REGaitVR

Wie beeinflussen virtuelle Landschaften das Wohlbefinden während der Rehabilitation? Und können digitale Natur- und Stadträume dazu beitragen, das Gangtraining älterer Menschen angenehmer und motivierender zu gestalten?

Das Forschungsprojekt REGaitVR untersucht den Einsatz immersiver virtueller Landschaften in der Gangrehabilitation älterer Menschen. Ziel des Projekts ist die Entwicklung und wissenschaftliche Untersuchung hochrealistischer Virtual-Reality-Umgebungen, die auf dreidimensionalen Laserscandaten, sogenannten Punktwolken, realer Landschaften basieren. Die virtuellen Umgebungen wurden speziell für den Einsatz in der Therapie entwickelt und in einer klinischen Studie mit geriatrischen Patientinnen und Patienten getestet.

Hintergrund

Gangunsicherheit und Stürze gehören zu den häufigsten gesundheitlichen Herausforderungen im höheren Lebensalter. Sie können zu Verletzungen, eingeschränkter Mobilität und einem Verlust von Selbstständigkeit führen. Gleichzeitig haben viele ältere Menschen aufgrund körperlicher Einschränkungen nur eingeschränkten Zugang zu erholsamen Landschaften und Naturumgebungen. 

Aus der Forschung im Bereich der Umweltpsychologie ist bekannt, dass Landschaften das Wohlbefinden beeinflussen, Stress reduzieren und Erholungsprozesse unterstützen können. REGaitVR verbindet diese Erkenntnisse mit modernen Virtual-Reality-Technologien und untersucht, wie virtuelle Landschaften in Therapien rund um die Gangunsicherheit eingesetzt werden können. 

Das Projekt

Im Rahmen von REGaitVR wurden reale Landschaften mittels terrestrischem und luftgestütztem Laserscanning erfasst und als hochrealistische 3D-Punktwolken in virtuelle Umgebungen überführt. Ergänzt wurden diese durch räumliche Audioaufnahmen, um möglichst immersive Erfahrungen zu schaffen. 

Für die Studie wurden drei unterschiedliche Landschaftstypen entwickelt:

• (1) Stadtlandschaft (Altstadt St. Gallen): Eine urbane Umgebung mit hoher Informationsdichte und vielfältigen visuellen Reizen. 
• (2) Ländliche Landschaft (Naturschutzgebiet Hinter Guldenen (ZH)): Eine offene und ruhige Landschaft mit weiten Blickbeziehungen und geringer visueller Komplexität.
• (3) Waldlandschaft (Käferberg (ZH)): Eine naturnahe Umgebung mit dichter Vegetation und höherer räumlicher Komplexität. 

Die entwickelten virtuellen Landschaften ermöglichen es, reale Umgebungen mit hoher Detailtreue als sichere und kontrollierte therapeutische Trainingsräume zugänglich zu machen.

Klinische Studie

Die entwickelte VR-Anwendung wurde in einer multizentrischen randomisierten kontrollierten Studie mit älteren Patientinnen und Patienten eingesetzt. Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit der Geriatrischen Klinik St. Gallen, den Spitälern Schaffhausen sowie dem Spital Zollikerberg durchgeführt. Die Rekrutierung erfolgte zwischen April 2024 und September 2025.

Teilnehmen konnten Personen ab 65 Jahren, die im Rahmen ihrer Rehabilitation ein Gangtraining erhielten. Die Teilnehmenden wurden nach dem Zufallsprinzip einer von drei VR-Landschaften (Wald-, ländliche oder Stadtlandschaft) oder einer Kontrollgruppe mit Standardtherapie zugeteilt. Die VR-Gruppen absolvierten zusätzlich zu ihrer regulären Rehabilitation fünf VR-gestützte Gangtrainings über einen Zeitraum von zwei Wochen.

Jede VR-Trainingssitzung dauerte rund 25 Minuten und bestand aus einer fünfminütigen Eingewöhnungsphase sowie einer zwanzigminütigen aktiven Geh- und Explorationseinheit innerhalb der virtuellen Umgebung. Dabei konnten die Teilnehmenden bei Bedarf Gehhilfen wie Stöcke oder Rollatoren verwenden.

Ziel war es zu untersuchen, wie unterschiedliche virtuelle Landschaften während des Gangtrainings wahrgenommen werden und welche Auswirkungen sie auf Stress, Erholung und das Nutzungserlebnis haben. Hierfür wurden physiologische Reaktionen, subjektive Bewertungen, gangbezogene Parameter sowie Blickbewegungen mittels integriertem Eye Tracking erfasst. Zusätzlich wurden die Teilnehmenden zu ihrem Erleben der virtuellen Landschaften befragt.

Erste Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigen, dass immersive virtuelle Landschaften erfolgreich in die Gangrehabilitation integriert werden können. Die Teilnehmenden berichteten von einem positiven Nutzungserlebnis, einer hohen Akzeptanz sowie einer gesteigerten Motivation während des Trainings.

Besonders interessant war die Beobachtung, dass sowohl natürliche als auch urbane Landschaften therapeutisch nutzbar sind. Während natürliche Umgebungen vor allem mit Ruhe und Erholung assoziiert wurden, erwiesen sich urbane Umgebungen als besonders interessant und stimulierend. Die verschiedenen Landschaftstypen scheinen somit über unterschiedliche Mechanismen zu wirken und dennoch vergleichbare positive Effekte auf das Training zu entfalten.

Die Studie liefert wichtige Hinweise darauf, dass virtuelle Landschaften nicht nur das Rehabilitationstraining unterstützen, sondern auch einen Beitrag zum Wohlbefinden während der Therapie leisten können.

Virtuelle Landschaften können somit Menschen Zugang zu Orten ermöglichen, die aufgrund ihrer eingeschränkten Mobilität nur schwer erreichbar sind. Gleichzeitig schaffen sie sichere Trainingsbedingungen für das Üben von Gang- und Gleichgewichtsfunktionen und können den Transfer erlernter Bewegungsabläufe in reale Alltagssituationen unterstützen.

Die Ergebnisse von REGaitVR deuten darauf hin, dass die gezielte Gestaltung virtueller Umgebungen das Potenzial besitzt, die Motivation während der Therapie zu erhöhen, Stressbelastungen zu reduzieren, alltagsnahe Bewegungssituationen sicher zu trainieren und die Selbstständigkeit sowie Lebensqualität älterer Menschen zu fördern.