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02.09.2010 12:10

Computerspiel gegen Schmerzen von der TU Wien

Computerspiele können Probleme verursachen, auch körperlicher Natur. Nun haben Informatiker der Technischen Universität (TU) Wien umgekehrt die Möglichkeiten der Erkennung von menschlichen Bewegungen genutzt, um damit ein System zur Behandlung etwa von Rückenschmerzen zu entwickeln. Die Bewegungen beim Training eines Patienten werden dabei wie bei Computerspielen auf eine Trickfigur am Bildschirm übertragen.

Erste Tests mit Patienten wurden laut den Forschern bereits erfolgreich durchgeführt. Ab Herbst soll das von der EU geförderte neue Computersystem in einem holländischen Rehabilitations-Zentrum eingesetzt werden.

"Um die Bewegungs-Spiele zu steuern, muss man zunächst in einen Datenanzug schlüpfen, der mit kleinen, reflektierenden Kugeln besetzt ist", erklärte dazu Hannes Kaufmann vom TU-Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme. Acht Kameras sind im Raum montiert, sie alle sind mit Infrarot-Lichtquellen ausgestattet. Das Infrarotlicht wird von den Kugeln auf dem Datenanzug zurückgeworfen und von Spezialkameras aufgezeichnet. Daraus errechnet ein Computer ein dreidimensionales Modell der Person und stellt es auf dem Bildschirm dar.

Spielen und dehnen in einer Bewegung
Das TU-Forschungsteam arbeitet mit einer Softwarefirma aus Dänemark zusammen, um den digital erfassten Patienten in ein Computerspiel einzuarbeiten. So können etwa Personen mit Rückenschmerzen Dehnungsübungen ausführen und dabei eine Computerfigur am Bildschirm steuern. Dabei kommen auch spielerische Aspekte nicht zu kurz. So kann man die Computerfigur einen virtuellen Felsen erklimmen lassen.

Muskelentspannung als zusätzlicher Faktor
Das medizinische Personal kann die Steuerparameter des Computerprogrammes individuell an die Patienten anpassen und auch Bewegungsabläufe analysieren. Zusätzlich werden laufend die Muskelspannung des Patienten gemessen und die Informationen im Spiel genutzt. Schafft es die Person, die relevanten Muskelpartien zu entspannen, wird der Schwierigkeitsgrad des Spiels geringer. Entspannung der Muskeln gilt für den Therapieerfolg bei chronischen Schmerzpatienten als sehr wichtig.

Spezialkameras liefern Aufnahmen für 3D-Bild
Die Infrarot-Spezialkameras, von denen die Bewegungen aufgenommen werden, wurden eigens für dieses Projekt entwickelt. Mit 60 Bildern pro Sekunde erreichen sie mehr als die doppelte Bildfrequenz gewöhnlicher Fernsehkameras. Dieser große Datenstrom wird vollständig an den Computer übertragen. "Erst am Computer wird aus den Bildern mit unseren speziell entwickelten Rechenalgorithmen ein dreidimensionales Bild erstellt", so Kaufmann.

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