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Serious Games für die Gesundheit: Spielen für eine ernste Sache

Dtsch Arztebl 2010; 107(38): [4]

Kempe, Lisa

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Computerspiele, mit denen die Spieler ihre Fitness und Gesundheit fördern können oder die sogar für den therapeutischen Einsatz geeignet sind, liegen zurzeit stark im Trend.

Was wie ein Widerspruch klingt, beflügelt zunehmend sowohl die Fantasie von Sportwissenschaftlern, Ärzten und Therapeuten als auch von Software-Entwicklern und Multimedia-Experten: der Einsatz von Computerspielen für die Gesundheit. So wurde auf der Computerspielemesse Gamescom 2010 in Köln ein neues Spiel vorgestellt, das die Therapie von Kindern mit einem Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätssyndrom unterstützen soll. In „Zappelix zaubert“ wird nicht geschossen. Die Kinder sollen sich stattdessen in Geduld üben und dabei Konzentrationsfähigkeit spielerisch erlernen.

Foto: vario images
Foto: vario images

Ebenso wurden auf der IT-Messe CeBIT in Hannover zahlreiche Pilotprojekte aus dem Bereich Gesundheit präsentiert. Wissenschaftler diskutierten dort während der „Serious Games Conference“ die Chancen und Herausforderungen, die mit dem Einsatz solcher Lösungen in Sport und Gesundheit verbunden sind. Serious Games sind Computer- oder Videospiele, die nicht allein nur für Unterhaltung und Zeitvertreib sorgen, sondern einen ernsthaften Hintergrund haben. Als digitale Lernspiele vermitteln sie Wissen und Können auf spielerische Art und Weise. Die Kombination von Spiel, Spaß und Ernsthaftigkeit soll die Motivation zum Lernen fördern – nicht nur bei Kindern, Schülern und Studierenden. Spezielle Lernspiele gibt es beispielsweise für die Weiterbildung am Arbeitsplatz, für die politische Bildung oder als Gedächtnistrainer für jedermann. Die sogenannten Health Games widmen sich bevorzugt Themen aus der Medizin und Gesund­heits­förder­ung. Zielgruppen sind hier einerseits das medizinische Personal, das sich spielerisch weiterbilden kann, und andererseits die Patienten, die mit Computerspielen bei Therapien unterstützt werden können.

Der Markt für Computer- und Videospiele zählt zu den umsatzstärksten in der Medienbranche und konkurriert mit Film und Fernsehen um die Nutzer. Die Entwicklung der Branche verläuft rasant. Vorwärtsgetrieben vom technologischen Fortschritt liegen die Wachstumsraten seit geraumer Zeit meist im zweistelligen Bereich – so betrug die Wachstumsrate im Markt für Computerspiele in Deutschland und Europa in den Jahren 2006 bis 2007 mehr als 21 Prozent. Neben den herkömmlichen Videospielen und Spielekonsolen wächst dabei die Bedeutung von Online-Spielen und von Serious Games.

Gefahrenpotenzial von Computerspielen

Übungenzur Stärkung der Muskulatur können Rehapatienten nicht nur in der Klinik, sondern mit der Wii-Fit-Konsole auch im häuslichen Umfeld durchführen. Foto: Rehaklinik Lübben
Übungenzur Stärkung der Muskulatur können Rehapatienten nicht nur in der Klinik, sondern mit der Wii-Fit-Konsole auch im häuslichen Umfeld durchführen. Foto: Rehaklinik Lübben

Trotz – oder gerade wegen – der großen und stetig zunehmenden Beliebtheit von Computerspielen wird auch ihr Gefahrenpotenzial immer wieder kontrovers diskutiert. Die Furcht, dass Computer- oder Videospiele süchtig, aggressiv und gewalttätig machen, ist weit verbreitet. Vor allem Kinder und Jugendliche gelten als gefährdet. Circa 30 Prozent der Sechs- bis 19-Jährigen nutzen Computerspiele regelmäßig als Unterhaltungsmedium, wie Prof. Dr. Linda Breitlauch von der Mediadesign Hochschule Düsseldorf in ihrem Bericht „Computerspieldramaturgie – Herausforderung für Medienmanager“ schreibt. Die derzeit heranwachsende Generation werde mit Computerspielen so selbstverständlich groß wie die vorherige mit dem Fernsehen.

Ein Gesundheitsrisiko für Fans von Computerspielen entsteht zwangsläufig: Wer viel Zeit bewegungslos vor dem Computer verbringt, wird von gesundheitsfördernden Aktivitäten abgehalten. Dass dies nicht unbedingt der Fall sein muss, zeigen die neu entwickelten Serious Games für Sport und Gesundheit, die bei den Gamedays in Darmstadt vorgestellt wurden. Viele dieser Spiele werden bereits erfolgreich in der Prävention, im Sport und in Therapien eingesetzt. In ersten Pilotstudien konnte ihr positiver Einfluss auf die Gesundheit und gesundheitsbezogene Verhaltensweisen bereits dokumentiert werden. Ein Beispiel ist das Projekt „ErgoActive“, für das die Serious-Gaming-Gruppe des Lehrstuhls Multimedia Kommunikation der Technischen Universität Darmstadt eine Reihe von sportwissenschaftlich und medizinisch fundierten Minispielen entwickelt hat. Im Verlauf dieser sogenannten Exergames, die auf spielerische Art und Weise das Training unterstützen und die Motivation zur nachhaltigen sportlichen Betätigung fördern sollen, wird auch der Vitalstatus der Nutzer ermittelt und protokolliert.

Bei den „ErgoActive“-Spielen dient ein Ergometer als Eingabegerät. Basierend auf den ersten Erfahrungen und Ergebnissen dieses Projekts wollen die Darmstädter Spieleentwickler im nächsten Schritt sportwissenschaftliche Trainingsprogramme in das Design der Minispiele integrieren und weitere Schnittstellen, zum Beispiel durch die Video-Tracking-Technologie, einbinden. Die Szenarien für das sportliche Spiel sind vielfältig: Der Spieler kann zum Beispiel auf dem Ergometer Alpenetappen der Tour de France durchradeln. Das Gerät wertet dabei gleichzeitig Dauer, Intensität und Belastung aus und nutzt die Daten, um das Trainingsprogramm individuell an den Trainingszustand des Nutzers anzupassen.

Geschicklichkeit und Ausdauer

Bei einem anderen Spielszenario geht es um die Taubenjagd. Die Geschwindigkeit beim Radfahren dient zur Steuerung der Flughöhe einer Taube, die Briefe einsammeln soll. Dadurch bekommt der Spieler ein Gefühl für die Geschwindigkeit, wobei automatisch der Belastungsspielraum an den Vitalzustand des Spielers angepasst wird. Das Spiel „Balance“ ist eine Mischung aus Geschicklichkeits- und Ausdauerspiel: Nur wenn der Spieler die vorgegebene Belastung, gemessen an der Herzfrequenz, erreicht, kann sich ein Clown auf einem Ballon halten. Zusätzlich muss er versuchen, per Maus oder Wii-Fernbedienung (Wiimote) die vom Zirkuszelt fallenden Ballons zu treffen. Wie bei den anderen „ErgoActive“-Spielen werden über das Radfahren in Kombination mit einem Geschicklichkeitsspiel Ausdauer und Koordination der Spieler trainiert.

Spielscreen aus „Gabarello – Game based Rehabilitation for Lokomat“: Das Spiel ist für eine robotergestützte Gangorthese entwickelt worden, mit der Patienten das Gehen und Laufen trainieren können. Foto: ZHdK Zürcher Hochschule der Künste 2009
Spielscreen aus „Gabarello – Game based Rehabilitation for Lokomat“: Das Spiel ist für eine robotergestützte Gangorthese entwickelt worden, mit der Patienten das Gehen und Laufen trainieren können. Foto: ZHdK Zürcher Hochschule der Künste 2009

Während der Serious Games Conference im Rahmen der CeBIT stellte Holger Diener vom Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung in Rostock das Lernspiel „Winterfest“ vor: „Geschätzte vier Millionen Analphabeten in Deutschland können den Anforderungen des Alltags nicht gerecht werden. Das Lernspiel Winterfest soll sie ermutigen, ihrer Lese- und Schreibschwäche spielerisch zu begegnen.“

Prof. Dr. Ulrich Götz von der Zürcher Hochschule der Künste berichtete in Hannover über die Entwicklung von „Gabarello“ (Game Based Rehabilitation for Lokomat), das in der Rehabilitation eingesetzt werden kann. Das Spiel ist von der Forschungsgruppe um Götz für den „Lokomat“, der weltweit ersten robotergestützten Gangorthese, entwickelt worden. Der Physiotherapie-Roboter unterstützt Patienten, die aufgrund zerebraler Schädigungen in ihren Lauf- und Gehfähigkeiten schwer gestört sind, in der Rehabilitation des Laufapparats. Durch die Synchronisation mit dem Computerspiel sollen die Therapiemöglichkeiten des Roboters verbessert werden. Diese Synchronisation baut auf Spielkonzepten auf, die den Prozess des Laufens mit der Interaktion in Spielen kombinieren. Der Roboter unterstützt einerseits die Gehbewegung und misst andererseits die Kräfte, die der Patient aufbringt. Diese Daten werden von „Gabarello“ für die Spielsteuerung ausgewertet. Götz meint, dass vor allem die Patientengruppe der Kinder und Jugendlichen von solchen Computerspielen profitiert. Vorangetrieben und gesteuert von der Laufbewegung motiviere das Spiel die Patienten erheblich bei ihrem täglichen Rehabilitationsprogramm.

Eine empirische Studie zum Rehabilitationstraining im häuslichen Umfeld mit Unterstützung einer Spielekonsole hat die Arbeitsgruppe um Dr. Michael John vom Fraunhofer-Institut FIRST in Berlin in Kooperation mit der Fachklinik für Orthopädie und Onkologie des Rehazentrums Lübben durchgeführt. Die Erfahrung zeigt, dass Patienten kurz nach einer Erkrankung besonders motiviert sind, sich aktiv zu bewegen und Rehabilitationsmaßnahmen durchzuführen. Diese Motivation lässt jedoch nach kurzer Zeit unter Alltagsbedingungen stark nach. Ob sich Patienten mit Übungsprogrammen, die in eine sensorbasierte Spielumgebung eingebettet sind, besser und langfristiger motivieren lassen, sollte anhand der Studie dokumentiert werden.

Die Berliner Experten für Softwaretechnik setzten für die Untersuchung die Wii-Konsole des Spieleherstellers Nintendo ein. Sie bietet zahlreiche Möglichkeiten zur spielerischen Vermittlung von Bewegung. Die Wii-Fit-Spielkonsole findet mit dem Trainingsgerät Balance Board und dem dazugehörigen Eingabegerät Platz im kleinsten Wohnzimmer. Bisherige Studien zu den gesundheitsfördernden Effekten der Spielkonsole beschäftigen sich in erster Linie mit dem Thema Gewichtsreduktion und Kalorienverbrauch. Aber auch in anderen Anwendungsfeldern wird der Einsatz der Wii bereits getestet, beispielsweise zur Verbesserung der Feinmotorik von Chirurgen oder zur Förderung der kognitiven Fähigkeiten von Parkinsonpatienten. Selbst das American College of Sports Medicine und die American Heart Association halten die Balanceübungen mit dem Wii Balance Board für geeignet, die Körperwahrnehmung zu trainieren, um so der Sturzgefahr bei älteren Menschen vorzubeugen.

John zufolge besteht mit diesen neuartigen multimedialen und sensorbasierten Trainingsformen die Möglichkeit, Rehabilitationsmaßnahmen unter kontrollierten Bedingungen in das häusliche Umfeld zu verlagern. Mit seiner empirischen Studie geht er der Frage nach, inwieweit die technischen und motivationellen Funktionen der Wii ausreichen, um eine effiziente und valide Nachversorgung von Rehabilitationsmaßnahmen im häuslichen Umfeld zu gewährleisten.

Rehabilitation im häuslichen Umfeld

Die Bereitschaft, Übungen zur Muskelkräftigung im häuslichen Umfeld durchzuführen, wurde bei Rehapatienten getestet, die entweder mit der Wii oder mit einem konventionellen Trainingsgerät, einem Stepper, üben sollten. Die Übungen zur Stärkung der Muskulatur führten die Patienten selbstständig zu einem festen Termin mit vorgegebener Übungsdauer aus. Zusätzlich zur Einführung in einer Gruppenveranstaltung wurde jeder Patient individuell von einem Übungsleiter in die Handhabung des jeweiligen Trainingsgeräts und die auszuführenden Übungen eingewiesen. Die Teilnehmer sollten ihre Übungen zweimal täglich eine halbe Stunde lang durchführen.

Spaß am Ausprobieren neuer Spiele

Anschließend wurden die Patienten per Interview und Fragebogen zu ihrer Motivation während der Übungen, zu ihrer Zufriedenheit mit den Trainingsgeräten und zum Trainingsfortschritt befragt. Der Trainingserfolg wurde anhand von Videomitschnitten dokumentiert. Zusätzlich wurde die Entwicklung der Muskelkraft der Patienten gemessen. Für die meisten Teilnehmer war der Umgang mit der Wii neu, dennoch waren alle nach dem ersten Tag in der Lage, selbstständig mit dem Gerät umzugehen. Einige der Wii-Nutzer hatten am Ende nicht nur ihr Pflichtprogramm, sondern freiwillig auch weitere Übungen aus dem Wii-Programm absolviert. Hier lag die Motivation offenbar im Spaß am Ausprobieren neuer Übungen und Spiele. Die Bewertung, ob die Übungen gefallen hätten, fiel bei den Teilnehmern der Stepper-Gruppe im Durchschnitt weniger positiv aus als bei den Teilnehmern der Wii-Gruppe. Die Frage, ob sie das Steppbrett weiter zu Hause nutzen würden, bejahte nur die Hälfte der Teilnehmer aus der Stepper-Gruppe. Teilnehmer, die das Gerät nicht weiter zu Hause nutzen wollten, meinten, dass die Übungen zu eintönig seien oder dass sie andere Bewegungsformen bevorzugen würden. Dagegen wollte die überwiegende Mehrheit der anderen Gruppe Wii Fit zu Hause weiterhin einsetzen.

Die Autoren der Pilotstudie sind allerdings der Auffassung, dass es noch einiger Anstrengungen bedarf, Übungsszenarien für diese Art von therapeutisch geeigneten Computerspielen zu entwickeln. Die Genauigkeit der Visualisierung von Bewegungsabläufen, die Personalisierung der Trainingsform und das regelmäßige Feedback von einem realen Therapeuten seien wichtige Anforderungen an ein derartiges interaktives, sensorbasiertes Übungsumfeld. Hier sei eine interdisziplinäre Zusammenarbeit von Medizinern, Sport- und Physiotherapeuten sowie der Spieledesigner und schließlich auch der Leistungsträger im Gesundheitswesen gefragt. Dr. rer. nat. Lisa Kempe

Informationen:
Internet: www.rehazentrum.com/default.asp
Studie: Kato PM, Cole SW, Bradlyn AS, Pollock BH: Pediatrics. A video game improves behavioral outcomes in adolescents and young adults with cancer: a randomized trial. 2008 Aug; 122(2): e305–17.

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