Virtuelle Realität in der Lehre im Fach Psychiatrie und Psychotherapie

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Virtuelle Realität in der Lehre im Fach Psychiatrie und Psychotherapie
Der Nervenarzt
Übersichten
Nervenarzt
https://doi.org/10.1007/s00115-021-01227-5
Angenommen: 5. Oktober 2021
                                             Virtuelle Realität in der Lehre im
© Der/die Autor(en) 2021                     Fach Psychiatrie und
                                             Psychotherapie
                                             Paraskevi Mavrogiorgou1 · Pierre Böhme1 · Vitalij Hooge2 · Thies Pfeiffer2 ·
                                             Georg Juckel1
                                              1
                                                  Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Präventivmedizin, LWL-Universitätsklinikum, Ruhr Universität
                                                  Bochum, Bochum, Deutschland
                                              2
                                                  Raumtänzer GmbH, Rheda-Wiedenbrück, Deutschland

                                                  Zusammenfassung

                                                  Hintergrund: Ausbildung und Lehre müssen sich den Gegebenheiten insbesondere
                                                  in Corona-Zeiten anpassen, zumal neue digitale Technologien zur Verfügung stehen.
                                                  Ärztliche Interaktions- und Explorationstechniken sind die wichtigsten Werkzeuge, die
                                                  Medizinstudierende im Fach Psychiatrie und Psychotherapie zu erwerben haben.
                                                  Ziel der Arbeit: Avatare in virtueller Realität (VR) können grundsätzlich alle
                                                  Krankheitsbilder in unterschiedlichen Schweregraden zu jeder Zeit repräsentieren.
                                                  Material und Methoden: Im Bochumer Avatar-Explorationsprojekt (AVEX) treten
                                                  Studierende in den Dialog mit „psychisch kranken“ Avataren und versuchen, unter
                                                  Anleitung und Supervision Diagnose, Differenzialdiagnose und Behandlungsempfeh-
                                                  lungen zu erarbeiten.
                                                  Ergebnisse und Diskussion: Dadurch können die Studierenden auch seltene oder
                                                  schwere psychiatrische Krankheitsbilder durch VR vermittelt kennenlernen. Dieser
                                                  Übersichtsartikel stellt erste Erfahrungen insbesondere in Aufbau und Entwicklung
                                                  sowie bez. der technologischen Herausforderungen dar.

                                                  Schlüsselwörter
                                                  Virtuelle Realität · Mixed reality · Lehre · Psychiatrie · Avatare

                                             Hintergrund                                                 anzutreiben. Vor allem im Bereich der Me-
                                                                                                         dizin, hier speziell der Psychiatrie und Psy-
                                             Die seit nunmehr über einem Jahr die                        chotherapie, spielt die Nutzung von Tech-
                                             Menschheit geißelnde Corona-Pandemie                        nik und Medien, wie z. B. die verschiedenen
                                             scheint den digitalen und medientech-                       videotechnologischen Methoden zur Auf-
                                             nischen Fortschritt in Windeseile zu be-                    nahme und Darstellung psychopathologi-
                                             flügeln. Der Einsatz und Gebrauch neuer                      scher Verhaltensänderungen, aber auch zu
                                             Medien vereinfacht unser tägliches Mit-                     Lehrzwecken, schon lange eine große Rol-
                                             einander, zumal das Virus eine unsichtbare                  le [5]. Daher verwundert es nicht, dass in
                                             und nicht minder lebensgefährliche Barrie-                  diesem Bereich schon seit einer Reihe von
                                             re zwischen uns schafft. Vor allem im Kon-                   Jahren auch neue technische Verfahren,
                                             text unserer Arbeit mit Menschen, die Hilfe                 wie die VR(„virtual reality“)-Technologie,
                                             bedürfen, und dem dazu überaus notwen-                      zur Diagnostik und Therapie psychischer
                                             digen kollegialen Austausch von Informa-                    Störungen genutzt werden [2, 17]. Trotz-
                                             tionen stellen die technischen Möglichkei-                  dem muss man einschränkend festhalten,
                                             ten im Sinne einer „positiven Technologie“                  dass bis dato die VR-Technologie sowohl
                                             gerade in dieser Zeit der sozialen Distanz-                 klinisch, wissenschaftlich und als auch als
                                             haltung einen immensen Benefit dar [18].                     Lehr- und Lernmethode für Studierende
                                             Dies wiederum motiviert, die bereits vor-                   der Medizin sowie Facharztkandidaten kei-
                                             handenen Technologien noch effektiver zu                     ne flächendeckende oder gar etablierte
QR-Code scannen & Beitrag online lesen       nutzen und weiter in der Entwicklung vor-                   Vorgehensweise darstellt [13, 14]. In der

                                                                                                                                      Der Nervenarzt   1
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                                                                                                                der eingesetzten VR-Technologie, die, z. B.
                                                                                                                je nachdem, welche Darstellungsform (un-
          Echte Realität                                                                   Virtuelle Realität   terschiedliche Sichtfelder von Monitoren
                                                    Gemischte Realitäten                                        vs. VR-Brille) oder ob haptische Geräte ver-
                                                      (Mixed Reality)                                           wendet werden, in die eine oder andere
                                                                                                                Richtung beeinflusst werden kann.
                                                                                                                    Der zweite Faktor betrifft die Inter-
                                                                                                                aktion zwischen Mensch und Computer
                                                                                                                und umfasst die technischen Möglichkei-
                                                                                                                ten, die es dem Nutzer ermöglichen, ver-
                            Erweiterte Realität                     Erweiterte Virtualität                      bal (z. B. Spracherkennung) oder nonver-
                           (Augmented Reality)                     (Augmented Virtuality)
                             Realität + virtuelle                     Virtuelle Welt + reale                    bal (Bewegungserfassung, z. B. der Finger
                                   Objekte                                   Objekte                            mittels Tracking) mit der künstlichen Welt
                                                                                                                bzw. virtuellen Umgebung zu interagieren
                                                                                                                [20].
Abb. 1 8 Realitäts-Virtualitäts-Kontinuum. (Modell nach Milgram und Kishino [15])                                   Je überzeugender eine virtuelle Welt
                                                                                                                dem Nutzer durch die Technik vermittelt
folgenden Arbeit soll daher die VR-Tech-                       „augmented virtuality“ (AV; erweiterte Vir-      wird, desto wahrscheinlicher ist es, dass in
nologie hinsichtlich ihrer bisherigen und                      tualität durch Hinzufügen realer Elemente        ihm ein sog. Präsenzgefühl entsteht. Hier-
zukünftigen Einsatzmöglichkeiten vor al-                       wie Personen in die virtuelle Welt, wie z. B.    bei bezeichnet Präsenz das Gefühl des
lem im Fachgebiet von Psychiatrie und                          Computerspiele, in denen der Nutzer in           Nutzers, in die virtuelle Welt eingebun-
Psychotherapie am Beispiel des Bochu-                          Echtzeit agiert) bis hin zur vollständigen       den zu sein [21]. Präsenz kann somit als
mer Avatar-Explorationsprojektes („AVEX“)                      virtuellen Realität (VR) möglich, bei der        das subjektive Erlebnis des Nutzers, als ei-
als eine nützliche Möglichkeit in der Leh-                     die reale Welt komplett ausgeblendet             ne emotional-kognitive psychophysiologi-
re von Medizinstudierenden, aber auch in                       wird und der Nutzer, z. B. mittels einer         sche Reaktion, und nach Roy und Schlem-
der Fort- und Weiterbildung von Weiter-                        VR-Brille, ganz in einer virtuellen Realität     miger [20] auch als eine „Wahrnehmungsil-
bildungskandidaten und sonst in der Psy-                       „eintaucht“.                                     lusion“ verstanden werden, da man die
chiatrie Tätigen näher dargestellt werden.                         In einer so digital erzeugten „künstli-      dahintersteckende VR-Technik („Mediati-
                                                               chen Welt“, ob sie „imaginär, symbolisch“        sierung“) nicht mehr wahrnimmt.
VR-Methodik und Terminologie                                   ist oder „gewisse Aspekte der realen Welt            Gerade in Bezug auf das Präsenzge-
                                                               simuliert“ [20], soll dem Nutzer die Mög-        fühl als eine subjektive Kenngröße, die
Unter dem allgemeinen Begriff virtuelle                         lichkeit gegeben werden „eine sensomoto-         durch zahlreiche individuelle Eigenschaf-
Realität (VR) werden Erfahrungsräume ver-                      rische und kognitive Aktivität aufzubauen“,      ten des Nutzers, wie z. B. die Bereitschaft,
standen, in die Menschen eintauchen kön-                       die der in realen Situationen entspricht.        sich auf die virtuelle Realität einzulassen,
nen, die jedoch vollständig synthetisch                        Nach Roy und Schlemminger [20] ist das           aber auch seine diesbezüglichen Erwar-
sind und meistens durch einen Compu-                           als das wesentliche Ziel der VR zu sehen         tungen, erscheint eine weitere Differen-
ter generiert werden, also digitaler Natur                     und nicht eine „virtuelle Welt zu erschaffen,     zierung, wie bei Roy und Schlemmiger
sind.                                                          die so realitätsgetreu wie möglich ist“. Um      [20] vorgenommen, sinnvoll. Hierbei wird
    Die weiteren Begriffe „mixed reality“                       das Ziel bestmöglich im Sinne realer bzw.        zwischen der räumlichen (VR-Objekte wer-
bzw. „augmented reality“, die in dem                           nichtkünstlicher Wahrnehmungserlebnis-           den als real erlebt), der sozialen (VR-Figu-
Kontext teilweise auch synonym erwähnt                         se des Nutzers zu erreichen, sind neben          ren sog. „Avatare“ vermitteln das Gefühl
werden, bezeichnen unterschiedliche Aus-                       den subjektiven Faktoren des Nutzers u. a.       realer sozialer Interaktion), der Selbstprä-
prägungen entsprechend dem Realitäts-                          zwei wesentliche technisch determinierte         senz (Nutzer hat eine Vorstellung von sich
Virtualitäts-Kontinuum-Modell von Mil-                         Voraussetzungen von Bedeutung:                   selbst in der virtuellen Realität) und der
gram und Kishino ([15]; . Abb. 1). Milgram                         Zum einen die sog. Immersion [21], die       Handlungspräsenz (Handeln des Nutzers
und Kishino [15] gehen vom Oberbegriff                          als ein Maß der Stärke der Eingebunden-          hat einen ihm bewussten veränderten Ein-
„mixed reality“ (MR; gemischte Realität)                       heit des Nutzers in die virtuelle Umgebung       fluss auf die virtuelle Realität) unterschie-
aus und verstehen darunter die Kombi-                          verstanden wird. Die Immersion, die un-          den [20]. Nach Barbe et al. [2] scheint das
nation von realen und digital erzeugten                        abhängig von subjektiven Aspekten und            Erzeugen eines Präsenzgefühls und vor al-
(virtuellen) Objekten. Je nach Kombina-                        Erfahrungen der Nutzer ist, ist umso grö-        lem sozialer Präsenz wesentlich zu sein, um
tion bzw. Durchmischungsgrad ist ein                           ßer, je mehr und je stärker die verschie-        beim Nutzer in einer immersiven virtuellen
kontinuierlicher Übergang von echter                           denen Wahrnehmungssinne der Nutzer al-           Realität psychophysiologische Reaktionen
Realität über die „augmented reality“                          lein durch die technischen Gegebenheiten         auszulösen, die denen in realen Situatio-
(AR; erweiterte Realität mittels Ergänzung                     angeregt werden. Nach Barbe et al. [2]           nen entsprechen. Darin begründen sich
virtueller Elemente wie z. B. 3-D-Animatio-                    ist daher die Immersion kein psychologi-         auch der Nutzen und die Vorteile der VR-
nen über Smartphones), des Weiteren der                        sches Merkmal, sondern eine Kenngröße            Technologien, die es ermöglichen, reale

2    Der Nervenarzt
Situationen in einer virtuellen Welt zu im-     gitaler Simulation mit den angstbesetz-           Kinder von Kindern mit anderen neurolo-
plementieren und zu simulieren sowie da-        ten Stimuli (Objekte und/oder Situationen)        gischen Erkrankungen vorzunehmen [22].
bei beim Nutzer ein ihm vertrautes, sich        konfrontiert werden und sie in der jewei-         Interessant erscheint auch der von Barbe
real anfühlendes Reaktionsmuster auslö-         ligen virtuellen Umgebung dann entspre-           et al. [2] dargestellte Einsatz der VR-An-
sen. Dies wird insbesondere im Einsatz          chend psychopathologisch reagieren. We-           wendungen in der forensischen Psychiatrie
der VR-Anwendungen in den verhaltens-           niger gut gesichert, da insgesamt auch we-        zur Diagnostik sexueller Deviationen mit-
therapeutisch orientierten Expositionsver-      niger bis dato untersucht, ist die Wirksam-       tels digitaler Präsentation entsprechender
fahren deutlich, auf die weiter unten noch      keit der VR-Technologie bei der Behand-           Stimuli oder computergenerierter Avatare.
eingegangen wird.                               lung schwerer endogener psychischer Stö-          Dennochbedarf es hier weiterer Bemühun-
                                                rungen wie z. B. den affektiven Störun-            gen, die technischen Möglichkeiten von VR
Klinisch-therapeutischer Einsatz                gen, Erkrankungen aus dem schizophre-             weiterhin auch inhaltlich anzupassen und
der VR-Technologie                              nen Formenkreis, der Demenzen oder auch           zu optimieren, sodass zunehmend ihr Ein-
                                                bei Substanzabhängigkeit. Zurzeit gibt es         satz als ergänzendes diagnostisches Instru-
Seit den ersten Einsätzen der VR-Anwen-         zwei Cochrane-Metaanalysen zu diesem              mentarium im Bereich der Psychiatrie und
dungen v. a. zur Behandlung von Ängs-           Themenbereich, einmal zur Behandlung              Psychotherapie ausgebaut werden könn-
ten bzw. Phobien im Zusammenhang mit            schizophrener Patienten mit akustischen           te. Dabei darf, wie Barbe et al. [2] tref-
einer zahnärztlichen Behandlung bereits         Halluzinationen durch VR-Methoden und             fend formulieren, der hierzu notwendige
Ende der 1980er-Jahre (z. B. [16]) konn-        einmal über weitere schwere psychiatri-           technische wie auch konzeptuell-inhaltli-
te durch die stetige Weiterentwicklung          sche Störungsbilder wie affektive und psy-         che Aufwand nicht unterschätzt werden.
der technischen Möglichkeiten VR auch in        chotische Störungen [1, 7]. Beide kommen
verschiedenen medizinisch-klinischen An-        angesichts der derzeit noch nicht ausrei-         Einsatz als Lern- und Lehrmethode
wendungsgebieten [8–10], vorzugsweise           chendenden Datenlage zu dem Schluss,
hier als Lernmethode, ausgeweitet wer-          dass die VR-Technologie ein interessanter         Die Corona-Pandemie und die damit ver-
den. Aus Kapazitätsgründen müssen hier          Behandlungsansatz für psychische Störun-          bundenen gesellschaftlichen Folgen ha-
die teilweise spannenden und innovativen        gen insbesondere in der Verbesserung be-          ben vor allem zur Demaskierung des Nicht-
Studien und Berichte (eine aktuelle Über-       stimmter kognitiver, emotionaler und so-          vorhandenseins digital-technischer Lern-
sicht dazu in Yeung et al. [23]) unberück-      zialer Funktionen darstellen würde, aber          und Lehrangebote nicht nur in den Schu-
sichtigt bleiben, zumal auch die Literatur      noch längst nicht ausreichend validiert sei.      len, sondern auch in der medizinischen
zum Einsatz der VR-Anwendungen im Be-           Hier sehen Cieslik et al. [3] einen weite-        Ausbildung der Universitäten beigetragen.
reich von Psychiatrie und Psychotherapie        ren Forschungsbedarf und die Notwendig-           Gleichzeitig führte dies zur Notwendigkeit
indenletzten10 bis 15 Jahrenmassiv ange-        keit der Durchführung randomisiert-kon-           einer raschen, stärkeren Implementierung
stiegen ist. Das zeigt sich auch darin, dass    trollierter Studien (RCTs).                       und Anwendung der schon bereits be-
mittlerweile mehrere Übersichtsarbeiten                                                           stehenden Technologien im Rahmen des
und zuletzt auch Metaanalysen veröffent-         Einsatz als diagnostisches                        Medizinstudiums [14]. Bereits vor der Pan-
licht wurden (z. B. [3, 12, 19]). So identifi-   Instrument                                        demie haben Kuhn et al. [13] im Kontext
zierten Cieslik et al. [3] im Rahmen ihrer                                                        ihrer Übersichtsarbeit zu digitalen Lehr-
Recherchen in PubMed und Web of Science         Auch in Bezug auf den Einsatz von VR-An-          und Lernangeboten in der medizinischen
nahezu 850 Arbeiten zur Übersicht von VR-       wendungen zur Diagnosestellung psychi-            Ausbildung auf die Bedeutung der Digitali-
Technologien und psychischen Störungen,         scher Erkrankungen finden sich bereits ei-         sierung hingewiesen und die Empfehlung
wobei letztlich nur 70 als Übersichtsarti-      nige vielversprechende Berichte. So fassen        formuliert, diese als kurrikulären Inhalt im
kel in die finale Analyse eingeschlossen         Clay et al. [4] in ihrer auf insgesamt 9 Studi-   Medizinstudium zu verankern.
werden konnten. Die zusammenfassenden           en basierenden Übersicht zusammen, dass               Hinsichtlich der VR-Anwendungen als
Ergebnisse hierbei zeigen den effektiven         immersive VR-Anwendungen hilfreich bei            Lern- und Lehrmethoden in der Medizin
Einsatz von VR-Anwendungen bei der Be-          der Identifikation und Differenzierung von          finden sich in stetig steigender Zahl posi-
handlung verschiedenartiger Schmerzsyn-         Patienten mit einer Alzheimer-Erkrankung          tive Berichte vor allem in Form digitaler Si-
drome, in dem Schmerzpatienten mittels          und Patienten mit leichter kognitiver Be-         mulationen (z. B. anatomische Sektionen)
VR-Brillen z. B. in für sie angenehme, ent-     einträchtigung sein können.                       oder der Verwendung virtueller Patienten
spannungsfördernde virtuelle Umgebun-              Washington et al. [22] sehen in der di-        (=Avatare; [6, 11, 13]). Computerbasierte
gen eintauchen oder durch immersive Ani-        gitalen Transformation und Implementie-           Simulationen und VR-Anwendungen mit
mationsspiele abgelenkt werden. Ebenso          rung der gegenwärtigen diagnostischen             Avataren haben nach Piot et al. [17] nach
gut ist auch die Wirksamkeit der VR-An-         Klassifikationssysteme eine deutlich bes-          ihrer ersten Sichtung von 46.571 Studien
wendungen bei der Behandlung spezifi-            sere Möglichkeit, Erkrankungen aus dem            und der finalen Analyse von 163 Studien
scher Phobien und Angstzustände belegt,         Autismusspektrum frühzeitig zu identifi-           (von denen nur 27 RCTs waren) einen posi-
wobei hier in Analogie zu den verhaltens-       zieren. Diesbezüglichistes bereits möglich,       tiven Lerneffekt bei der psychiatrisch-psy-
therapeutischen Expositionsverfahren in         anhand der bestehenden VR-Technologie             chotherapeutischen Ausbildung von Me-
vivo die betroffenen Patienten mittels di-       eine Differenzierung autistisch erkrankter         dizinstudierenden, aber auch psychiatri-

                                                                                                                             Der Nervenarzt   3
Übersichten
scher Professioneller. Die Autoren fassen       die zur weiteren Optimierung seiner Lern-     neben einem Krankheitsprofil jeweils mit
jedoch zusammen, dass trotz der Vielzahl        und Explorationsstrategien genutzt wer-       einer individuellen Biografie, einem eige-
der Veröffentlichungen vor allem in den          den würden. Darüber hinaus könnten zum        nen Aussehen und individueller Motorik
letzten 10 Jahren und aufgrund der He-          einen Aspekte der ärztlichen Interaktion      auszugestalten (. Abb. 2). Des Weiteren
terogenität der Studien nicht davon aus-        mit psychiatrisch schwierigen Patienten si-   erfolgte das Einpflegen von Fragen, die
gegangen werden kann, dass der Einsatz          muliert und geübt werden und zum an-          im Rahmen einer psychiatrisch-psycho-
digitaler Technologie in der psychiatrisch-     deren alle beliebigen, aber auch selte-       therapeutischen Exploration zur Biografie,
psychotherapeutischen Ausbildung als flä-        ne Patientenfälle, sodass den Medizinstu-     Krankheitsanamnese bezüglich psychi-
chendeckend etabliert angesehen werden          dierenden Kenntnisse und Fähigkeiten in       scher, aber auch somatischer Erkrankun-
darf, und hier ein weiterer Optimierungs-       der Exploration, Erhebung des psychopa-       gen, Medikamenten- und Drogenanamne-
bedarf besteht [17].                            thologischen Befundes und Diagnosestel-       se, Familienanamnese sowie zur aktuellen
                                                lung (und ggf. Behandlungsvorschläge) al-     Symptomatik und Psychopathologie übli-
Bochumer AVEX-Projekt mit                       ler psychiatrischen Erkrankungen (ICD 10:     cherweise gestellt werden. Analog dazu
„psychisch kranken“ Avataren                    F0-9) ermöglicht werden würden. Auch          wurden entsprechende allgemeine, aber
                                                wenn dies nur eine gewisse Annäherung         auch je nach Avatar individuell spezifische
Lange vor Corona wurde an der Klinik für        an die „echte“ klinische Situation und Pa-    Antworten eingegeben und mit den ent-
Psychiatrie, Psychotherapie und Präventiv-      tienten bedeutet, entkoppelt dieser An-       sprechenden Fragen mittels Wahrschein-
medizindes LWL-Universitätsklinikums der        satz den Studentenunterricht ein stück-       lichkeitsarithmetik und Schlüsselwörtern
Ruhr-Universität Bochum mit Fördermittel        weit von den aktuellen Patientenaufnah-       gekoppelt.
des Landes NRW für die medizinische Leh-        men, sodass Krankheitsbilder kennenge-            Die Kernidee des Ansatzes ist es da-
re begonnen, „psychisch kranke“ Avatare         lernt werden können, die sonst selten in      bei, dass die Avatare durch ein Krank-
zu erarbeiten und digital zu hinterlegen.       den Kliniken zu finden sind oder bei denen     heitsprofil individuell konfiguriert werden
Da neue Medien und Technologien eine            die Patienten so schwer krank sind, dass      können und sich die Antworten auf viele
immer größere Rolle in der heutigen Ge-         sie am Unterricht nicht teilnehmen kön-       Fragen dann automatisch aus dem Pro-
sellschaft, im Berufsleben und speziell in      nen oder wollen. Zudem würden anders          fil über ein Wahrscheinlichkeitsmodell ab-
der Medizin spielen, jedoch digitale Kom-       als bisher, neuropsychologische Testver-      leiten lassen. So muss der Lehrende nur
petenzen im Medizinstudium bislang nur          fahren, Persönlichkeitsdiagnostik und ggf.    noch das Profil umkonfigurieren, um einen
wenig vermittelt werden, bestand das Ziel       auch basale psychotherapeutische Stra-        neuen, interessanten Avatar-Patienten zu
hier darin, für das Fach Psychiatrie und Psy-   tegien mit integriert, simulierend gelernt    modellieren.
chotherapie digitale Anwendungen in der         und geübt werden können. Studierende              Die momentane Version erlaubt es dem
VR und telemedizinische Strukturen, sprich      sollen also zusammenfassend bei AVEX          Nutzer, in einer immersiven virtuellen Ex-
das Diagnostizieren und Behandeln elek-         Folgendes lernen: (1) das Explorieren von     plorationssituation den Avatar-Patienten
tronisch aus der Ferne, als „Medizin der        und Üben mit Krankengeschichten, Befun-       bez. biografischer und krankheitsbezoge-
Zukunft“ in die Lehre zu integrieren und        de und Behandlungskonstellationen „tra-       ner Aspekte zu befragen und einen nosolo-
entsprechende Fertigkeiten zu vermitteln.       genden“ Avataren; (2) die Einschätzung        giespezifischen psychopathologischen Be-
Dabei sollten spezifische Fertigkeiten für       ihres eigenen Tuns durch Rückmeldung          fund zu erheben, sodass eine diagnosti-
dieses Fach durch Simulation in der virtuel-    analysierter Daten von ihnen selbst (Sät-     sche Einschätzung erfolgen kann. Am En-
len Realität mit der grundsätzlichen Mög-       ze, Worte usw. sowie Biometrie) und (3) die   de der Exploration/Trainingseinheit erfolgt
lichkeit der nichtbegrenzten, zeitlich si-      Durchführung diagnostischer und psycho-       digital der Abgleich mit dem hinterleg-
multan vorhandenen psychiatrischen Fälle        therapeutischer Gespräche in der VR zum       ten Befund und der Diagnose, sodass der
und ihrer diagnostischen und/oder thera-        Training insbesondere verbaler Behand-        Nutzer unmittelbar ein Feedback erhält
peutischen Komplexität besser erworben          lungsformen mit anschließender Erfolgs-       (. Abb. 2).
und trainiert werden können. Das Trai-          kontrolle.                                        Das FluxTMS ist dabei mehrbenutzerfä-
ning explorativer und diagnostischer Fä-            Für die konzeptuelle Entwicklung der      hig, sodass mehrere Trainingssimulationen
higkeiten könnte somit deutlich leichter,       psychisch kranken Avatare war es zu-          mit verschieden konfigurierbaren Avata-
unproblematischer und gesteuert nach In-        nächst erforderlich, diese sowohl psy-        ren parallel durchgeführt und umfangreich
tensität und Komplexität in der virtuel-        chopathologisch (gemäß AMDP) als auch         protokolliert werden können. So einfach
len Realität mittels programmierter Avat-       diagnostisch entsprechend den aktuellen       wie auch plausibel sich diese Projektbe-
are als „Träger“ bestimmter Krankheits-         diagnostischen Klassifikationssystemen         schreibung liest, so überraschender war
konstellationen und bestimmter klinischer       (ICD-10, DSM-5 und ICD-11) zu skizzie-        die Erkenntnis, dass trotz technischer Er-
Situationen erfolgen. Gleichzeitig könnte       ren und im weiteren Schritt diese Daten       rungenschaften die Realisierung weitaus
durch digitale Aufzeichnung dem Üben-           in das von den Informatikern eigens           aufwendiger sowohl personell, finanziell
den ein großes Set von Rückmeldungen            entwickelte Flux-Trainings-Management-        als auchzeitlichausfiel, als ursprünglichan-
(Fragestrategie, Wortwahl, Körperhaltung        System (FluxTMX) zu implementieren.           genommen. Neben der Spracherkennung
usw.) einschließlich Biometrie (z. B. HF, RR,   Dieses Programm ermöglicht darüber hi-        und Sprachproduktion bestand die haupt-
Hautwiderstand usw.) gegeben werden,            naus, verschiedene Avatare (= Charaktere)     sächliche Problematik darin, ein flexibles,

4   Der Nervenarzt
optimiert und evaluiert werden. Die größ-
                                                                                                         te Herausforderung ist hierbei, dass ein
                                                                                                         flüssiger Dialog entsteht. Zum funktionie-
                                                                                                         renden Dialog braucht es daher eine sehr
                                                                                                         gut funktionierende und schnelle Sprach-
                                                                                                         erkennung, damit der Computer im Hinter-
                                                                                                         grund die Fragen der Untersuchenden ver-
                                                                                                         stehtund diepassendenAntworten ausge-
                                                                                                         ben kann. Um die Avatare auch körperlich
                                                                                                         überzeugend darstellen zu können, sind
                                                                                                         diese nach der Programmierung des logi-
                                                                                                         schen Grundgerüsts aufwendig visualisiert
                                                                                                         worden. Je nachdem, welche psychischen
                                                                                                         Probleme die Avatare repräsentieren, soll
                                                                                                         dies auch durch ihre Körpersprache reprä-
                                                                                                         sentiert werden. Sie können im Gespräch
                                                                                                         sitzen, stehen, liegen oder herumlaufen.
                                                                                                         Auch ihre Mimik soll dem geübten Be-
                                                                                                         obachter Aufschluss über die zugrunde
                                                                                                         liegende Erkrankung geben können. Den
                                                                                                         Studierenden soll vor allem nicht lang-
                                                                                                         weilig werden. Angesicht der Welten, die
                                                                                                         im Freizeitbereich die Spielindustrie bietet,
                                                                                                         muss das Angebot für die Studierenden
Abb. 2 8 Psychisch kranke Avatare. a Eintritt in den virtuellen Praxisraum, in dem sich die Avatar-Pa-
tientin schon befinden. Durch das Tippen des Mikrofon-Buttons können die Fragen gestellt werden.          anspruchsvoll sein und die Neugier auf
Neben den Antworten ist der Avatar auch hinsichtlich seiner Motorik beurteilbar. b Durch das Tippen      die Begegnung mit den virtuellen Patien-
auf das Display des Laptops auf dem Tisch öffnet sich ein Menü. Der Nutzer kann mithilfe der Buttons      ten wecken. Dafür sind die Avatare mo-
unten im Menü auf die verschiedenen Tabs (Patientenakte, Notieren der psychopathologischen Items,        dular aufgebaut worden, sodass sich der
Diagnose) wechseln. Nach Absenden der Diagnose wird dem Nutzer die „korrekte“ im TMShinterlegte
                                                                                                         Schwierigkeitsgrad der Exploration variie-
Diagnose angezeigt. Zudem erfolgt ein Abgleich seiner notierten Merkmale (im Sinne eines psycho-
pathologischen Befundes) mit dem für den entsprechenden Avatar-Patienten zugewiesenen und im             ren lässt. Der ausgewählte Avatar stellt eine
TMS hinterlegten Befund                                                                                  bestimmte psychiatrische Diagnose oder
                                                                                                         Behandlungssituation dar. Wie die Studie-
                                                                                                         renden aber dahin kommen, welche Fra-
aber gleichzeitig spezifisches Explorations-          fühlen Sie sich von diesen gesteuert?“ be-          gen sie genau stellen, ist nicht festgelegt,
programm zu entwickeln, einerseits ba-               stand nun aufgrund des Wahrscheinlich-              das ist das, was sie dann unter Anleitung
sierend auf den von den Informatikern                keitsalgorithmus anfänglich die Problema-           und Supervision zu lernen haben.
hinterlegten Wahrscheinlichkeitsalgorith-            tik, dass sowohl Lara B. als auch Paul W.
men, andererseits die alltägliche psychia-           mitjeweils 50 %iger Wahrscheinlichkeit die          Schlussfolgerungen und
trische Realität bestmöglich abbildend. Die          nicht für sie nosologiespezifische falsche           Perspektiven
Schwierigkeit der Zusammenführung die-               Antwort wählten. Die durch die hinter-
ser beiden unterschiedlichen, aber jeweils           legten auf Wahrscheinlichkeit basierenden           Virtuelle Realität hat sich in der Medizin
notwendigen Ziele zeigt sich im folgenden            Algorithmen bedingte Flexibilität musste            durchgesetzt. Sie ist daher für den klini-
konkreten Beispiel. Unsere weibliche Avat-           für einen Teil der psychopathologischen             schen Einsatz im Rahmen von Psychiatrie
arin Lara B. (geb. am 04.07.1994) mit der            Merkmale, die richtungsweisend für eine             und Psychotherapie relevant und auch für
Diagnose einer paranoiden Schizophre-                psychiatrische Diagnose sind, aufgegeben            Fort- und Weiterbildung sowie Lehre inter-
nie leidet neben einem systematisierten              werden. Flexibilität, aber auch eine „spezi-        essant. Das Bochumer AVEX-Projekt zeigt
Beziehungs- und Beeinträchtigungswahn                fische“ Individualität sowohl auf der Seite          erste wichtige Erkenntnisse für Aufbau und
unter dialogisierenden und kommentie-                des Nutzers als auch auf der der Avata-             Nutzung solcher VR-Lernprogramme auf.
renden Stimmen. Dieses psychopathologi-              re scheinen durch die mögliche Durchmi-             Insbesondere die modulare Anlage von
sche Merkmal findet sich jedoch nicht bei             schung und Kombination eine große Her-              AVEX bez. Inhalten und Schwierigkeitsgra-
unserem Avatar Paul. W (geb. 17.08.1959),            ausforderung zu sein, der man zukünftig             den ist didaktisch wertvoll und für den
der unter einer rezidivierenden depressi-            jedoch zunehmend besser gerecht werden              Studenten, wie erste Erfahrungen zeigen,
ven Störung, gegenwärtig schwere Episo-              muss. Bis jetzt sind Avatare aller psychi-          anregend und lehrreich. Ziel wird es sein,
de ohne psychotische Symptome, leidet.               atrischen Hauptkrankheitsbilder entstan-            dass insbesondere im Bereich der auch
Auf die Frage „Hören Sie fremde Stim-                den, die gegenwärtig bez. ihrer Tauglich-           Corona-bedingten digitalen Lehre der Un-
men, obwohl keiner in Ihrer Nähe ist, und            keit für den Studentenunterricht geprüft,           terricht in der virtuellen Realität regelmä-

                                                                                                                                    Der Nervenarzt   5
Abstract

ßig stattfindet und im VR-Labor, aber auch                  Virtual reality in teaching of psychiatry and psychotherapy at medical
von zuhause den Studierenden erlauben                      school
wird, Patienten mit verschiedenen, aber
auch schweren Krankheitsbildern kennen-                    Background: Since the COVID-19 pandemic medical training and teaching have
zulernen und ihre Explorationstechniken                    to adapt to the new circumstances, especially as new digital technologies become
zu üben, die sonst im normalen Unterricht                  available. Physician’s interaction and exploration techniques are among the most
                                                           important tools that medical students have to acquire in psychiatry and psychotherapy.
nur selten oder auch gar nicht mitwirken.
                                                           Objective: Virtual reality (VR) avatars can basically represent all syndromes in varying
                                                           degrees of severity at any time.
    Fazit für die Praxis                                   Material and methods: In Bochum’s avatar exploration project (AVEX), students enter
4    Der Einsatz von VR und Avataren, die psy-             into dialogues with “mentally ill” avatars and, under guidance and supervision, try to
     chiatrische Krankheiten und Fragestellun-             work out the diagnosis, differential diagnoses and treatment recommendations.
     gen repräsentieren, erweitern und verbes-             Results and discussion: This allows students to learn about rare or severe psychiatric
     sern Lehre.
                                                           conditions presented in VR. This review article presents first experiences especially in
4    Nicht nur in Pandemiezeiten können hier-
     durch eher seltene und schwergradige                  setting up and development as well as regarding the technological challenges.
     Störungsbilder kennengelernt und ver-
     tieft werden.                                         Keywords
4    Der Einsatz von VR fördert das Üben von               Virtual reality · Mixed reality · Education · Psychiatry · Avatar
     Explorationstechniken im Rahmen der
     ärztlichen Interaktion bei allen Medizin-
     studierenden.                                       chem Medium und Format erlaubt, sofern Sie den/die            6. Dedeilia A, Sotiropoulos MG, Hanrahan JG et al
4    Hierdurch wird der zentrale Stellenwert             ursprünglichen Autor(en) und die Quelle ordnungsge-              (2020) Medical and surgical education challenges
     des Faches Psychiatrie und Psychothera-             mäß nennen, einen Link zur Creative Commons Lizenz               and innovations in the COVID-19 era: a systematic
     pie in der ärztlichen Ausbildung geför-             beifügen und angeben, ob Änderungen vorgenom-                    review. In Vivo 34(3 Suppl):1603–1611. https://doi.
     dert.                                               men wurden.                                                      org/10.21873/invivo.11950
                                                                                                                       7. Dellazizzo L, Potvin S, Luigi M, Dumais A (2020)
                                                         Die in diesem Artikel enthaltenen Bilder und sonstiges           Evidence on virtual reality-based therapies for
                                                         Drittmaterial unterliegen ebenfalls der genannten                psychiatric disorders: meta-review of meta-
    Korrespondenzadresse                                 Creative Commons Lizenz, sofern sich aus der Abbil-              analyses. J Med Internet Res 22(8):e20889
                                                         dungslegende nichts anderes ergibt. Sofern das be-            8. Georgiev DD, Georgieva I, Gong Z et al (2021)
Prof. Dr. Georg Juckel                                   treffende Material nicht unter der genannten Creative             Virtualrealityforneurorehabilitationandcognitive
Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und               Commons Lizenz steht und die betreffende Handlung                 enhancement. Brain Sci 11(2):221. https://doi.org/
Präventivmedizin, LWL-Universitätsklinikum,              nicht nach gesetzlichen Vorschriften erlaubt ist, ist für        10.3390/brainsci11020221
Ruhr Universität Bochum                                  die oben aufgeführten Weiterverwendungen des Ma-              9. Gurgitano M, Angileri SA, Roda GM et al (2021)
Alexandrinenstr. 1, 44791 Bochum,                        terials die Einwilligung des jeweiligen Rechteinhabers           Interventional radiology ex-machina: impact of
Deutschland                                              einzuholen.                                                      artificial intelligence on practice. Radiol Med
                                                                                                                          16:1–9. https://doi.org/10.1007/s11547-021-
georg.juckel@lwl.org
                                                         Weitere Details zur Lizenz entnehmen Sie bitte der               01351-x
                                                         Lizenzinformation auf http://creativecommons.org/            10. Huang VW, Jones CB, Gomez ED (2020) State of the
                                                         licenses/by/4.0/deed.de.                                         art of virtual reality simulation in anesthesia. Int
                                                                                                                          Anesthesiol Clin 58(4):31–35. https://doi.org/10.
Danksagung. Wir sagen Simon Vanscheidt und                                                                                1097/AIA.0000000000000298
Nadine Pfeiffer-Leßmann Danke für ihre Unterstüt-                                                                      11. IwanagaJ, KamuraY, NishimuraYetal(2021)Anew
zung. Herrn Studiendekan Prof. Thorsten Schäfer der      Literatur                                                        option for education during surgical procedures
Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum                                                                        and related clinical anatomy in a virtual reality
danken wir herzlich für seine stetige Förderung                                                                           workspace. Clin Anat 34(3):496–503. https://doi.
                                                          1. Aali G, KariotisT, ShokranehF(2020)Avatartherapy
dieses Projekts.                                                                                                          org/10.1002/ca.23724
                                                             for people with schizophrenia or related disorders.
                                                             Cochrane Database Syst Rev 5:CD11898. https://           12. Kılıç A, Brown A, Aras I et al (2021) Using
Förderung. Hochschulpakt III seitens des Landes              doi.org/10.1002/14651858.CD011898.pu                         virtual technology for fear of medical procedures:
NRW an die Ruhr-Universität Bochum zur Förderung          2. Barbe H, Siegel B, Müller JL et al (2020) Welches Po-        a systematic review of the effectiveness of virtual
der medizinischen Lehre.                                     tenzial haben virtuelle Realitäten in der klinischen         reality-based interventions. Ann Behav Med.
                                                             und forensischen Psychiatrie. Ein Überblick über             https://doi.org/10.1093/abm/kaab016
                                                             aktuelle Verfahren und Einsatzmöglichkeiten.             13. Kuhn S, Frankenhauser S, Tolks D (2018) Digitale
Funding. Open Access funding enabled and organi-
                                                             Forens Psychiatr Psychol Kriminol 14:270–277.                Lehr-und Lernangebote in der medizinischen
zed by Projekt DEAL.
                                                             https://doi.org/10.1007/s11757-020-00611-2                   Ausbildung. Schon am Ziel oder am Anfang?
                                                          3. Cieślik B, Mazurek J, Rutkowski S et al (2020) Virtual       Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung
Einhaltung ethischer Richtlinien                             reality in psychiatric disorders: a systematic review        Gesundheitsschutz 61(2):201–209. https://doi.
                                                                                                                          org/10.1007/s00103-017-2673-z
                                                             of reviews. Complement Ther Med 52:102480.
Interessenkonflikt. P. Mavrogiorgou, P. Böhme,               https://doi.org/10.1016/j.ctim.2020.102480               14. Loda T, Löffler T, Erschens R et al (2020) Medical
V. Hooge, T. Pfeiffer und G. Juckel geben an, dass kein    4. Clay F, Howett D, FitzGerald J et al (2020) Use of           education in times of COVID-19: German students’
Interessenkonflikt besteht.                                   immersive virtual reality in the assessment and              expectations—a cross-sectional study. PLoS ONE
                                                             treatment of Alzheimer’s disease. A systematic               15(11):e241660. https://doi.org/10.1371/journal.
                                                             review. J Alzheimers Dis 75(1):23–43. https://doi.           pone.0241660
Ein Ethikvotum war bislang nicht erforderlich.
                                                             org/10.3233/JAD-191218                                   15. Milgram P, Kishino F (1994) A taxonomy of mixed
                                                                                                                          reality visual displays. IEICE Trans Inf Syst E77-
Open Access. Dieser Artikel wird unter der Creative       5. Cowan KE, McKean AJ, Gentry MT et al (2019)
                                                             Barriers to use of telepsychiatry: clinicians as             D(12):1321–1329
Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
                                                             gatekeepers. Mayo Clin Proc 94(12):2510–2523.            16. Milgrom P, Getz T, Weinstein P (1988) Recognizing
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