Stürze verhindern mit AR-Brille

Für ältere Personen ist das Sturzrisiko deutlich höher und riskanter, da es gleichzeitig häufiger zu ernsthaften Verletzungen führt. Im Projekt „Augmented Balance“ entwickeln Forschende eine Augmented Reality (AR) Brille, die zur Verbesserung des Gleichgewichts und damit zur Sturzprävention beitragen soll.

Im Interview mit MEDICA.de erläutert Dr. Assländer, was genau es mit der AR-Brille auf sich hat und wie diese mithilfe von virtuellen Mustern das Sturzrisiko für ältere Menschen senken kann.

Dr. Assländer, wie sind Sie auf die Idee für die AR-Brille gekommen?

Dr. Lorenz Assländer: Die AR-Brille ist aus einem interdisziplinären Projekt entstanden. Wir haben an der Campus Universität Konstanz gute Möglichkeiten, mit anderen Arbeitsgruppen interdisziplinär zusammenzuarbeiten. Dabei haben wir getestet, wie weit man Virtual Reality einsetzen kann, um Gleichgewichtsexperimente in verschiedenen Szenarien durchzuführen. Bei der Forschung wurde klar, dass die Struktur dessen was wir sehen, unser Gleichgewicht beeinflusst. Das ist einem nicht immer bewusst, da vieles bei der sensorischen Verarbeitung unterbewusst abläuft. Im Hinblick auf derartige Szenarien war die Überlegung, dass ältere Personen mit durch das Alter bedingten schlechteren sensorischen Informationen in diesen Momenten nicht ausreichend visuelle Informationen haben und so ein erhöhtes Sturzrisiko besteht. Denn wenn diese Personengruppe beispielsweise vor einer weißen Wand steht, haben sie keine Veränderung des Bildes auf der Retina, selbst wenn sie zur Seite kippen. Damit bringt das visuelle System plötzlich nichts mehr für die Gleichgewichtskontrolle. An diesem Punkt kam die Idee auf, mit Augmented Reality zu arbeiten. Wenn man mit einer AR-Brille Zusatzinformationen einspielen kann, könnte die Orientierung in solchen Situationen verbessert werden.

Wie genau funktioniert die AR-Brille?

Assländer: Wir sind aktuell noch dabei, die Details zu erarbeiten. Dabei geht es zum einen um die Auswahl der Inhalte, welche genau wir darstellen. Grundsätzlich kann man sich die Sicht durch die AR-Brille so vorstellen: Eine reale Szene in der echten Welt, die mit einer Art kontrastreicher Tapete überlagert ist. Ob das durchgehend ist, ob das helligkeitsabhängig eingeblendet wird, wie groß die Orientierungspunkte sein sollen, all das sind Details, an denen wir gerade arbeiten. Eine Möglichkeit wäre zum Beispiel eine Art Gitter oder Schachbrettmuster, das zusätzlich eingeblendet wird, ohne dabei zu stören. Es muss gezielt auf die Peripherie eingehen, sodass, wenn die Person sich unterhält, nicht plötzlich ein Fadenkreuz auf der Nase der anderen Person eingeblendet wird.

Warum haben Sie sich gerade für eine AR-Lösung zur Sturzprävention bei älteren Personen entschieden?

Assländer: Tatsächlich ist es die einzige technische Lösung, die uns eingefallen ist, um gezielt genau diese visuelle Information zu verbessern. Außerdem ist es so, dass gerade Technologien, die aus dem Virtual-Reality-Bereich kommen, von älteren Menschen gut angenommen werden. Im Reha-Bereich gibt es damit bereits gute Erfahrungen und auch im Alltag werden eine Vielzahl von technischen Hilfsmitteln eingesetzt. Ob die Brille nun zusätzliche Informationen einspielt oder nicht: Solange es technisch sauber gelöst ist, stellt das für ältere Menschen bei der Nutzung keine Hürde dar.

Wie sehen die nächsten Schritte aus?

Assländer: Wir haben gerade für die nächsten zwei Jahre eine Förderung eingeworben. Es stehen inhaltliche Arbeiten an, auf Basis des ersten Proof of Concept, der zeigt, dass die AR-Brille funktioniert, wenn wir zusätzliche Informationen zur Verbesserung des Gleichgewichts einspielen. Aktuell arbeiten wir an den technischen Erweiterungen, um zu versuchen, ein möglichst großes Sichtfeld abzudecken. Außerdem forschen wir an den Erweiterungsmöglichkeiten für Augmented Reality. Denn mit Virtual Reality können wir bereits viel machen, aber der nächste Schritt ist eine Überlagerung der realen Welt mit zusätzlichen Informationen durch AR-Technik. Ziel ist es, in den nächsten zwei Jahren einen Prototypen fertigzustellen, der als ein nutzerfreundliches Hilfsmittel eingesetzt werden kann.

Wie könnte die AR-Brille noch weiterentwickelt werden?

Assländer: Stürze sind ein komplexes Thema, bei dem wir mit der AR-Brille aktuell nur einen Bereich, in dem Stürze auftreten können, erforschen. Stolperfallen zu identifizieren und sichtbarer zu machen ist eine der naheliegendsten Erweiterungen einer AR-Brille. Zum Beispiel mit Kameras, die mögliche Stolperfallen erkennen und durch Untermalungen oder leuchtende Hinweise markieren.

Ließe sich die Technologie auch auf andere Bereiche der Gesundheitsvorsorge erweitern?

Assländer: Eine weitere Möglichkeit liegt in der Sensorik für den Alltag. Um ein entsprechendes Bild einspielen zu können, müssen die Bewegungen des Kopfes im Raum gemessen werden. Mit der dafür notwendigen Sensorik könnte die AR-Brille auch als ein Werkzeug in der Diagnostik eingesetzt werden, ähnlich wie eine Smart Watch oder ein Handy. So könnten die Kopfbewegungen gemessen und die Daten gesammelt werden, was vielleicht für präventive Diagnostik hilfreich sein könnte. In anderen Bereichen könnte die Technologie auch bei gleichgewichtserfordernden Sportarten zum Einsatz kommen.