De medische voordelen van een virtuele wereld

Van revalidatie tot angsttherapie, van brandwondenverzorging tot onderwijs aan nieuwe chirurgen: de potentie van virtual reality (VR) voor de zorg is groot. TrendITion duikt in een aantal veelbelovende gebieden voor VR in de zorg.

Met virtual reality wordt het mogelijk om beelden in drie dimensies te projecteren. Zo kun je bijvoorbeeld door een exotisch landschap lopen met een VR-bril op, voorwerpen met diepte zien of via een serious game een operatie nabootsen alsof het echt is. Eén van de meest bekende en gebruikte VR-toepassingen is de Oculus Rift, een virtual reality bril. Via het crowdfunding-platform Kickstarter werd in 2012 $ 2,4 miljoen ingezameld voor de ontwikkeling van deze VR-bril. Oculus Rift is inmiddels wereldwijd door duizenden gamers en software-ontwikkelaars besteld. Maar de Oculus Rift DK (development kit) is geen kant-en-klaar consumentenproduct; die wordt aankomend jaar verwacht.

Inmiddels zijn er meer technologiebedrijven die heil zien in virtual reality-producten. Facebook kocht Oculus in maart 2014 over voor 2 miljard dollar. Begin dit jaar kondigde Microsoft een nieuw product aan: Hololens, een bril die beelden in 3D kan projecteren. Met Google Cardboard wordt het mogelijk om een smartphone in een 3D-bril te veranderen voor een paar tientjes. Samsung ontwikkelde de VR ONE, volgens de producent een ‘lichtgewicht en uiterst draagbare’ bril, en ‘de perfecte metgezel voor video’s en games’. Kortom: virtual reality is niet langer alleen interessant voor een nerdy niche van gadgetfreaks en gamers. Ook andere sectoren en branches, zoals product design en de gezondheidszorg, zien potentie in VR.

Opereren zonder snijden

Artsen hebben al jaren de mogelijkheid om virtuele operaties uit te voeren via simulatoren, maar chirurgische simulatoren als applicatie of serious game op een smartphone of tablet zijn relatief nieuw.

Chirurg Marlies Schijven van het AMC is in binnen- en buitenland beter bekend als de chirurg die met Google Glass een operatie uitvoerde. Schijven is een voorstander van serious games in haar vakgebied. Als voorbeelden noemt ze de chirurgische app VCath, een tablet app die gebruikers traint in het positioneren en plaatsen van een katheter in de hersenen van een virtuele 3D patiënt, of het spel TouchSurgery. “Ik beveel TouchSurgery aan voor arts-assistenten: het is interactief en kan het aanleren van een operatie ondersteunen. Literatuur, games, simulatie, videomateriaal: je hebt het allemaal nodig”, aldus Schijven.

Marlies Schijven AMC: "Literatuur, games, simulatie, videomateriaal: je hebt het allemaal nodig als arts in opleiding"

Effectiever leren

De eerste onderzoeken naar het effect van virtual reality bij onderwijs en opleiding zijn veelbelovend. Ook bij het Radboudumc loopt een onderzoek naar het aanleren van vaardigheden in 3D met behulp van de Oculus Rift. Martijn van der Meulen is vierdejaars student geneeskunde bij de Radboud Universiteit in Nijmegen. Binnen de afdeling heelkunde (chirurgie) van het Radboudumc heeft Van der Meulen - samen met een student Electrical Engineering van de TU Eindhoven - een gerandomiseerde trial opgestart in het veld van de laparoscopie. “Voor heelkunde zijn er laparoscopische 3D-camera’s op de markt om chirurgische vaardigheden aan te leren, alleen die zijn ongelofelijk kostbaar.” Daarom zocht Van der Meulen naar een goedkoper alternatief om te onderzoeken wat het effect is van het aanleren van laparoscopische vaardigheden in 2D versus 3D.

Van der Meulen en zijn collega deelden zestig coassistenten in twee groepen in: een groep die in 2D oefende, en een groep die in 3D oefende. De Oculus Rift biedt de mogelijkheid om 2D of 3D beeld te geven zonder andere factoren te veranderen, is relatief goedkoop en heeft een community die veel open source projecten maakt waardoor er geen externe ontwikkelaars nodig waren, vertelt Van der Meulen. De voorlopige conclusie: bij ruimtelijke oefeningen blijkt de leercurve van studenten hoger in de 3D groep. Het wetenschappelijk onderzoek met het gebruik van de technologie wordt momenteel afgerond.

Angsttherapie

Een ander veelbelovend zorgdomein voor virtual reality is de geestelijke gezondheidszorg (GGZ). Het UMC Groningen is gestart met het inzetten van virtual reality voor psychotische patiënten. Volgens Wim Veling, hoofd van het psychoseteam van het UMCG, blijkt uit zijn onderzoek dat het brein hetzelfde reageert op beklemmende situaties in virtual reality als in het echt, zegt hij in HP/DeTijd. “Wie weet kunnen patiënten in de toekomst gewoon achter hun eigen computer kruipen en een virtual reality-bril opzetten, terwijl een psycholoog op afstand de resultaten volgt.”

Bij expertise- en behandelcentrum Reik in Leeuwarden is in de zomer van 2014 een pilot gestart met de virtual reality bril van Oculus en met vijf cliënten. “Wij zetten de bril vooral in bij cliënten die kampen met angstproblemen, zoals bijvoorbeeld de straat niet meer op durven of bang zijn in drukke winkels”, legt Petra Fokkema, orthopedagoog-generalist en cognitief gedragstherapeut in opleiding bij Reik, uit. Virtual reality wordt ingezet bij de zogeheten exposure therapie die Fokkema normaal gesproken aanbiedt. “Met exposure therapie zorg je dat een cliënt stapsgewijs de voor hem of haar angstwekkende situatie gaat opzoeken. Als jij een drukke winkelstraat spannend vindt, gaan we er langzaam naartoe werken dat jij het uiteindelijk aandurft om door zo’n straat te wandelen.”

Petra Fokkema, orthopedagoog-generalist en cognitief gedragstherapeut in opleiding bij Reik

Misselijk

Het enige minpunt van de eerste versie van de Oculus Rift is volgens Fokkema het bij-effect van de bril: sommige patiënten worden misselijk na het dragen. “We hebben gemerkt dat er cliënten zijn die toch wat fysieke klachten als hoofdpijn en misselijkheid ervaren na de virtual reality-therapie.” Samen met Wim Veling voert Reik dan ook onderzoek uit naar de techniek, de effectiviteit en de bijwerkingen van de Oculus Rift. “We willen alle positieve en negatieve bijeffecten, de houding van cliënt en behandelaar tegenover deze methode en de effectiviteit van virtual reality therapie in kaart brengen.”

Ook van der Van der Meulen van het Radboudumc ziet nog wat beperkingen in de eerste ontwikkelversie (DK1) van de Oculus Rift. “Je kunt de pixels tellen, bij wijze van spreken.” Maar hij verwacht dat de techniek zich snel ontwikkeld.

Virtuele psycholoog

Thijs Sondag van het REshape Center for Innovation bedacht met een team Virtual Psych, een platform gericht op behandeling van angststoornissen met virtual reality. De website is een soort marktplaats voor de GGZ, waarbij vraag (van cliënten met angststoornissen) en aanbod (psychologen) samen worden gebracht. Sondag: “Het idee van Virtual Psych komt voort uit twee ontwikkelingen die momenteel aan de gang zijn. Enerzijds wordt er flink bezuinigd in de GGZ, waardoor veel psychologen zonder werk zitten, terwijl er wel lange wachtlijsten zijn en sommige behandelingen niet vergoed worden. Anderzijds zien we steeds meer toegevoegde waarde van virtual reality voor de GGZ. Er komen steeds meer wetenschappelijke onderzoeken uit die aantonen dat therapieën die gebruikmaken van virtual reality net zo effectief of zelfs effectiever zijn dan traditionele behandelingen voor angststoornissen”, zegt Sondag.

Google Cardboard als virtual reality hulpmiddel

Voor Virtual Psych willen Sondag en zijn team gaan werken met Google Cardboard. “Met het oog op de laagdrempeligheid hebben wij gekozen voor een oplossing waarbij je voor een paar tientjes van je eigen smartphone een virtual reality-bril maakt. De kartonnen brillen van Google zijn een goed alternatief om een virtual reality ervaring te creëren. Maar in de toekomst zullen duurdere virtual reality brillen – zoals de Oculus Rift – betaalbaarder worden, waardoor deze ook gebruikt kunnen gaan worden.”

Revalideren met virtual reality

Ook voor revalidatietherapie kan VR uitkomst bieden. Revalidatiecentrum Roessingh (RCR) in Enschede startte in 2014 met het NovaLab, een virtual reality en robotica-ruimte in het revalidatiecentrum. Het lab is gelieerd aan Roessingh Research and Development (RRD), het onderzoekscentrum dat bij het revalidatiecentrum hoort. In dat centrum werken bewegingswetenschappers en biomedisch technologen aan het ontwikkelen en evalueren van innovaties voor de zorg. De input vanuit dit onderzoekscentrum kan sinds eind oktober in de praktijk worden toegepast dankzij het NovaLab.

Een voorbeeld van robotica die wordt gebruikt bij revalidatiecentrum Roessingh is de Armeo Boom, een combinatie van een technisch hulpmiddel en augmented reality via de computer. “De Armeo Boom is een gespecialiseerd, mechanisch systeem voor gewichtsondersteuning van de arm", vertelt Jolande Grotenhuis, fysiotherapeute bij revalidatiecentrum Roessingh. "Het is een eenvoudig apparaat met een groot bewegingsbereik en gebruiksgemak voor de fysiotherapie en ergotherapie. De software maakt het mogelijk om eenvoudige en meer complexe oefeningen te doen met de Armeo Boom in combinatie met de gewichtsondersteuning van de aangedane arm. Op deze manier kunnen we, in tegenstelling tot voorheen, patiënten met een zeer beperkte arm-handfunctie zelfstandig en intensief laten trainen.” Met de software en de Armeo Boom arm oefent een patiënt met de arm-handfunctie.

Inzet van robotica en virtual reality bij revalidatiecentrum Roessingh

In de zomer van 2014 beginnen bij revalidatiecentrum De Trappenberg in Huizen de eerste testen met een virtual reality loopband V-Gait. Het V-Gait systeem, ontworpen door Motek Medical uit Amsterdam, bestaat onder andere uit een loopband met een groot scherm, een audiosysteem en meetsoftware. Patiënten die een hersenbloeding of herseninfarct hebben gehad gaan op de loopband staan, en moeten de targets die voor hun in beeld verschijnen al lopend volgen. De geprojecteerde beelden verschillen in patroon, stapgrootte en snelheid, waardoor een patiënt steeds moet anticiperen en het looppatroon aan moet passen. Op die manier worden iemands adaptievermogen en stabiliteit getraind.

Chemo draaglijker maken

Zowel voor een chirurg in opleiding of voor patiënten die revalideren na een beroerte biedt virtual reality de mogelijkheid om te oefenen met vaardigheden aanleren. Maar virtual reality kan ook een afleiding bieden, en dat blijkt een uitkomst te zijn voor pijnbestrijding. Het Groningse Martini Ziekenhuis gaat de Oculus Rift inzetten voor pijnbestrijding tijdens verbandwisselingen in het brandwondencentrum. Verband verwisselen bij brandwonden is vaak een pijnlijke zaak waar patiënten tegenop zien, omdat de wonden goed schoongemaakt moeten worden. Bij brandwonden wordt het verband dagelijks verwisseld, en dat neemt gemiddeld een half uur in beslag.

Het Martini Ziekenhuis deed samen met de Nederlandse Brandwondenstichting een aanvraag voor een subsidie bij De Vriendenloterij. Die doneerde een bedrag van 147.000 euro om onderzoek naar de bril uit te breiden. Het Martini Ziekenhuis deed al eerder onderzoek naar de werking van de Oculus Rift. Daarover vertelt klinisch psycholoog Kirsten Lamberts: “We weten dat beelden een enorme invloed op onze hersenen hebben, en daarmee sterk onze gevoelens en denkpatronen beïnvloeden.” Wanneer een patiënt de Oculus Rift op heeft, wordt hij een andere wereld ‘ingezogen’, zegt Lamberts. “Dat effect heet immersiveness. En dat is het effect waardoor de patiënt minder of zelfs geen medicatie meer nodig heeft tijdens de verbandwisselingen. En dat veroorzaakt op zijn beurt ook weer een sterk psychologisch effect. Pijn en stress versterken elkaar en omdat de verbandwisselingen steeds weer terugkomen en pijnlijk zijn, zien patiënten er vaak erg tegenop. De virtual realitybril is een bijzonder krachtig middel om die negatieve spiraal te doorbreken.”

Een 360° video die bij het Virtual Psych ingezet kan worden voor patiënten met hoogtevrees

Ook voor chemotherapie kan VR een uitkomst bieden. Al in 2004 doet de Amerikaanse Duke University School of Nursing in samenwerking met een kankercentrum onderzoek naar het inzetten van virtual reality bij chemotherapie. Een groep van twintig borstkankerpatiënten wordt uitgerust met een virtual reality-bril, waarmee ze tijdens hun behandeling in het ziekenhuis een virtuele kunstgalerie kunnen bezoeken of kunnen diepzeeduiken. Wat blijkt: de vrouwen met VR-therapie ervaren minder bijeffecten en zijn minder moe dan de controlegroep zonder VR-bril.

Verplaatsen in een ander

Kun je dementie ervaren met virtual reality? Onderzoekers van onder meer het VU Medisch Centrum en Tilburg University denken van wel. Zij ontwikkelden Into D’mentia, een interactieve simulatieruimte waarmee mensen dementie kunnen ervaren met behulp van serious gaming en virtual reality. Into D’ementia is ontstaan vanuit een samenwerking van zorginstellingen, ondernemers en universiteiten en is gemaakt door Ijsfontein.

Virtual reality bij simulatietraining van Into D'ementia

Into D'ementia is een mobiele cabine, ingericht als woonkeuken, waarin de leefwereld van een persoon met dementie wordt nagebootst. Met behulp van virtual reality ondergaat degene die in de cabine staat verwarring, het niet herkennen of niet kunnen uitvoeren van dagelijkse dingen en andere gedragsveranderingen die mensen met dementie ervaren. De makers van Into D’mentia verzorgen simulatietrainingen met de cabine, waarmee ze meer inzicht willen geven in de leefwereld van mensen met dementie - niet alleen door uit te leggen en te laten zien, maar juist door te laten beleven. Op die manier kunnen mantelzorgers, professionele zorgverleners en studenten die met dementie te maken (gaan) krijgen in hun werk, ervaring opdoen die verder reikt dan de studieboeken.
[accordion]
[acc title="Foto credits"]Nan Palmero via Flickr (flickr.com/photos/nanpalmero/16237219524/)[/acc]
[/accordion]