Verlust von Gliedmaßen (Amputation) Die funktionelle Mobilität im Alltag kann bei Personen mit Amputationen der unteren Extremitäten mit Hilfe von Wearables gemessen werden, und die daraus gewonnenen Informationen können bei der Verordnung von Prothesen oder bei der Bewertung verschiedener Eingriffe und Behandlungen helfen.(34)
Multiple orthopädische Traumata Wearables mit Aktivitätsmonitoren, wie z. B. Akzelerometer und plantare Druckmessungen, können zur Messung spezifischer Ergebnisse eingesetzt werden, objektive Evidenz für die körperliche Aktivität liefern und dazu beitragen, die Behandlungspläne von Personen nach orthopädischen Eingriffen zu individualisieren.(35)
Schlaganfall Der Einsatz von Wearables bei Personen mit Schlaganfall kann die Verzerrung (Bias) von Messungen und Schätzungen verringern. Außerdem kann es die Zeit für die Befunderhebung für Rehabilitationsfachleute verkürzen. Die Rehabilitation kann dadurch verbessert werden, dass häusliche Therapien fernüberwacht und -gestaltet werden, der Patient aber in einer sicheren und vertrauten Umgebung trainieren kann.(36)
Alterung der Bevölkerung Wearables können zur Sturzerkennung und -prävention sowie zum Krankheitsmanagement eingesetzt werden.(37)

Vorteile und Herausforderungen von Wearables ( edit | edit source )

Tabelle 6. Vorteile und Herausforderungen der Wearable-Technologien
Vorteile Herausforderungen
Kontinuierliche Überwachung Genauigkeit der Geräte
Frühe Intervention Standardisierung von Methoden und Ausrüstung
Personalisierte Versorgung Datenschutz und Vertraulichkeit von Informationen
Bedarf an benutzerfreundlichen Designs
Stromverbrauch

Lesen Sie weiter: Wearable technology applications in healthcare: a literature review.(37)

Robotik und Exoskelette ( edit | edit source )

Bei der Robotik und den Exoskeletten geht es um den Einsatz mechanischer Geräte, die die menschliche Bewegung unterstützen oder ergänzen. Lesen Sie weiter: Robotic Rehabilitation for the Lower Extremity und Upper Extremity Rehabilitation using Robotics.

Zu den Faktoren, die den Einsatz von Robotik und Exoskeletten in der klinischen Rehabilitation beeinflussen, gehören:(38)

  • die ausreichende Kenntnis der Merkmale des Geräts;
  • die angemessene Schulung der Fachkräfte für den Einsatz der Technologie;
  • Verfügbarkeit von Ressourcen;
  • Kommunikation zwischen den Mitgliedern des multidisziplinären Teams;
  • es muss mit den Erwartungen der Patienten umgegangen werden: realistische und gemeinsame Therapieziele sind wichtig.

Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen in der Rehabilitation ( edit | edit source )

Künstliche Intelligenz (KI) bezieht sich auf eine Reihe von Technologien (maschinelles Lernen, Verarbeitung natürlicher Sprache, regelbasierte Expertensysteme, Robotik), die Daten analysieren und Muster finden, die die Entscheidungsfindung, Diagnose, Behandlungsempfehlungen und Nachsorge erleichtern.(39)

Lesen Sie weiter: The potential for artificial intelligence in healthcare(39) und The role of artificial intelligence in healthcare: a structured literature review(40)

Vorteile und Herausforderungen der KI ( edit | edit source )

Tabelle 7. Vorteile und Herausforderungen der künstlichen Intelligenz
Vorteile Herausforderungen
Verbesserung der Patientenversorgung Ethische Fragen des Datenschutzes
Rationalisierung der Rehabilitationsprozesse Auswirkungen der Automatisierung auf die Arbeitskräfte in der Rehabilitation
Vorantreiben der Innovation

Erweiterte Realität (Augmented Reality) ( edit | edit source )

Bei der Erweiterten Realität werden aus digitalen Informationen neue Bilder in der realen Umwelt einer Person erzeugt. Sie verbessert die Wahrnehmung und die Interaktion des Menschen mit seiner Umwelt. Dieser Ansatz zeigt Potenzial in den Bereichen körperliche Leistungsfähigkeit, Gleichgewicht und Sturzprävention, Behandlung und Verbesserung von Schmerzen beim Phantomschmerzsyndrom sowie der Funktionalität der unteren und oberen Extremität bei Schlaganfall. Weitere Forschungen zur Wirksamkeit sind jedoch noch erforderlich.(41)

Tabelle 8. Forschung zur Erweiterten Realität und komplexe Verletzungen / Erkrankungen
Komplexe Verletzung/Erkrankung Forschung zur Erweiterten Realität
Schlaganfall Die Erweiterte Realität zeigt vielversprechende Ergebnisse bei der Verbesserung der Neuroplastizität und der Lebensqualität von Schlaganfallpatienten, wenn sie zusammen mit der herkömmlichen Therapie eingesetzt wird.(42)
Parkinson-Krankheit Erweiterte Realität bietet einen spielerischen und integrativen Charakter für die Rehabilitation, und es werden ähnliche Ergebnisse bei der Haltungskontrolle von Parkinson-Patienten erzielt wie bei der neurofunktionellen Physiotherapie.(43)

Ergebnismessungen bei Patienten mit komplexen Verletzungen und Erkrankungen ( edit | edit source )

Ressourcen(edit | edit source)

Referenzen(edit | edit source)

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