THEMEN DER ZEIT

Serious Games: Spiel dich gesund

Dtsch Arztebl 2013; 110(4): A-126 / B-116 / C-116

Krüger-Brand, Heike E.

Computerspiele werden inzwischen erfolgreich in der Medizin eingesetzt. Vor allem für Prävention und Rehabilitation bieten sie vielfältige Einsatzmöglichkeiten.

Oben: Im 3-DShooter- Spiel „Re-Mission“ schießen krebskranke Kinder und Jugendliche mit Medikamenten böse Krebszellen ab. Links: Bewegungstherapie mit einem robotischen Arm-Exoskelett und virtueller Übungsumgebung

Computerspiele machen nicht nur faul, fett, dumm oder süchtig, wie häufig unterstellt wird. Vielmehr sind sie vom Deutschen Kulturrat seit Jahren auch als „Kulturgut“ anerkannt und können – richtig eingesetzt – über den Unterhaltungscharakter hinaus dazu beitragen, Wissen, körperliche Fähigkeiten und soziale Kompetenz zu erwerben. Das betonte Anika von Ribbeck vom G.A.M.E. – Bundesverband der Computerspielindustrie bei einer Fachveranstaltung der privaten SRH-Hochschule Heidelberg.*

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Gefördert werden können beispielsweise die Hand-Auge-Koordination, Geschicklichkeit, Kombinationsfähigkeit, Kreativität sowie Kooperations- und Teamfähigkeit, bestätigte Prof. Dr. phil. Linda Breitlauch, Dozentin für Gamedesign an der Hochschule Düsseldorf. Studien haben Breitlauch zufolge bei regelmäßigen Spielern einen deutlichen Anstieg von kognitiven Fähigkeiten, wie zum Beispiel Problemlösungskompetenz und Situationsbewusstsein, nachgewiesen.

Die Game-Expertin verwies zudem auf eine Hirnstrukturstudie an der Charité – Universitätsmedizin Berlin, nach der moderate jugendliche Vielspieler (keine Spielsüchtigen) über ein größeres lokales Hirnvolumen und auch über mehr Hirnrinde verfügen als die vergleichbare Altersgruppe. Vor allem Bereiche im vorderen Kortex, die für strategisches Planen, Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis zuständig sind, waren danach deutlich ausgeprägter (www.nature.com/tp/journal/v1/n11/full/tp201153a.html). Die Folgerung sei, „Serious Games, die Spielspaß erzeugen, scheinen intelligenzfördernd zu sein – zumindest ist nicht das Gegenteil der Fall“, erklärte Breitlauch. Man könne aber auch sagen: „Alle Spiele fördern Intelligenz, wenn sie Spaß machen.“

Foto: Hocoma

Vor diesem Hintergrund ist es nicht erstaunlich, dass Computerspiele zunehmend auch im Gesundheitsbereich zum Einsatz kommen. Zielgruppen sind dabei sowohl der Arzt/Therapeut, der sie direkt in der Behandlung, wie auch zur Fortbildung oder Forschung nutzen kann, als auch der Patient, für den sie zur Gesundheitserhaltung oder therapiebegleitend hilfreich sein können. Dabei bieten sie vielfältige Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise zur Verbesserung der Motorik, zur Konzentrations- und Aufmerksamkeitsschulung, zur psychologischen Unterstützung (etwa für die Akzeptanz therapeutischer Maßnahmen), zum Erreichen von Verhaltensänderungen oder als Ergänzung zu Entzugsbehandlungen.

Wissensvermittlung und Fitness im Vordergrund

Serious Games können daher künftig eine wichtige Rolle bei der Versorgung von Patienten und älteren Menschen spielen, betonte Prof. Dr.-Ing. Daniel Görlich, Studiendekan Virtuelle Realitäten an der SRH- Hochschule Heidelberg. „Dort, wo sie den Gang zum Arzt, Therapeuten oder zur Pflegekraft einsparen, werden sie sich durchsetzen.“ Dies sei bei den Krankenkassen allerdings noch nicht angekommen, kritisierte Görlich. Sie engagierten sich in der Entwicklung solcher Systeme für Prävention, Therapie- oder Pflegezwecke bislang zu wenig und schöpften die Potenziale – insbesondere auch die Einsparpotenziale – nicht aus, die Health Games zum Beispiel für die Rehabilitation von Patienten böten, meinte der Experte.

Derzeit beschränkt sich ein großer Teil der Health Games vor allem auf die Wissensvermittlung. Beispiele sind Spiele zum richtigen Zähneputzen oder zum Leben nach einem Schlaganfall. Durch technische Fortschritte bei kamerabasierten Spielekonsolen wie der Playstation (Sony) oder der Wii (Nintendo) in Kombination mit Sensorik und Zusatzgeräten, wie etwa dem Balance Board rücken jedoch verstärkt die „Exergames“ in den Fokus – Fitnessspiele, die Sport und Spiel kombinieren (exercise + game). Diese inzwischen weitverbreiteten Systeme sind jedoch nicht primär für medizinische Zwecke entwickelt worden. „Sie sind nicht individualisierbar und für präzise Bewegungen zu ungenau“, sagte Görlich. Zudem sei die Datenübermittlung an einen Therapeuten nicht vorgesehen.

Diese Erweiterung ist aber wichtig für den medizinischen Einsatz, wie Görlich unter anderem am Beispiel des Forschungsprojekts „Motivotion 60+“ demonstrierte (www.motivotion.org). Mit dem computeranimierten System zum Kraft- und Balancetraining sollen Senioren über sportliche Übungen, die sie zu Hause durchführen können, ihre körperliche und geistige Fitness erhalten und verbessern. Die auch auf dem Fernsehbildschirm darstellbaren Spiele werden über das bekannte Videotracking-System „Kinect“ gesteuert, das die Bewegungen des Spielers über Sensoren erfasst. Der Anwender absolviert verschiedene „Minigames“, die Übungen mit motorischen oder kognitiven Anforderungen enthalten und auf eine Verbesserung der Kraft- und Balancefähigkeiten abzielen. Dadurch unterstützen sie auch die Sturzprävention. Die Spiele lassen sich in ihrem Schwierigkeitsgrad an die Leistungsfähigkeit der Teilnehmer anpassen, zum Beispiel steigen Anzahl und Geschwindigkeit der Hindernisse oder die Höhe von Treppenstufen. Korrektes Ausführen der Übungsspiele wird mit Punkten belohnt. Zur Motivationssteigerung sind die Übungen in eine spielerische Rahmenhandlung eingebunden. Nach der körperlichen Anstrengung folgt eine Quizfrage mit Bezug zur Rahmenhandlung. Die Trainingsergebnisse – so das Konzept – werden an ein Servicecenter übertragen und können dort von Experten ausgewertet und für weitergehende Trainingsempfehlungen herangezogen werden.

Trainingsumgebung für Prävention und Rehabilitation

Ähnlich funktioniert die im Projekt „MyRehab“ entwickelte telemedizinische Trainings- und Therapieumgebung für Prävention und Rehabilitation. Das sensorbasierte System nutzt neben Kinect eine eigene Box zur Datenerfassung sowie eine Software, die zusätzliche Sensoren auswertet und individualisierte Trainingspläne auf das System lädt. Die Datenauswertung übernimmt hierbei ebenfalls der Therapeut.

Bereits in der Rehabilitation etabliert ist das modulare System „Armeo“ von dem Hersteller Hocoma. Zielgruppe sind Patienten, deren Hand- oder Armfunktion als Folge eines Schlaganfalls oder anderer neurologischer Krankheiten und Verletzungen beeinträchtigt ist. Das System besteht aus einem robotischen Arm-Exoskelett mit integriertem Federmechanismus zur Gewichtsentlastung des Armes. Hinzu kommt eine Software, die Therapiepläne, Analyse- und Dokumentationsmöglichkeiten sowie spielerische und alltagsbezogene Übungen bereitstellt. „Das Gerät unterstützt die selbstgeführte, aktive und repetitive Bewegungstherapie“, erläuterte Dr. sc. techn. Gery Colombo, Hocoma. Kombiniert werden die Übungen mit „Augmented Performance Feedback“ und Assessment-Tools, das heißt, der Patient wird durch motivierendes funktionelles Feedback unterstützt. Er bewegt sich während seiner Übungen durch unterhaltsame virtuelle Umgebungen und löst verschiedene Aufgaben, die seine aktive Teilnahme fördern. „Die Software ist so einstellbar, dass der Patient Erfolge hat und gleichzeitig immer an seinem Limit arbeitet“, sagte Colombo. Die Aufgaben, wie etwa Äpfel zu bewegen oder ein Ei zu halten, können durch Einstellung der Intensität und Schwierigkeitsstufe an die kognitiven und motorischen Fähigkeiten der Patienten angepasst werden. Eine randomisierte kontrollierte Studie zur Effizienz des Systems ergab zwar keinen Unterschied zu einer ambulant durchgeführten Physiotherapie, allerdings blieb die Verbesserung sechs Monate nach der Therapie im Unterschied zur Vergleichsgruppe erhalten, und in der subjektiven Bewertung schnitt das Armeo-System als „weniger langweilig“ erheblich besser ab als die herkömmliche Therapie.

Unmittelbares Feedback hält bei der Stange

„Zum Teil lassen sich deutlich überlegenere Wirkungen von Computerspielen zu herkömmlichen Therapieansätzen feststellen“, betonte auch Breitlauch. Dies sei an einer Reihe von Spielen bereits nachgewiesen (Kasten). Zu den Erfolgsfaktoren zählt aus ihrer Sicht, dass die Folgen einer Handlung direkt sichtbar werden (unmittelbares Feedback). Durch das Eintauchen in eine immersive virtuelle Welt wird die Neugier geweckt. Der Wechsel zwischen Spannung und Entspannung hält den Spielenden bei der Stange. Die audiovisuelle Repräsentation erleichtert den Zugang. „Computerspiele geben intrinsische Reize durch Probehandeln und Selbstwirksamkeit. Ich kann angstfrei etwas ausprobieren, in andere Rollen schlüpfen“, erläuterte die Dozentin. Zudem seien Belohnungsprinzipien wichtig für die Nachhaltigkeit.

Spiele sind hingegen ineffektiv, wenn sie das Lernen vom Spielen trennen, ungeeignete Spielemetaphern verwenden und keine oder wenig Spielherausforderungen bieten. Auch für Serious Games nämlich gilt laut Breitlauch als oberstes Gesetz: „Ohne Spielfreude stellt sich kein Lernerfolg ein. Nur über Spielfreude können positive Effekte des Spiels entstehen.“

Heike E. Krüger-Brand

*Spielend gesund. Wie Potenziale von Serious Games Prävention und Rehamedizin revolutionieren“, 9. November 2012

Health Games in der EvaluatioN (Beispiele)

  • Das an der University of Washington in Seattle entwickelte Spiel Snow World wird erfolgreich zur Schmerztherapie bei schweren Verbrennungen eingesetzt. Es kann das subjektive Schmerzempfinden um 30 bis 50 Prozent minimieren. Während des Verbandwechsels bewegen sich die Spieler in einer immersiven virtuellen Umgebung in einer Schnee- und Eislandschaft und werfen mit Schneebällen auf Ziele (www.hitl.washington.edu/projects/vrpain).
  • Re-Mission (HopeLab) ist ein 3-D-Shooter-Spiel für krebskranke Kinder und Jugendliche: Sie steuern als schwerbewaffneter Nanoroboter Roxxi durch ihren Körper und schießen mit Medikamenten böse Krebszellen ab. Die Evaluation ergab eine signifikant höhere Konzentration von Chemotherapeutika und Antibiotika im Blut der Teilnehmer, das heißt eine größere Adhärenz der medikamentösen Therapie. Ebenso verbesserten sich das krankheitsrelevante Wissen, die Selbstwirksamkeitserwartung und in der Folge die Lebensqualität (www.re-mission.net; www.hopelab.org/our-research/re-mission-outcomes-study).
  • SPARX (University of Auckland, Neuseeland, http://sparx.org.nz) ist ein Selbsthilfe-Fantasy-Rollenspiel für Jugendliche mit depressiven Symptomen. Es basiert auf den Prinzipien der kognitiven Verhaltenstherapie: Die Spieler entwerfen einen kriegerischen Avatar, der Feuerbälle schießt, um negative Gedanken zu zerstören. Sie reisen durch sieben „Level“ und müssen Abenteuer bestehen und Aufgaben lösen. Dabei lernen sie, mit negativen Gedanken umzugehen und Strategien zur Problemlösung umzusetzen. Eine randomisierte klinische Studie ergab, dass 44 Prozent der Spielabsolventen, die einen Großteil der Aufgaben des Spiels lösen konnten, vollständig geheilt wurden, in der Vergleichsgruppe waren das lediglich 26 Prozent.

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