Digitale Transformation von Dienstleistungen im Gesundheitswesen V: Impulse für die Rehabilitation [1. Aufl. 2019] 978-3-658-23986-2, 978-3-658-23987-9

Table of contents :
Front Matter ....Pages I-XVIII
Front Matter ....Pages 1-1
Rehabilitation 4.0: Chancen und Herausforderungen der digitalen Transformation in den Rehabilitationswissenschaften (Tobias Meisen, Helmut Vieritz)....Pages 3-21
Medienkompetenz und digital unterstütztes Lernen in der beruflichen Rehabilitation – Status quo und Organisations- und Personalentwicklungsprozesse bei Leistungserbringern (Matthias Kohl, Thomas Kretschmer, Ann Marie Wester)....Pages 23-49
Inklusive Technologie? Digitalisierung und Teilhabe im Kontext aktivierender Gesundheitsförderung (Fabian Karsch)....Pages 51-63
Die Digitalisierung in der interprofessionellen Gesundheitsausbildung (Uta Dahmen, Dana Loudovici-Krug)....Pages 65-74
Chancen der Digitalisierung bei der Versorgung mit mobilitätsfördernden Hilfsmitteln (Marc Kraft, Susanne Dannehl, Thomas Schauer)....Pages 75-99
Der Online-Rehabedarfstest (OREST): Neue Wege in die medizinische Rehabilitation (Malgorzata Schlöffel, Hanna Kampling, Hartmut Pollmann, Oskar Mittag)....Pages 101-124
Front Matter ....Pages 125-125
Referenzmodell für telemedizinische Assistenzsysteme in der medizinischen Rehabilitation, Prävention und Nachsorge (Michael John, Maciej Piwowarczyk vel Dabrowski, Anne Grohnert, Benny Häusler, Christian Giertz)....Pages 127-160
Barrieren und förderliche Faktoren telemedizinischer Ansätze in der medizinischen Rehabilitation (Erik Farin-Glattacker, Erika Schmidt, Lucas Spohn)....Pages 161-181
Telemedizin in der Rehabilitation – über Barrieren in Raum, Zeit und Institutionen hinweg (Robert Modre-Osprian, Heimo Traninger, Günter Schreier, Clemens Rissbacher, Peter Kastner)....Pages 183-201
Anforderungen der Deutschen Rentenversicherung an Telenachsorge (Teresia Widera, Eva Volke)....Pages 203-217
Front Matter ....Pages 219-219
„Mobil nach Schlaganfall“ – ein überregionales Versorgungskonzept im regionalen und multiprofessionellen Setting (Thorsten Böing)....Pages 221-235
ReHabX: Personalisierte Therapiesteuerung bei Gangstörungen am Beispiel des Schlaganfalls (Andrés Kecskeméthy, Mario Siebler, Dominik Raab, Francisco Geu Flores, Harald Hefter)....Pages 237-254
Nutzerzentrierte Entwicklung eines roboterbasierten Telerehabilitationssystems für Schlaganfallpatienten (Ekaterina Ivanova, Natalie Jankowski, Katharina Lorenz, Mareike Schrader, Henning Schmidt, Jörg Krüger et al.)....Pages 255-278
Innovative, spielerische Therapie mit einem Roboterball bei Schlaganfallpatienten – Erfahrungen und Ergebnisse (Tilo Neuendorf, Daniel Zschäbitz, Nico Nitzsche, Henry Schulz)....Pages 279-294
Front Matter ....Pages 295-295
Telemedizin in der neurologischen Rehabilitation (Michael Wahl, Natalie Jankowski)....Pages 297-310
Möglichkeiten der Digitalisierung einer ambulanten neuropsychologischen Rehabilitation und Telemedizin in der Neurologie, Kardiologie und Psychiatrie (Martina Piefke, Jan P. Ehlers)....Pages 311-325
Verbesserung des Versorgungsalltags durch IT-gestützte Technologien in der Neurorehabilitation – behinderungsangepasst und aktivitätenorientiert (Wilfried Schupp)....Pages 327-350
Ansätze zur Verbesserung der Adhärenz in der neurologischen Rehabilitation durch den Einsatz mobiler Applikationen (Fia Cürten)....Pages 351-367
Front Matter ....Pages 369-369
Entwicklung und Anwendung des Therapieroboters PARO in der Rehabilitation (Carl Heese, Tilman Thaler)....Pages 371-389
E-Learning für ergonomische Arbeitsabläufe in der medizinischen Rehabilitation (Kurt Landau)....Pages 391-411
Exoskelette und künstliche Intelligenz in der klinischen Rehabilitation (Elsa A. Kirchner, Niels Will, Marc Simnofske, Peter Kampmann, Luis Manuel Vaca Benitez, José de Gea Fernández et al.)....Pages 413-435
Prozess- und zielorientierte Rehabilitation bei Polytraumata und Schwerstbrandverletzten (Felix Tschui, Joachim Schuchert, Thomas Koller)....Pages 437-452
Rehabilitation beinamputierter Patienten mit der Unterstützung durch einen Phantomstimulator (Thomas Friedel)....Pages 453-467
Back Matter ....Pages 469-476

Citation preview

Mario A. Pfannstiel Patrick Da-Cruz Harald Mehlich Hrsg.

Digitale Transformation von Dienstleistungen im Gesundheitswesen V Impulse für die Rehabilitation

Digitale Transformation von Dienstleistungen im Gesundheitswesen V

Mario A. Pfannstiel  •  Patrick Da-Cruz Harald Mehlich Hrsg.

Digitale Transformation von Dienstleistungen im Gesundheitswesen V Impulse für die Rehabilitation

Hrsg. Mario A. Pfannstiel Fakultät Gesundheitsmanagement Hochschule Neu-Ulm Neu-Ulm, Deutschland

Patrick Da-Cruz Fakultät Gesundheitsmanagement Hochschule Neu-Ulm Neu-Ulm, Deutschland

Harald Mehlich Hochschule Neu-Ulm Neu-Ulm, Deutschland

ISBN 978-3-658-23986-2    ISBN 978-3-658-23987-9  (eBook) https://doi.org/10.1007/978-3-658-23987-9 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Gabler © Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2019 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von allgemein beschreibenden Bezeichnungen, Marken, Unternehmensnamen etc. in diesem Werk bedeutet nicht, dass diese frei durch jedermann benutzt werden dürfen. Die Berechtigung zur Benutzung unterliegt, auch ohne gesonderten Hinweis hierzu, den Regeln des Markenrechts. Die Rechte des jeweiligen Zeicheninhabers sind zu beachten. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag, noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral. Springer Gabler ist ein Imprint der eingetragenen Gesellschaft Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH und ist ein Teil von Springer Nature. Die Anschrift der Gesellschaft ist: Abraham-Lincoln-Str. 46, 65189 Wiesbaden, Germany

Vorwort

Rehabilitation bedeutet soziale Teilhabe der Betroffenen und Kompetenzerhaltung bzw. -befähigung. Ziel der Rehabilitation ist die Vermeidung von Erwerbsminderung und die Wiederherstellung der Erwerbsfähigkeit, wobei das Prinzip Rehabilitation vor Rente gilt. Bevor die Rehabilitation von Menschen nach schweren Erkrankungen oder Verletzungen durchgeführt werden kann, muss ein Gespräch mit dem Betroffenen stattfinden und ein Rehabilitationsplan aufgestellt werden. Im Gespräch müssen die Rehabilitationsfähigkeit und der Rehabilitationsbedarf erkannt und festgelegt werden. Der Rehabilitationsplan enthält die festgelegten Leistungen, die vorgesehenen Einrichtungen und den zeitlichen Ablauf der Rehabilitationsmaßnahme. Betroffenen können Leistungen zur medizinischen Rehabilitation und zur Teilhabe am Arbeitsleben gewährt werden. Zu den Leistungen bei der Qualifizierung zählen z. B. Umschulungen, Fortbildungen und Lehrgänge zur Anpassung an einen konkreten Arbeitsplatz. Leistungen zur Eingliederung beziehen sich beispielsweise auf berufliche Reintegrationsmaßnahmen mit Betriebspraktika und die Einschaltung des Integrationsfachdienstes zur Arbeitsvermittlung oder Berufsbegleitung. Zu den weiteren Leistungen zählen z. B. technische Hilfen und die Ausstattung am Arbeitsplatz. Nach der Inanspruchnahme von Leistungen und der Durchführung einer Rehabilitationsmaßnahme besteht das Ziel darin, Betroffene wieder in das Erwerbsleben einzugliedern, wobei versucht wird, die bisherige Beschäftigung zu erhalten oder eine neue Beschäftigung ausfindig zu machen. Zu den Rehabilitationsträgern zählen z. B. die gesetzlichen Krankenkassen, die Bundesagentur für Arbeit, die gesetzliche Unfallversicherung, die gesetzliche Rentenversicherung, die Träger der Kriegsopferversorgung und der Kriegsopferfürsorge und die Träger der öffentlichen Jugendhilfe sowie die Sozialhilfeträger. Damit das Rehabilitations- und Sozialleistungssystem funktioniert, sind Regeln über die Zuständigkeiten, die Zusammenarbeit der Träger und für die Koordinierung der Leistungen erforderlich. Rehabilitationsberater haben im System die Aufgabe, Betroffene zu informieren und den Ablauf einer Rehabilitationsmaßnahme zu koordinieren und Leistungen festzulegen. Im persönlichen Gespräch mit einem Betroffenen wird die gesundheitliche, berufliche und soziale Situation geklärt, Wünsche und Vorstellungen zu Leistungen werden berücksichtigt. Entscheidend bei der Planung, Organisation und Durchführung im weiteren Verlauf ist, dass alle V

VI

Vorwort

beteiligten Personen und Einrichtungen eingebunden werden, um Betroffene gezielt unterstützen zu können. Damit Betroffenen geholfen werden kann, müssen Rehabilitationsberater z. B. medizinische und berufskundliche Kenntnisse aufweisen, auch Kenntnisse zum Arbeits- und Bildungsmarkt sowie zum Sozialversicherungsrecht sind notwendig. Angebote für Rehabilitationsmaßnahmen können bei unterschiedlichen Personengruppen und Einrichtungen in Anspruch genommen werden. Zu den Zugangswegen zählen z.  B.  Rehabilitationseinrichtungen, Ärzte, Therapeuten, Integrationsfachdienste, Arbeitgeber, Arbeitnehmervertreter und Krankenkassen. Durch die begleitende Beratung, Betreuung und Unterstützung über den gesamten Rehabilitationsprozess hinweg soll eine dauerhafte Wiedereingliederung der Betroffenen erreicht werden. Die Digitalisierung schreitet im Bereich der Rehabilitation immer weiter voran und bietet neue Anwendungsmöglichkeiten. Mit digitalen und technischen Lösungen sind Lernprozesse verbunden, die auch den Ablauf des Rehabilitationsprozesses beeinflussen. Rehabilitationsprozesse sind durch Selbstmanagement und durch die aktive Mitarbeit der Betroffenen gekennzeichnet. Betroffene müssen sich kurz-, mittel- und langfristig einbringen, um ihren Gesundheitszustand zu verbessern. Digitale und technische Lösungen sind hierbei ein ergänzendes Element im Behandlungskonzept. In Abstimmung mit Ärzten und Therapeuten legen Betroffene eine Behandlungsstrategie fest. Teilhabe am Arbeitsleben durch digitale und technische Lösungen in Form von Produkten und Dienstleistungen erweitert die Möglichkeiten zur Selbstbestimmung und zur gesellschaftlichen Mitbestimmung. Zu berücksichtigen ist, dass digitale und technische Lösungen nur Erfolg versprechend sind, wenn Betroffene auch ihre körperliche und geistige Leistungsfähigkeit, unter Hinzunahme ökonomischer Faktoren, einsetzen können. Daher ist es notwendig, digitale und technische Lösungen bedürfnisorientiert und gezielt anzuwenden. In diesem Sammelband werden digitale und technische Lösungen aufgezeigt, die Einfluss auf die interprofessionelle Gesundheitsausbildung in der Rehabilitation haben und eine Reflexion in der Interaktion und Kommunikation der Beteiligten beim Ablauf des Rehabilitationsprozesses ermöglichen. Andererseits werden aber auch digitale und technische Lösungen aufgezeigt, die die Mobilität von Betroffenen fördern bzw. zur Wiedergewinnung und zum Erhalt der Mobilität beitragen sollen. Neue Therapieverfahren ergänzen bestehende Therapieverfahren durch digitale und technische Therapieinhalte, wie z.  B. beim Einsatz eines Roboterballs bei Schlaganfallpatienten. Die Weiterentwicklung von digitalen und technischen Lösungen und Therapiekonzepten trägt u. a. dazu bei, Hilfsmittel zu optimieren und leistungsfähiger zu machen. Digitalisierung bietet aber auch viele Potenziale zur Verbesserung der Versorgung, z. B. im Bereich der Prothetik und Orthetik. Weitere Beispiele sind die Entwicklung von Onlineangeboten und ein Screening auf Rehabilitationsbedarf mit einem Rehabilitationsbedarfstest. Digitalisierung in der Rehabilitation leistet auch einen wertvollen Beitrag bei der Prävention und Nachsorge im Bereich telemedizinischer Assistenzsysteme. Im ambulanten und häuslichen Umfeld führen digitale und technische Lösungen zu einer Flexibilisierung und Individualisierung des Gesundheitsangebotes in der Versorgung und zu einer Stärkung der Patientenmotivation. Einhergehend damit können Kosten gesenkt und die Qualität der Versorgung verbessert werden.

Vorwort

VII

In diesem Sammelband wird die Rehabilitation aus fünf verschiedenen Themenper­ spektiven betrachtet. Die fünf Themenperspektiven gliedern sich in Ausbildung und Lernen, Telemedizin, Schlaganfall, Neurorehabilitation und Anwendungen. Die Übersicht (Tab. 1) zeigt exemplarisch und zur leichteren Einordnung für den Leser eine Zuordnung der Beiträge zu den fünf Themenperspektiven auf. Zu berücksichtigen ist, dass die Inhalte der Beiträge sich häufig nicht eindeutig auf eine Themenperspektive beschränken lassen, sondern auch eine Überlappung zu einer oder mehreren anderen Themenperspektiven vorliegen kann. Es stehen im Gesundheitswesen vielfältige Anwendungsfelder für digitale und technische Lösungen zur Verfügung (siehe Abb.  1). Zu berücksichtigen ist, dass digitale und technische Lösungen sich nahtlos mit in den Versorgungsalltag von Betroffenen einfügen müssen und in den Arbeitsalltag von Ärzten, Therapeuten und Ingenieurwissenschaftlern integriert werden. Ferner müssen Lösungen an den Bedürfnissen der Betroffenen ausgerichtet werden und in ein ganzheitliches Behandlungs- bzw. Therapiekonzept eingebunden werden. Die individuelle Einstellung und Anpassung von Lösungen für Betroffene sind dabei essenziell. Tab. 1  Zuordnung der Buchbeiträge zu Themenperspektiven. (Quelle: eigene Darstellung 2018)

Neurologische Rehabilitation

Kardiologische Rehabilitation

Psychosomatische Rehabilitation

Themenperspektive Ausbildung und Lernen Telemedizin Schlaganfall Neurorehabilitation Anwendungen

Mehrwert, Strategien und Trends

Digitalisierung

Transfersystem Praxis-Wissenschaft

Beitrag 1, 2, 3, 4, 5, 6 7, 8, 9, 10 11, 12, 13, 14 15, 16, 17, 18 19, 20, 21, 22

Orthopädische Rehabilitation

Psychiatrische Rehabilitation

Ambulante Rehabilitation usw.

Abb. 1  Anwendungsfelder für digitale und technische Lösungen in der Rehabilitation. (Quelle: eigene Darstellung 2018)

VIII

Vorwort

Die Beiträge der einzelnen Autoren in diesem Sammelband sind wie folgt zusammengestellt: Zusammenfassung, Gliederung, Anschrift, Einleitung, Hauptteil, Schluss, Literaturverzeichnis und Autorenbiografie. Die Ausführungen und Erkenntnisse der Beiträge werden von jedem Autor in einer Schlussbetrachtung am Beitragsende zusammengefasst. Im Anhang wird ein Stichwortverzeichnis bereitgestellt, das zum besseren Verständnis des Sammelbandes dienen und die gezielte Themensuche beschleunigen soll. Wir möchten uns bei den zahlreichen Autorinnen und Autoren des Bandes bedanken, die viele aktuelle und spannende Themen aus Praxis und Wissenschaft in den Band ­eingebracht haben. Weiterhin möchten wir uns ganz herzlich an dieser Stelle bei Frau Janarthanan bedanken, die uns bei der Erstellung des Sammelbandes sehr mit ihren Ideen zum Layout unterstützt hat. Neu-Ulm, im August 2018 Mario A. Pfannstiel Patrick Da-Cruz Harald Mehlich

Inhaltsverzeichnis

Teil I  Ausbildung und Lernen 1 Rehabilitation 4.0: Chancen und Herausforderungen der digitalen Transformation in den Rehabilitationswissenschaften. . . . . . . . . . . . . . . . . . .   3 Tobias Meisen und Helmut Vieritz 2 Medienkompetenz und digital unterstütztes Lernen in der beruflichen Rehabilitation – Status quo und Organisations- und Personalentwicklungsprozesse bei Leistungserbringern. . . . . . . . . . . . . . . . . .  23 Matthias Kohl, Thomas Kretschmer und Ann Marie Wester 3 Inklusive Technologie? Digitalisierung und Teilhabe im Kontext aktivierender Gesundheitsförderung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  51 Fabian Karsch 4 Die Digitalisierung in der interprofessionellen Gesundheitsausbildung. . . . .  65 Uta Dahmen und Dana Loudovici-Krug 5 Chancen der Digitalisierung bei der Versorgung mit mobilitätsfördernden Hilfsmitteln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  75 Marc Kraft, Susanne Dannehl und Thomas Schauer 6 Der Online-Rehabedarfstest (OREST): Neue Wege in die medizinische Rehabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Malgorzata Schlöffel, Hanna Kampling, Hartmut Pollmann und Oskar Mittag Teil II  Telemedizin 7 Referenzmodell für telemedizinische Assistenzsysteme in der medizinischen Rehabilitation, Prävention und Nachsorge. . . . . . . . . . . . . . . . 127 Michael John, Maciej Piwowarczyk vel Dabrowski, Anne Grohnert, Benny Häusler und Christian Giertz

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X

Inhaltsverzeichnis

8 Barrieren und förderliche Faktoren telemedizinischer Ansätze in der medizinischen Rehabilitation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 Erik Farin-Glattacker, Erika Schmidt und Lucas Spohn 9 Telemedizin in der Rehabilitation – über Barrieren in Raum, Zeit und Institutionen hinweg. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 Robert Modre-Osprian, Heimo Traninger, Günter Schreier, Clemens Rissbacher und Peter Kastner 10 Anforderungen der Deutschen Rentenversicherung an Telenachsorge. . . . . . 203 Teresia Widera und Eva Volke Teil III  Schlaganfall 11 „Mobil nach Schlaganfall“ – ein überregionales Versorgungskonzept im regionalen und multiprofessionellen Setting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 Thorsten Böing 12 ReHabX: Personalisierte Therapiesteuerung bei Gangstörungen am Beispiel des Schlaganfalls. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 Andrés Kecskeméthy, Mario Siebler, Dominik Raab, Francisco Geu Flores und Harald Hefter 13 Nutzerzentrierte Entwicklung eines roboterbasierten Telerehabilitationssystems für Schlaganfallpatienten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 Ekaterina Ivanova, Natalie Jankowski, Katharina Lorenz, Mareike Schrader, Henning Schmidt, Jörg Krüger und Michael Minge 14 Innovative, spielerische Therapie mit einem Roboterball bei Schlaganfallpatienten – Erfahrungen und Ergebnisse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 Tilo Neuendorf, Daniel Zschäbitz, Nico Nitzsche und Henry Schulz Teil IV  Neurorehabilitation 15 Telemedizin in der neurologischen Rehabilitation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 Michael Wahl und Natalie Jankowski 16 Möglichkeiten der Digitalisierung einer ambulanten neuropsychologischen Rehabilitation und Telemedizin in der Neurologie, Kardiologie und Psychiatrie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 Martina Piefke und Jan P. Ehlers 17 Verbesserung des Versorgungsalltags durch IT-gestützte Technologien in der Neurorehabilitation – behinderungsangepasst und aktivitätenorientiert. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 Wilfried Schupp

Inhaltsverzeichnis

XI

18 Ansätze zur Verbesserung der Adhärenz in der neurologischen Rehabilitation durch den Einsatz mobiler Applikationen. . . . . . . . . . . . . . . . . 351 Fia Cürten Teil V  Anwendung 19 Entwicklung und Anwendung des Therapieroboters PARO in der Rehabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 Carl Heese und Tilman Thaler 20 E-Learning für ergonomische Arbeitsabläufe in der medizinischen Rehabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391 Kurt Landau 21 Exoskelette und künstliche Intelligenz in der klinischen Rehabilitation. . . . . 413 Elsa A. Kirchner, Niels Will, Marc Simnofske, Peter Kampmann, Luis Manuel Vaca Benitez, José de Gea Fernández und Frank Kirchner 22 Prozess- und zielorientierte Rehabilitation bei Polytraumata und Schwerstbrandverletzten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437 Felix Tschui, Joachim Schuchert und Thomas Koller 23 Rehabilitation beinamputierter Patienten mit der Unterstützung durch einen Phantomstimulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453 Thomas Friedel Stichwortverzeichnis���������������������������������������������������������������������������������������������������� 469

Über die Herausgeber

Mario Pfannstiel  Mario A. Pfannstiel ist Professor für Betriebswirtschaftslehre im Gesundheitswesen  – insbesondere innovative Dienstleistungen und Services an der Hochschule Neu-Ulm. Er besitzt ein Diplom der Fachhochschule Nordhausen im Bereich „Sozialmanagement“ mit dem Vertiefungsfach „Finanzmanagement“, einen M.-Sc.-Abschluss der Dresden International University in Patientenmanagement und einen M.-A.-Abschluss der Technischen Universität Kaiserslautern und der Universität Witten/Herdecke im Management von Gesundheits- und Sozialeinrichtungen. Die Promotion erfolgte an der Sozial- und Wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät und dem Lehrstuhl für Management, Professional Services und Sportökonomie der Universität Potsdam. An der Universität Bayreuth war er beschäftigt als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Strategisches Management und Organisation im Drittmittelprojekt „Service4Health“. Im Herzzentrum Leipzig arbeitete er als Referent des Ärztlichen Direktors. Seine Forschungsarbeit umfasst zahlreiche Beiträge, Zeitschriften und Bücher zum Management in der Gesundheitswirtschaft. E-Mail: [email protected] Patrick  Da-Cruz  Patrick Da-Cruz ist Professor für Betriebswirtschaftslehre und Gesundheitsmanagement an der Fakultät Gesundheitsmanagement der Hochschule Neu-Ulm (HNU) sowie wissenschaftlicher Leiter des MBA-Programms Führung und Management im Gesundheitswesen der HNU. Studium und Promotion erfolgten an den Universitäten Duisburg-Essen, Bayreuth und der Smurfit Graduate School of Business, Dublin. Vor seiner Tätigkeit an der HNU war Herr Da-Cruz bei namhaften Strategieberatungen im Bereich Pharma/Healthcare sowie in Führungsfunktionen in Unternehmen der Gesundheitswirtschaft im In- und Ausland tätig. Er ist regelmäßiger Referent auf Fachtagungen, Autor diverser Veröffentlichungen und engagiert sich ehrenamtlich in verschiedenen Fachgesellschaften des Gesundheitswesens. E-Mail: [email protected]

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Über die Herausgeber

Harald Mehlich  Prof. Dr. Harald Mehlich ist Dekan der Fakultät Gesundheitsmanagement an der Hochschule Neu-Ulm und Mitglied im Kompetenzzentrum „Vernetzte Gesundheit“. An der Universität Bamberg übernahm er die Leitung des BMBF-Forschungsprojekts „Virtuelle Unternehmens- und Arbeitsstrukturen im Kommunalbereich“. Er leitete zahlreiche Beratungs- und Evaluationsprojekte mit Schwerpunkt Computereinsatz in Produktion und Verwaltung. Beim Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), Stuttgart, arbeitete er an Projekten zur Einführung von Computern in Verwaltung und Produktion. Seine Forschungsschwerpunkte liegen im Bereich IT-Vernetzung und Datenverarbeitung im Gesundheitswesen und Informations- und Betriebliches Gesundheitsmanagement. E-Mail: [email protected]

Mitarbeiterverzeichnis Luis Manuel Vaca Benitez  Robotics Innovation Center (RIC), Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), Bremen, Deutschland [email protected] Dr. Thorsten  Böing  Leiter Neurorehabilitation, Ottobock HealthCare Deutschland GmbH, Duderstadt, Deutschland [email protected] Fia Cürten  Ulm, Deutschland [email protected] Prof. U. Dahmen  Klinik für Allgemein, Viszeral- und Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Jena, Jena, Deutschland [email protected] Dr. phil. Susanne Dannehl  Fachgebiet Medizintechnik, Technische Universität Berlin, Berlin, Deutschland [email protected] Univ.-Prof. Dr. Jan P. Ehlers  Lehrstuhl für Didaktik und Bildungsforschung im Gesundheitswesen, Department Humanmedizin, Fakultät für Gesundheit, Universität Witten/Herdecke, Witten, Deutschland [email protected] Prof. Dr. Erik Farin-Glattacker  Institut für Medizinische Biometrie und Statistik, Sektion Versorgungsforschung und Rehabilitationsforschung (SEVERA), Medizinische Fakultät, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburg, Deutschland [email protected] Dr.-Ing. Francisco  Geu  Flores  Lehrstuhl für Mechanik und Robotik, Universität Duisburg-­Essen, Duisburg, Deutschland [email protected] Thomas Friedel  Friedrichshafen, Deutschland [email protected]

Über die Herausgeber

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José de Gea Fernández  Robotics Innovation Center (RIC), Deutsches Forschungszen­ trum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), Bremen, Deutschland [email protected] Christian  Giertz  Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, Berlin, Deutschland [email protected] Anne  Grohnert  Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, Berlin, Deutschland [email protected] Benny  Häusler  Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, Berlin, Deutschland [email protected] Prof. Dr. Carl Heese  Wilhelm Löhe Hochschule, Fürth, Deutschland [email protected] Prof. Dr. Dr. Harald  Hefter  Neurologische Klinik des Universitätsklinikums Düsseldorf, Düsseldorf, Deutschland [email protected] Dipl.-Ing. Ekaterina Ivanova  Fachgebiet Industrielle Automatisierungstechnik, Technische ­Universität Berlin, Berlin, Deutschland [email protected] Natalie Jankowski, M.A.  Institut für Rehabilitationswissenschaften, Abteilung: Rehabilitationstechnik/Neue Medien, Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Deutschland [email protected] Dr. Michael  John  Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, Berlin, Deutschland [email protected] Hanna Kampling  Institut für Medizinische Biometrie und Statistik, Sektion Versorgungsforschung und Rehabilitationsforschung (SEVERA), Medizinische Fakultät, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburg, Deutschland [email protected] Peter Kampmann  Robotics Innovation Center (RIC), Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), Bremen, Deutschland [email protected] Dr. Fabian  Karsch  Fakultät für Sport- und Gesundheitswissenschaften, Lehrstuhl Diversitätssoziologie, Technische Universität München, München, Deutschland fabian. [email protected] Peter Kastner  Center for Health & Bioresources, Digital Health Information Systems, AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Graz, Österreich [email protected] Prof. Dr.-Ing. Andrés Kecskeméthy  Lehrstuhl für Mechanik und Robotik, Universität Duisburg-Essen, Duisburg, Deutschland [email protected] Elsa Andrea Kirchner  Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), Robotics Innovation Center (RIC), AG Robotik, Universität Bremen, Bremen, Deutschland [email protected]

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Über die Herausgeber

Frank  Kirchner  Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), Robotics Innovation Center (RIC), AG Robotik, Universität Bremen, Bremen, Deutschland [email protected] Matthias  Kohl  Forschungsinstitut Betriebliche Bildung (f-bb), Nürnberg, Deutschland [email protected] Thomas  Koller  Fachexperte OHR Therapien, Orthopädische und Handchirurgische ­Rehabilitation, Rehaklinik Bellikon, Bellikon, Schweiz [email protected] Prof. Dr.-Ing. Marc  Kraft  Leiter Fachgebiet Medizintechnik, Technische Universität Berlin, Berlin, Deutschland [email protected] Thomas  Kretschmer  Forschungsinstitut Betriebliche Bildung (f-bb), Nürnberg, Deutschland [email protected] Prof. Dr.-Ing. Jörg  Krüger  Fachgebiet Industrielle Automatisierungstechnik, Technische Universität Berlin, Berlin, Deutschland [email protected] Kurt Landau  Millstatt, Österreich [email protected] Dipl.-Des. Katharina  Lorenz  Design Research Lab, Universität der Künste Berlin, Berlin, Deutschland [email protected] Dana  Loudovici-Krug  Institut für Physiotherapie, Universitätsklinikum Jena, Jena, Deutschland [email protected] Tobias Meisen  Aachen, Deutschland [email protected] Dr.-Ing. Dipl.-Psych. Michael  Minge  Fachgebiet Kognitionspsychologie und Kognitive ­ rgonomie, Technische Universität Berlin, Berlin, Deutschland [email protected] E Prof. Dr. rer. nat. Oskar  Mittag  Institut für Medizinische Biometrie und Statistik, ­ ektion Versorgungsforschung und Rehabilitationsforschung (SEVERA), Medizinische S Fakultät, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburg, Deutschland, Eutin, Deutschland oskar. [email protected] Robert Modre-Osprian  Center for Health & Bioresources, Digital Health Information Systems, AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Graz, Österreich robert.modre@ ait.ac.at Tilo Neuendorf  Professur Sportmedizin/-biologie, Institut für Angewandte Bewegungswissenschaften, Technische Universität Chemnitz, Chemnitz, Deutschland t.neuendorf@ gmx.net Dr. Dr. Nico Nitzsche  Professur Sportmedizin/-biologie, Institut für Angewandte Bewegungswissenschaften, Technische Universität Chemnitz, Chemnitz, Deutschland nico. [email protected]

Über die Herausgeber

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Univ.-Prof. Dr. Martina  Piefke  Lehrstuhl für Neurobiologie und Genetik des Verhaltens, Department für Psychologie und Psychotherapie, Fakultät für Gesundheit, Private Universität Witten Herdecke, Witten, Deutschland [email protected] Maciej Piwowarczyk vel Dabrowski  Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, Berlin, Deutschland [email protected] Dr. Hartmut Pollmann  Klinik Niederrhein, Bad Neuenahr-Ahrweiler, Deutschland [email protected] Dr.- Ing. Dominik  Raab  Lehrstuhl für Mechanik und Robotik, Universität Duisburg-­ Essen, Duisburg, Deutschland [email protected] Clemens  Rissbacher  Institut für Integrierte Versorgung, Tirol Kliniken GmbH, Innsbruck, Österreich [email protected] Thomas  Schauer, PhD  Fachgebiet Regelungssysteme, Technische Universität Berlin, Berlin, Deutschland [email protected] Małgorzata Schlöffel  Institut für Medizinische Biometrie und Statistik, Sektion Versorgungsforschung und Rehabilitationsforschung (SEVERA), Medizinische Fakultät, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburg, Deutschland [email protected] Erika Schmidt, Diplom-Psychologin  Institut für Medizinische Biometrie und Statistik, Sektion Versorgungsforschung und Rehabilitationsforschung (SEVERA), Medizinische Fakultät, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburg, Deutschland [email protected] Dipl.-Ing. Henning Schmidt  Fraunhofer Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK, Geschäftsfeld Automatisierungstechnik AUT, Berlin, Deutschland [email protected] Mareike  Schrader, M.A., MPH  P.A.N.  Zentrum für Post-Akute Neurorehabilitation, Berlin, Deutschland [email protected] Günter Schreier  Center for Health & Bioresources, Digital Health Information Systems, AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Graz, Österreich [email protected] Dr. med. Joachim Schuchert  Facharzt für Orthopädische Chirurgie und Traumatologie des Bewegungsapparates, Orthopädische und Handchirurgische Rehabilitation, Rehaklinik Bellikon, Bellikon, Schweiz [email protected] Prof. Dr. med. Henry Schulz  Professur Sportmedizin/-biologie, Institut für Angewandte Bewegungswissenschaften, Technische Universität Chemnitz, Chemnitz, Deutschland [email protected] Dr. med. Wilfried Schupp  Chefarzt Abt. Neurologie/Neuropsychologie, Abt. Geriatrie, Fachklinik Herzogenaurach, Herzogenaurach, Deutschland [email protected]

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Über die Herausgeber

Prof. Dr.med. Mario  Siebler  MediClin Fachklinik Rhein/Ruhr, Essen, Deutschland [email protected] Marc Simnofske  Robotics Innovation Center (RIC), Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), Bremen, Deutschland [email protected] Dr. Lucas Spohn  Tomes GmbH, Freiburg, Deutschland [email protected] Dr. Tilman  Thaler  Katholische Universität Eichstätt, Eichstätt-Ingolstadt, Deutschland [email protected] Heimo  Traninger  ZARG  – Zentrum für ambulante Rehabilitation Graz GmbH, Graz, Österreich [email protected] Dr. med. Felix  Tschui  Facharzt für Orthopädische Chirurgie und Traumatologie des ­ ewegungsapparates (CH), Orthopädische und Handchirurgische Rehabilitation, RehaB klinik Bellikon, Bellikon, Schweiz [email protected] Helmut Vieritz  Berlin, Deutschland [email protected] Eva Volke  Deutsche Rentenversicherung Bund, Bereich Rehabilitationswissenschaften, Geschäftsbereich Sozialmedizin und Rehabilitation, Berlin, Deutschland [email protected] Prof. Dr. Michael Wahl  Institut für Rehabilitationswissenschaften, Humboldt-­Universität zu Berlin, Berlin, Deutschland [email protected] Ann Marie Wester  Forschungsinstitut Betriebliche Bildung (f-bb), Nürnberg, Deutschland [email protected] Dr. Teresia  Widera  Bundesarbeitsgemeinschaft für Rehabilitation e.V. (BAR), Frankfurt/Main, Deutschland [email protected] Niels Will  Robotics Innovation Center (RIC), Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), Bremen, Deutschland [email protected] Daniel  Zschäbitz Professur Sportmedizin/-biologie, Institut für Angewandte Bewegungswissenschaften, Technische Universität Chemnitz, Chemnitz, Deutschland daniel. [email protected]

Teil I Ausbildung und Lernen

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Rehabilitation 4.0: Chancen und Herausforderungen der digitalen Transformation in den Rehabilitationswissenschaften Tobias Meisen und Helmut Vieritz

Inhaltsverzeichnis 1.1  E  inleitung  1.2  Herausforderungen für die Rehabilitationswissenschaften  1.2.1  Soziale Exklusion  1.2.2  Demografischer Wandel  1.2.3  Prävention statt Reintegration  1.2.4  Neue Strategien in Forschung und Entwicklung  1.2.5  Innovation durch die Nutzung von Daten und Informationen  1.3  Digitalisierung in den Rehabilitationswissenschaften  1.3.1  Anforderungen und Ziele  1.3.2  Robotik in der Rehabilitation  1.3.3  Rehabilitation im Internet of Things  1.3.4  Anwendung von Big Data in der Rehabilitation  1.3.5  Smartphonetechnologie und Smart Clothing in der Rehabilitation  1.4  Rehabilitation der Zukunft ist Informationsmanagement  1.5  Schlussbetrachtung  Literatur 

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T. Meisen (*) Chair of Technologies and Management of Digital Transformation, University of Wuppertal, Wuppertal, Deutschland E-Mail: [email protected] H. Vieritz Rehabilitationssoziologie und berufliche Rehabilitation, Humboldt-Universität zu Berlin, Berlin, Deutschland E-Mail: [email protected] © Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2019 M. A. Pfannstiel et al. (Hrsg.), Digitale Transformation von Dienstleistungen im Gesundheitswesen V, https://doi.org/10.1007/978-3-658-23987-9_1

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T. Meisen und H. Vieritz Zusammenfassung

Mit der Initiative Industrie 4.0 liegen bereits Erfahrungen vor, wie die Vision der Digitalisierung in der Produktion und in Unternehmen umgesetzt werden kann. Diese Expertise ist auf andere Anwendungsfelder übertragbar, indem technische, individuelle und organisatorische Dimensionen des Wandels beschrieben werden. Potenziale und Herausforderungen des Wandels und für die Forschung werden sichtbar. Der Beitrag analysiert anhand von Beispielen die Übertragbarkeit auf den Rehabilitationsbereich und gibt einen Ausblick auf anstehende Aufgaben für Forschung und Entwicklung. Im Zentrum der Ausarbeitung steht das Thema Digitalisierung in den Rehabilitationswissenschaften.

1.1

Einleitung

Der digitale Wandel verändert umfassend das soziale Leben in Arbeit und Bildung, unsere Wertevorstellungen sowie die alltägliche Lebensführung und rechtfertigt den Ausdruck „Revolution“ – vergleichbar mit der industriellen Revolution im 18. und 19. Jahrhundert. Bereits in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts geht ihm das Erstarken des tertiären Sektors der Arbeitswelt in den entwickelten Industriestaaten voraus. Der Wandel der Industrie- zur Dienstleistungsgesellschaft vermehrt die Angestelltenverhältnisse sowie die hoch qualifizierte Arbeit. Globalisierung, Outsourcing etc. erfordern neue Arten des Kommunizierens, Steuerns und Lernens. Die Einführung digitaler Technologien in Industrie, Kommunikation und Medien begleitet diesen Wandel bereits seit einigen Jahrzehnten. Für die industrielle Umsetzung der digitalen Transformation hat sich der Begriff Industrie 4.0 etabliert. Das Projekt Industrie 4.0 Der industrielle Wandel (siehe Abb.  1.1), der mit dem Term „Industrie 4.0“ bezeichnet wird, erfährt seit einigen Jahren hohe Aufmerksamkeit in der IT-Branche sowie den ­produzierenden und daran angeschlossenen Industrien Deutschlands. Der Begriff entstand 2011 als Zukunftsprojekt im Rahmen der Hightechstrategie der Bundesregierung Deutschland. Mittlerweile wurde dieser Begriff weltweit adaptiert und steht für die fortschreitende Automatisierung sowie digitale Transformation der Produktion. Bereits seit den 1970er-Jahren verändert die Digitalisierung auf Basis integrierter Schaltkreise (IC) in Form von Computer- und Robotersystemen die industrielle Produktion. Die neue Hightechstrategie grenzt sich bewusst von diesem vorhergehenden Wandel ab. Basis des technologischen Wandels Industrie 4.0 ist vielmehr die Vernetzung industrieller Infrastrukturen sowie die voranschreitende Nutzung künstlicher Intelligenz. Der Umgang mit Informationen, ihrer Verfügbarkeit und ihrer selbstständigen Nutzung in technischen Systemen soll revolutioniert werden. Konsequenterweise nennt Hirsch-Kreinsen

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Prozessabdeckung (Digitalisierte Daten) Vernetzungsgrad

100 1. Industrielle Revolution Mechanische Produktion unter systematischer Nutzung von Dampf- und Wasserkraft

Energierevolution Zentrale Infrastrukturen zur Bereitstellung elektrischer Energie und Arbeitsteilung

Digitale Revolution Digitalisierung und kommunikationstechnologien in Inselanwendungen

Informationsrevolution Netzwerkbildung und Zentralisierung von Informationen

um 1750

um 1900

um 1970

um 2011

Zeit Industrie 4.0 Digitale Revolution 2.0

Abb. 1.1  Chronologie industrieller Revolutionen (symbolische Darstellung). (Quelle: angelehnt an Kagermann et al. 2013)

(2015) es die „zweite Phase der Digitalisierung“. Die Hoffnungen in eine Industrie 4.0 sind insbesondere eine Flexibilisierung der Produktion und Individualisierung der produzierbaren Produkte bei einem Kostenaufkommen vergleichbar mit dem einer Massenproduktion. Die drei Schwerpunkte der Strategie sind demnach: • Vernetzung industrieller Infrastrukturen, • Anwendung künstlicher Intelligenz, • Individualisierung der Produkte. Der Begriff der Industrie 4.0 ist nicht ohne Kritik und so äußert beispielsweise Knolmayer (2016) den Verdacht, dass es ein „eher unseriöser Hype-Begriff“ ist. Seine Kritik begründet er unter anderem mit der hohen Anzahl an Publikationen, die Ausdruck des fehlenden Konsenses hinsichtlich der Inhalte einer Industrie 4.0 seien. Arnsburg (2017) führt in seiner Kritik an, dass die Digitalbranche darauf basiert, „durch eine möglichst aufgeblasene Darstellung der eigenen Fähigkeiten und Möglichkeiten Venture Capital anzuziehen“. Hypebewegungen, wie sie in der Vergangenheit bei Service-oriented Architecture und Cloud-Computing oder gegenwärtig Big Data zu beobachten waren bzw. sind, lassen eine derartige Vermutung aufkommen. Dennoch, neueste Entwicklungen, wie sie das 2014 durch Google Inc. übernommene DeepMind präsentiert, lassen aufhorchen und zeigen, dass heutige Technologien mehr ermöglichen, als das in den Siebzigerjahren gepuschte Computer-integrated Manufacturing (CIM) unter dem Schlagwort CAD/CAM, auch wenn die Übertragung in reale, nutzbare und bahnbrechende Anwendungen noch weiterführende Forschung benötigt. Mnih et al. (2015) von DeepMind zeigen beispielsweise in ihren Arbeiten, wie künstliche neuronale Netze, genauer Deep-Q-Netzwerke

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(DQN), genutzt werden, um Atari-Spiele auf Meisterniveau zu erlernen, wobei nur die gesehenen Pixel und der erreichte Punktestand als wahrgenommene Eingaben genutzt werden. Die 2017 von Silver et al. vorgestellte künstliche Intelligenz AlphaGo Zero erlernt Spiele wie Go und Schach auf übermenschlichem Niveau nur durch Vorgabe der Regeln. Ebenso zeigen Anwendungen, wie beispielsweise von Levine et al. (2016), die Potenziale für robotische Anwendungen auf (2017a, b). Im Zuge der Entwicklung einer Industrie 4.0 zeigt sich jedoch auch, dass die zugrunde liegenden Basistechnologien nicht nur auf den produzierenden Kontext beschränkt sind. Künstliche Intelligenz und die fortschreitende Vernetzung zu großen Infrastrukturen lässt sich auch in anderen Bereichen sinnvoll und zielführend einsetzen. Daher verwundert es nicht, dass 4.0  in zahlreichen weiteren Anwendungsfeldern aufgegriffen wurde, auch wenn die Versionsnummer in diesen Kontext sinnbefreit erscheint. Die Begriffe Medizin 4.0, der die Nutzung moderner Informations- und Kommunikationstechnologien in der medizinischen Versorgung adressiert, oder Logistik 4.0, mit dem „die Vernetzung und Verzahnung von Prozessen, Objekten, Lieferkettenpartnern (Lieferanten, Herstellern, Großhändlern, Einzelhändlern und Logistikdienstleistern) und Kunden durch Informationsund Kommunikationstechnologien (IKT) mit dezentralen Entscheidungsstrukturen“ gemeint ist (Gabler Wirtschaftslexikon 2018), sind zwei Beispiele für eine derartige Verwendung. Gemein ist diesen Bewegungen oder Initiativen, dass stets die Zusammenführung und Rückführung von Informationen adressiert wird sowie in der Regel die Nutz­ barmachung und Einbringung von künstlichen Intelligenzen beispielsweise in Entscheidungsunterstützungssystemen oder robotischen Anwendungen.

1.2

Herausforderungen für die Rehabilitationswissenschaften

Der Begriff Rehabilitation 4.0 – der die digitale Transformation in den Rehabilitationswissenschaften adressiert – macht hier keinen Unterschied und steht in unmittelbarer Nähe für die Verwendung von 4.0 als Bezeichner für die vertiefende Einführung dieser Technologien in einen Anwendungsbereich. Nicht nur die Medizin, sondern ebenso die Rehabilitation kann von den erhofften Innovationen profitieren. Dabei stehen neben technologischen Herausforderungen auch ethische und datenschutzrechtliche Belange. Zunächst gilt es, die Akzeptanz der Ärzte und der Patienten zu erhalten. Professionelle aus der Psychologie, Pädagogik, Medizin, Technik und Informatik sind ebenso involviert wie Patienten, Menschen mit Behinderung, chronisch Kranke und ältere Menschen. Ebenso muss die Gesetzgebung hinterfragt und an diese Entwicklungen angepasst werden. Die Digitalisierung in den Rehabilitationswissenschaften als Teil des digitalen Wandels adressiert gesellschaftliche Herausforderungen mit dem Potenzial eines wichtigen Handlungsfelds der Politik: die Überwindung sozialer Ausgrenzung, den demografischen Wandel und die Prävention.

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1.2.1 Soziale Exklusion Der Ausschluss sozialer Gruppen von gemeinschaftlichen Ressourcen begleitet die menschliche Geschichte über die ganze historische Epoche hinweg. Insbesondere Menschen mit Behinderung werden unverändert im besonderen Maße von sozialer Teilhabe ausgegrenzt. Ihre bessere Integration und Inklusion in das soziale Leben – z. B. dem Feld der Bildung und Arbeit – ist erklärtes Ziel politischen Handelns. Die Debatte um die Inklusion im Bildungsbereich sowie die bundespolitische Zielsetzung der Integration in die Arbeitswelt statt Pflegeversorgung sind aktuelle Beispiele. Integration und Inklusion bezeichnen zwei verschiedene politische Konzepte zur Überwindung sozialer Ausgrenzung. Während das Paradigma der Integration die Unterstützung des Individuums zur Eingliederung in die Gemeinschaft ist, zielt die Inklusion auf die Anpassung des sozialen Kontexts an die individuellen Bedürfnisse. Der Wechsel der Perspektive verlangt auch in den Rehabilitationswissenschaften ein Umdenken. Der Fokus auf das Individuum wird durch die systemische Sichtweise auf den sozialen Kontext erweitert (vgl. WHO 2001).

1.2.2 Demografischer Wandel Der demografische Wandel beruht auf der dreifachen Alterung der deutschen Bevölkerung (vgl. Klein-Luyten et al. 2009, S. 7). Dazu zählen: • die Zunahme des relativen Anteils der über 60-Jährigen, • die Zunahme des absoluten Anteils der über 60-Jährigen sowie • die Zunahme des absoluten Anteils der über 80-Jährigen. Der Wandel verschiebt das Gefüge der Generationen und bietet bestimmte Herausforderungen und Potenziale: • Zunahme hoch qualifizierter Menschen mit hoher Berufs- und Lebenserfahrung, • Zunahme des Pflegebedarfs, d. h. der Auslastung der Sozialsysteme und der Lohnnebenkosten, • zunehmende Anforderungen an die Qualität der Pflege, d. h., Menschen wollen nicht nur versorgt werden, sondern auch integriert/inkludiert. Ein Lösungsansatz ist die bessere Inklusion älterer Menschen in Arbeits- und Bildungsmärkte. Das bedeutet für die Rehabilitationswissenschaften, dass sich der Fokus weg von der alleinigen Pflege und Versorgung älterer Menschen hin zur Inklusion in andere Felder der Gesellschaft verschiebt. Dabei ergeben sich Parallelen zur Integration von Menschen mit Behinderung wie auch wichtige Unterschiede. Körperliche Einschränkungen

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älterer Menschen betreffen öfter gleichzeitig sensorische, motorische und kognitive Aspekte und führen zu individuelleren und komplexeren Anforderungen an eine barrierefreie Umwelt.

1.2.3 Prävention statt Reintegration Individualisierung und Wandel der Arbeitswelt sind verbunden mit veränderten Formen beruflicher Erkrankungen. Burn-out, Depression und andere psychische Erkrankungen sind keine Erfindungen der Moderne und ebenso ist nicht abschließend geklärt, ob sich derzeit eine Zunahme psychischer Erkrankungen abzeichnet oder vor allem die Sensibilität für das Thema zunimmt. Dennoch belegen psychische Erkrankungen in den medizinischen Statistiken vordere Plätze. Depression beerbt die Neurasthenie als neue „Volkskrankheit“ (vgl. Ehrenberg 2015). Neben dem Arbeitsschutz, der die Sicherheit und Unfallvermeidung am Arbeitsplatz in den Vordergrund stellt, spielt die Vermeidung weiterer berufsbedingter Erkrankungsrisiken eine wichtige Rolle. Prävention bedeutet dann Vermeidung von Ausfällen bzw. Ausgrenzung im Vorfeld statt Reintegration nach U ­ nfällen.

1.2.4 Neue Strategien in Forschung und Entwicklung Das Potenzial der Digitalisierung ist auch eine Frage der politischen Perspektive: Fokus auf das Individuum oder den sozialen Kontext? Mit anderen Worten: Wie kann der digitale Wandel in den Rehabilitationswissenschaften dazu beitragen, soziale Exklusion für Menschen mit Behinderung oder ältere Menschen zu überwinden? Wie kann die Digitalisierung den sozialen Kontext für die Inklusion stärken? Deutlich wird dies am Perspektivwechsel von der Integration zur Inklusion in der Erwerbsarbeit (vgl. Tab. 1.1). Das Ziel ist nicht, Integration durch Inklusion zu ersetzen, zumal auch die Zuordnung nicht immer eindeutig ist. Vielmehr bietet die Kombination aus individueller Unterstützung Tab. 1.1  Integration und Inklusion in der Erwerbsarbeit. (Angelehnt an Hinz 2002, S. 359) Praxis der Integration Individuumszentrierter Ansatz: Förderung des Individuums für eine verbesserte Anpassung an die Anforderungen der Erwerbsarbeit Individuelle Förderung bei bestimmten Bedarfen in der Ausbildung und Qualifizierung Unterscheidung: behindert/nicht behindert, mit/ohne Förderbedarf Fördermaßnahmen für Arbeitende mit Behinderung oder ältere Arbeitnehmer für die Verbesserung der Aufstiegschancen Individuelle Regelungen für Einzelne

Praxis der Inklusion Systemischer Ansatz: Veränderung der Arbeitswelten für eine verbesserte Teilhabe des Individuums Gemeinsame Qualifizierungs- und Ausbildungswege für alle Heterogene Gruppe mit vielen Minder-/ Mehrheiten Gleichwertige Aufstiegs- und Entwicklungschancen für alle Arbeitnehmer Gemeinsame Regelungen für alle

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und Veränderung des sozialen Kontexts die besten Erfolgsaussichten für eine verbesserte soziale Teilhabe von Menschen mit Behinderung, chronisch Kranken sowie älteren Menschen. Die Nutzung digitaler Technologie kann bspw. dazu dienen: • • • • •

kostengünstige Technologien, die für eine breite Zielgruppe verfügbar sind, ambulant bzw. zu Hause verfügbare Versorgung, neue therapeutische Lösungen, zeitlich und räumlich flexibel verfügbares Expertenwissen, neue Forschungsmethoden auf der Basis sensorischer Daten und maschinellen Lernens.

Die methodische Zielstellung ist dabei nicht per se integrierend bzw. inkludierend. Die Unterscheidung besteht darin, ob das Produkt den Menschen mit Behinderung oder den älteren Menschen selbst unterstützen soll (Integration) oder dessen sozialen Kontext (Inklusion) verbessert.

1.2.5 Innovation durch die Nutzung von Daten und Informationen Innovation auf der Basis neuer Technologien ist ein bedeutender Motor des Fortschritts im Gesundheitssektor, bspw. bei bildgebenden Verfahren oder medizinischen Assistenzsystemen. Der Gewinn, die Analyse, Anwendung und Visualisierung von Daten eröffnen zahlreiche Möglichkeiten, Pflege und Rehabilitation zu innovieren. Es zeigt sich, dass durch automatisierte Verarbeitung zusätzliche Information gewonnen werden kann oder assistierende Systeme realisierbar werden, die menschliche bzw. tierische Assistenz ergänzen oder ersetzen. Die Stichworte dazu sind Big Data, maschinelles Lernen bzw. künstliche Intelligenz und Augmented Reality. Sie bezeichnen verschiedene Methoden und Technologien in einem Wertschöpfungszyklus der Gewinnung, Integration, Analyse sowie Visualisierung von Daten und Informationen (vgl. Abb. 1.2). Die zuvor genannten Strategien werden teilweise bereits umgesetzt und befinden sich im täglichen Einsatz. So bildet die Analyse visueller Informationen einen Schwerpunkt. Bereits existierende Blindenbrillen ergänzen bspw. sehende Begleitpersonen oder ­Blindenhunde. Sie besitzen Funktionalitäten für die Schrifterkennung (Optical Character Recognization – OCR), können Lichtsignale (Ampeln) erkennen oder ergänzen die dargestellte Information durch externe Quellen. Besteht die Herausforderung bildgebender Verfahren darin, Information „sichtbar“ zu machen – bspw. durch Sonografie, Dopplerverfahren, Computertomografie oder Magnetresonanztomografie –, stehen nicht neue Verfahren der physikalischen Abbildungstechnik im Vordergrund, sondern die maschinelle Aufbereitung der Daten. Neue Anwendungsfelder der Informatik wie Augmented Reality oder Big Data erweitern existierende physikalische Verfahren. Statt kostenintensiver Technik entstehen kostengünstig replizierbare Verfahren der Informationstechnik und die Technologie ist nicht allein dem medizinischen Personal vorbehalten, sondern weiteren Anwendergruppen zugänglich.

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Abb. 1.2  Informationsmanagementzyklus. (Quelle: angelehnt an Krcmar 2015)

Die Vielzahl verschiedener Daten kann genutzt werden, um präzisere Diagnosen zu stellen und bessere Behandlungen durchzuführen. Die Kombination aus Big Data und künstlicher Intelligenz kann bei detaillierteren und personalisierten Diagnosen und Behandlungen helfen. Jeder Patient reagiert anders auf Therapien und Behandlungen – möglicherweise auch kontraproduktiv. Der Einsatz von Big-Data-Verfahren unterstützt das Sammeln und Zusammenführen unterschiedlicher Gesundheitsdaten und deren visuelle Aufbereitung, um dem medizinischen Fachpersonal eine bessere Entscheidungsgrundlage über die spezifische Situation des Patienten zu geben. Es ergibt sich ein Potenzial für effizientere und gezielte Behandlungen ohne vermeidbare Verzögerungen. Eine weitere zentrale Strategie ist die Verlagerung der Therapie. Je nach Komplexität der Behandlung ergeben sich Möglichkeiten, die Therapie in den ambulanten bzw. häuslichen Bereich, bspw. in der Versorgung Pflegebedürftiger, zu verlagern. Neben einem verringerten Bedarf an Pflegekräften und der Entlastung pflegender Angehöriger bieten sich bessere Möglichkeiten, dass Menschen auch im Alter autonom und selbstbestimmt leben können. Den genannten Herausforderungen kann bspw. mit technischen Systemen und deren Vernetzung begegnet werden. Eine Kombination aus Smart Devices, häuslicher Gesundheitsüberwachung und personalisierter Rehabilitation ermöglicht eine Regeneration in gewohnter Umgebung. Smart Devices und robotische Unterstützung dienen der Unterstützung bei alltäglichen Aktivitäten wie Kochen sowie der Hilfe bei Tätigkeiten wie dem Anziehen. Häusliche Gesundheitsüberwachung und der Zugang zu gesundheitlichen

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Informationen des Patienten machen es möglich, Veränderungen zu detektieren, um im Notfall Pfleger zu alarmieren. Diese Methoden werden verbunden mit personalisierter Rehabilitation und häuslicher Therapie zur Verhinderung eines Krankenhausaufenthaltes und der verringerten Belastung der Krankenpfleger. Dieser Ansatz kann verbunden werden mit neuen Möglichkeiten der Therapie mittels Virtualisierungslösungen, bspw. in der Behandlung von Phantomschmerzen durch Spiegeltherapie. Während die bisherige Spiegeltherapie nur bei Verlust einer Extremität anwendbar ist, sind virtuelle Ansätze darauf nicht beschränkt. Darüber hinaus bieten virtualisierte Gliedmaßen weitergehende Therapie- wie auch Anwendungsmöglichkeiten. Auch für die Prothesenversorgung können Anwendungen mit Verwendung von künstlicher Intelligenz (KI) nützlich sein. Diese kann von Gesundheitsfachkräften und Patienten gemeinsam genutzt werden, um den stetigen Gang zur Kontrolle zu vermeiden. Für solche Anwendungen ist kein Technikfachwissen seitens des Patienten notwendig, da sich die KI den individuellen Bedürfnissen des Patienten anpassen kann und mithilfe von Machine Learning nicht von bestimmten Einstellungen abhängig ist. Durch die Methode des Reinforcement Learning kann die KI in Echtzeit lernen und so immer den aktuellen Stand des Trainings einbeziehen. So kann das Training mit der Zeit weiterentwickelt werden und bei neuen Patienten angepasst werden.

1.3

Digitalisierung in den Rehabilitationswissenschaften

Unsere Darstellung der Digitalisierung in den Rehabilitationswissenschaften beginnt zunächst mit einer Analyse der Anforderungen und Ziele. Anschließend liegt der Schwerpunkt auf Aspekten, die im Projekt Industrie 4.0 eine besondere Rolle spielen. Ergänzend wird die Entwicklung bei Smartphones und Smart Clothing beschrieben.

1.3.1 Anforderungen und Ziele Die Hightechstrategie Industrie 4.0 adressiert Anforderungen, die sich in dieser oder ähnlicher Form auch in der Rehabilitation wiederfinden. Individuell spezifische Anforderungen, Produktqualität in Pflege und Versorgung und hohe Kosten für menschliche Tätigkeiten sind bei allen Unterschieden auch für die Rehabilitation wichtige Aspekte (vgl. Tab. 1.2). Dies legt den Gedanken nahe, die vorliegenden Erfahrungen zu übersetzen, d. h. Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu beschreiben und entsprechende Ansätze abzuleiten. Ergeben sich bspw. Möglichkeiten, eine kostenintensive Neurorehabilitation zu verbessern? Kann die Versorgung im häuslichen Bereich  – bspw. bei Diabetes oder Herz-­ Kreislauf-­Erkrankungen – optimiert werden? Deutliche Unterschiede gibt es dagegen bei den Zielen (vgl. Tab. 1.3). Liegt der Schwerpunkt bei Industrie 4.0 auf der Automatisierung industrieller Herstellungsketten für unterschiedliche Produkte mit kleinen Margen, ist die Automatisierung von Pflege, Versorgung

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Tab. 1.2  Anforderungen in Industrie und Rehabilitation. (Quelle: eigene Darstellung 2018) Industrie Hohe Kosten insb. für manuelle Tätigkeiten Bedarf an qualifizierten Arbeitskräften

Rehabilitation Hohe Kosten insb. für menschliche Assistenz Bedarf an qualifizierten Arbeitskräften bspw. für Pflege oder Assistenz (z. B. Gebärdendolmetscher) Hoch spezialisierte technische Einzelsysteme Individuelle technische Assistenzlösungen Hohe Produktqualität bei differenzierten Hohe Qualität bspw. in Pflege und Versorgung bei spezifischen Anforderungen und kleinen differenzierten individuellen Anforderungen Produktmargen Tab. 1.3  Ziele der Forschung und Entwicklung in Industrie und Rehabilitation. (Quelle: eigene Darstellung 2018) Industrie Konkurrenzfähige industrielle Herstellungsketten in Hochlohnländern Fortschreitende Automatisierung der industriellen Produktion Kostensenkung in der Produktion bei kleinen Margen

Rehabilitation Verbesserung der Autonomie in der alltäglichen Lebensführung Verbesserung der Gesundheitsfürsorge und Pflege Kostensenkung bei medizinischen Produkten und Dienstleitungen, Teilhabe an Bildung und Erwerbsarbeit

oder Assistenz sicher nicht die Vision einer gelungenen Rehabilitation der Zukunft. Die Vision Industrie 4.0 will den Erfolg der industriellen Massenproduktion mit den vielfältig spezifischen und individuellen Anforderungen postindustrieller Gesellschaften verknüpfen. Die Rehabilitation steht jedoch nicht in der Tradition einer vergleichbaren Vergangenheit. Eine industriell geprägte Massenversorgung bzw. -pflege ist nicht ­erstrebenswert. Das Selbstverständnis der Rehabilitation definiert sich vielmehr über die Beziehung zwischen Individuum und Gesellschaft – bspw. in Form der Integration bzw. Inklusion. Weitere Unterschiede bestehen in den ethischen, rechtlichen und fachlichen Ansprüchen in Industrie und Rehabilitation bzw. Medizin. Der tödliche Unfall des autonomen Fahrzeugs des Unternehmens Uber in Arizona demonstriert dies auf drastische Weise. Schwerpunkte des Projekts Industrie 4.0 sind die Robotik, die Vernetzung in Form des Internet of Things sowie Big-Data-Verfahren. Deren Anwendung im Bereich der Rehabilitationswissenschaften stellen die folgenden Abschnitte dar. Smarte Technologien sind ein weiteres Anwendungsfeld.

1.3.2 Robotik in der Rehabilitation Die Anwendung der Robotik in der Rehabilitation bietet Potenzial in den Bereichen der Pflegeassistenz, des Monitorings und der sozialen bzw. therapeutischen Förderung. Unter anderem der zunehmende Bedarf an qualifizierter Pflege fördert das Interesse an neuen

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Lösungsansätzen, die bspw. die unabhängige Lebensführung älterer Menschen im eigenen Heim verbessern. Automatisierte Lösungen können das Pflegepersonal bei Routinetätigkeiten entlasten und langfristig zur Kostensenkung beitragen. Entsprechende Konzepte werden u. a. im Bereich des Ambient Assisted Living (AAL), des Smart Living und des Telemonitorings untersucht. Rehabilitationsprogramme für Schlaganfall- oder Rückenmarkverletzungspatienten umfassen das betreute Lauftraining, unter anderem auf Geräten wie einem Laufband, die von Betreuern programmiert werden. Bislang gibt es diesbezüglich kein genaues Programm, das für alle Patienten funktioniert. Um ein Programm zu haben, welches für alle Patienten nach neurologischen Unfällen anwendbar ist, sich jedoch den individuellen Bedürfnissen des Patienten anpasst, kann ein durch Algorithmen unterstütztes robotisches Anlegegeschirr verwendet werden. Das Anlegegeschirr dient dazu, der Schwerkraft entgegenzuwirken und gleichzeitig Bewegungen nach vorne-hinten sowie Seite zu Seite zu ermöglichen. Unterstützt wird das robotische Geschirr durch einen Algorithmus, welcher anhand der individuellen Bedürfnisse und Defizite des Patienten Hilfe bietet. Die Grundlage dessen ist ein künstliches neuronales Netz, dessen künstliche Neuronen das Problem während der Therapie analysieren und auf der Grundlage der neuen Informationen das Bewegungsmuster ändern. Dieses Prinzip ist dem des menschlichen Gehirns sehr ähnlich. Die Rehabilitationsrobotik entwickelt sich auch im Bereich der Amputationsrehabilitation weiter. Mithilfe eines robotischen Armes kann der Umgang mit einer Prothese gelernt werden. Dem Arm wurde mithilfe von Reinforcement Learning und Input einer gesunden Person Armkontrolle beigebracht. Korrekte Bewegungen des Armes wurden belohnt. Durch Reinforcement Learning kann sich der Algorithmus je nach den Bedürfnissen des Patienten ändern, was keine Umstellung durch Spezialisten erfordert. Anwendungen wie diese sichern somit eine patientenspezifische Behandlung und die Entlastung des Gesundheitssystems.

1.3.3 Rehabilitation im Internet of Things Ein Beispiel, welches das Konzept von Rehabilitation 4.0 deutlich macht, ist die Rehabilitation Internet of Things (RIoT; Dobkin 2017). Hierbei handelt es sich um ein elektronisches Home Rehabilitation Gym für Schlaganfallpatienten, welches per Smartphone oder Tablet verbunden ist. Während des Trainings bzw. der Übungen werden durch das RIoT Gesundheitsdaten mithilfe von mHealth-Geräten gesammelt und ausgewertet. Ziel dieser Methode ist ein gesteigertes Selbsttraining und Fitness nach einem Schlaganfall. Um die Trainingsdaten des Patienten messen zu können, wird ein Beschleunigungssensor verwendet sowie ein Gyroskop, welches an beiden Fußgelenken getragen wird. Zusätzliche mHealth-Geräte (Herzfrequenzmessgerät, Trainingsband, Tretergometer, Box mit Sensoren für Virtual-Reality-Greiftraining) werden je nach Art des Trainings hinzugezogen, um mehr Messdaten sammeln zu können. Die Daten des Fußgelenksensors werden am Tag gesammelt und in der Nacht über Bluetooth an ein Smartphone übermittelt,

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welches tagsüber nicht genutzt wird. Alle Trainingsdaten werden an einen Server gesendet und die Signale automatisch verarbeitet und an den zuständigen Therapeuten weitergeleitet. Mithilfe des Feedbacks aus den Daten können Einzelheiten des Trainings abhängig von den Bedürfnissen des Patienten angepasst werden. Um noch genauere Daten zu erhalten, wurden anhand der bilateralen Sensoren an den Fußgelenken maschinell lernende Algorithmen entwickelt, die zwischen Laufen, Radfahren und individuellen Beinübungen unterscheiden können. RIoT ermöglicht somit durch Sensormessungen und die Auswertung der daraus gewonnenen Daten das Postschlaganfalltraining zu Hause. Entscheidungen über den weiteren Verlauf der Therapie und die Entwicklung einer patientenzentrierten Anwendung sind auf diese Weise möglich. Auch Systeme wie das Ambient-Assisted-Living-System gehören zu diesen Vernetzungen wie der Rehabilitation Internet of Things. Hierbei handelt es sich um die Konzipierung eines Smarthomes, welches mit verschiedenen Sensoren und Sicherheitssystemen ausgestattet ist. In der Wohnung verteilt sind verschiedene Kontakt- und Drucksensoren angebracht, unter anderem auch im Bett. In der Küche befinden sich Sicherheitssysteme zur Notabschaltung von Herd und Backofen sowie Feuchtigkeitssensoren zur Vermeidung von Wasserschäden. Das Bad ist so konzipiert, dass es keine möglichen Hindernisse oder Stolperfallen gibt. Außerdem befinden sich dort mobile Geräte für die Erfassung der Vitaldaten. Die gesammelten Informationen werden in der Wohnung gespeichert und mithilfe einer Software ausgewertet. Bei Auffälligkeiten in den Daten können Kontaktpersonen wie ein Arzt informiert und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden. Bislang sind Konzepte wie diese zwar in ihren Grundzügen vorhanden, doch sie sind in vielerlei Hinsicht nicht realisierbar, wenn es um den realen Einsatz im eigenen Heim geht. Einer der Faktoren ist das mangelnde Vertrauen älterer Menschen in die Technologie. Zudem sind zwei der Hauptanforderungen an die Konzipierung von Ambient-Assisted-Living-System die simple Nutzung, sodass sie ohne größere technische Kenntnisse seitens des Nutzers angewendet werden können, sowie die Erschwinglichkeit des Produktes. Auch die Frage nach dem Schutz der Privatsphäre und privater Daten, welcher gewährleistet werden muss, ist bislang nicht geklärt. Letztendlich sind momentan keine umsetzbaren Geschäftsmodelle vorhanden, die bezahlbare Technologien und nutzerfreundliche Produkte herstellen können.

1.3.4 Anwendung von Big Data in der Rehabilitation Der Begriff „Big Data“, der aus dem Gebiet des Web bekannt ist, gewinnt nun auch in der Rehabilitation 4.0 an Signifikanz. Durch den immer häufiger werdenden Einsatz technischer Geräte in der Medizin werden infolgedessen ebenfalls immer mehr Daten gesammelt. Diese Menge an Daten gilt es, effektiv auszuwerten und zu nutzen. Eingesetzt werden die Sammlung und Auswertung der zahlreichen Daten vorrangig in der Prävention und Diagnose verschiedener Krankheiten.

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In der Alzheimerforschung sind Big-Data-Plattformen in der Nutzung, die zur Identifikation von Biomarkern genutzt werden. Auf diese Weise können jene Biomarker identifiziert werden, die für die Verschlechterung der kognitiven Leistungsfähigkeit bei Alzheimer verantwortlich sind. Dieser Identifikationsprozess durch Big-Data-Plattformen dient der frühzeitigen Erkennung von Risikogruppen, wodurch wiederum Präventivpflege eingeleitet werden kann oder neue und effektivere Behandlungen entwickelt werden können. Neben der Alzheimerforschung sieht auch die Aphasieforschung Potenziale in der Nutzung von Big-Data-Plattformen. Bislang gibt es zu wenige und zu kleine Untersuchungen zum Thema Aphasie. Dies ist der Komplexität der Krankheit geschuldet, denn der Sprachverlust und dessen Wiederaufbau bei Aphasiepatienten sind vielfältig und betreffen verschiedene Sprachkomponenten, die von Person zu Person unterschiedlich sind. Hinzu kommen der generelle und der neurologische Gesundheitszustand des Patienten. Die Forschung muss somit eine Mischung aus linguistischen, psychoemotionalen, kognitiven und sozialen Aspekten in die Untersuchungen einbeziehen. Big Data kann diesbezüglich helfen, indem eine Gemeinschaft von Forschern zusammengeführt wird. Ergebnisse verschiedener Untersuchungen werden mithilfe einer Big-Data-Plattform zusammengeführt, was wiederum die Verbesserung von Diagnosen, Prognosen und Therapien der Neurorehabilitation weiterführen kann. Einen Anfang bildet Neurosynth, eine Big-Data-Plattform, die empirische Informationen über die Hirnfunktion bietet, welche für Vorhersagen bezüglich einer Verbindung von Hirnschädigungen und Verhaltensdefiziten genutzt werden kann. Im Bereich der Aphasie existiert eine Datenbank mit Patientendaten der Rehabilitation und des Forschungsinstitutes, darunter Daten eines Namenszuordnungstests von 240 Aphasiepatienten. Bislang herrschen allerdings Zweifel bezüglich dieser Methodik aufgrund der Frage nach der ­Sicherheit der Patientendaten. Zudem ist unbekannt, wie viel Zeit die Aufbereitung der gesammelten Daten in Anspruch nimmt, bis diese verwendbar sind.

1.3.5 Smartphonetechnologie und Smart Clothing in der Rehabilitation Neben Robotik, Big Data und künstlicher Intelligenz sind auch Smartphones im Rahmen der Rehabilitation 4.0 die Assistenten der Zukunft. Ein Beispiel für den Einsatz von Smartphones sind EKG-Smartphones, eine Kombination aus externer Hardware mit Elektroden, einer Smartphone-App und Wi-Fi. Die EKG-Daten werden entweder durch das Platzieren der Finger auf den Elektroden erhalten, alternativ durch das direkte Anbringen der Elek­ troden auf der Brust. Durch das Smartphonemikrofon werden die elektrischen Signale in Audiosignale umgewandelt und anschließend über Wi-Fi an den Arzt weitergeleitet. Über diese Geräte hinaus wurde ein Multisensorgerät genutzt, um Bioimpedanz, Herzfrequenz, Atemfrequenz und Volumen, Aktivitätsdauer und -intensität sowie Körperhaltung zu messen und weiterzuleiten. Auf der Grundlage dieser Messungen wurde ein individualisierter Algorithmus entwickelt, der eine Wiedereinweisung ins Krankenhaus von Herzversagenspatienten vorhersagt.

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Durch zusätzliche Algorithmen für Herzrhythmusstörungen und den Alarm an Nutzer und Ärzte ist dies eine hilfreiche Methode für Herzpatienten. Die Nutzung des Smartphone-EKGs ermöglicht eine schnelle und frühzeitige Erkennung möglichen Herzversagens und erlaubt die regelmäßige Kontrolle des Herzens sowie der Vitalzeichen ohne den tatsächlichen Besuch bei einem Arzt oder im Krankenhaus. Ein weiteres Gebiet der Rehabilitation 4.0, welches auf der Grundlage von Big Data arbeitet, ist Smart Clothing. Dabei handelt es sich um den Nachfolger der Wearable Devices und es dient ebenfalls der Messung von Gesundheitsdaten. Das Ziel dieser Kleidung ist es, Health Monitoring zur Sammlung der Gesundheitsdaten zu nutzen, um diese wiederum für die Prävention von Krankheiten einzusetzen. Die Zielgruppe sind Patienten mit kardiovaskulären und zerebrovaskulären Krankheiten sowie ältere Menschen. Die Hauptbestandteile des Smart-Clothing-Systems sind Sensoren, eine mobile Cloud sowie Machine Learning. Die Körpersensoren sind dabei in der Kleidung integriert und durch flexible Kabel verbunden. Im Vergleich zum Vorgänger ist die Kleidung trotz der Kabel und Sensoren waschbar und somit lange tragbar. Die integrierten Messungssensoren messen folgende Daten: Puls, Körpertemperatur, EKG, Elektrokardiografie, Sauerstoffgehalt, Elektroenzephalografie. Bei der Messung werden zudem Bewegungen erkannt, sodass Veränderungen der Messungen auf diese Störfaktoren zurückzuführen sind. Die gemessenen Daten werden an ein Anzeigemodul gesendet sowie gleichzeitig an ein Speichermodul. Dort bleiben die Daten bis zu einem bestimmten Grenzwert gespeichert und werden danach automatisch an das Wireless-Communication-Modul übergeleitet. Dieses sendet die Daten wiederum an das Smartphone, sodass sie in der Cloud gespeichert werden können. Werden nun kritische Werte gemessen, wird ein Signal an das Smartphone gesendet, sodass der Nutzer über seinen Gesundheitsstatus informiert wird. Die gesammelten Daten der Smart Clothes sind somit nützlich für die Selbstkontrolle der eigenen Gesundheit, unterstützen die Identifizierung von Krankheiten im Anfangsstadium bzw. dienen als Präventivmaßnahme und ermöglichen individualisierte klinische Diagnosen.

1.4

Rehabilitation der Zukunft ist Informationsmanagement

Auch wenn der Hype um Big Data derzeit wieder abflaut, beziehungsweise in der künstlichen Intelligenz seine Weiterführung findet, bleibt das zu lösende Problem bestehen: Die Erzeugung von Daten schafft zunehmend die Anforderung, sie auch in geeigneter Form verarbeiten zu können, um letztendlich nützliche Informationen zu erzeugen. Dabei liegt die Bewertung von Nützlichkeit im Auge des Betrachters. Hightechfirmen demonstrieren schon heute, welche Leistungsfähigkeit die Technik der Zukunft in ihrer Verbindung von Hardware, Software und Useware (Benutzungsschnittstelle) haben wird. Dabei bleibt offen, wer in den Rehabilitationswissenschaften profitiert und wer am Ende der Verlierer ist. Fakt ist, dass Rehabilitation schon heute und umso mehr zukünftig das

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Zusammenführen von konkretem und „unscharfem“ Wissen aus unterschiedlichen, verteilten Quellen benötigt. Ein erfolgreicher und zielgerichteter digitaler Wandel in den Rehabilitationswissenschaften benötigt deshalb insbesondere ein geeignetes und zielgerichtetes Informationsmanagement. Die zu berücksichtigenden Aspekte eines derartigen Informationsmanagements sind hierbei jedoch nicht nur technischer Natur, sondern umfassen Fragestellungen der Transparenz, der Akzeptanz, der Privacy und Security sowie der Ethik und der Rechtsprechung. Aspekte, die in vorangegangenen Umsetzungen der digitalen Transformation nicht oder nur rudimentär Berücksichtigung fanden. Ein Ausgangspunkt liefert der Informationsmanagementzyklus (vgl. Abb. 1.2) mit seinen vier ineinandergreifenden Aufgabenfeldern. Wie zuvor dargestellt liegen die Herausforderungen nicht nur im unteren Bereich, also den stärker technisch ausgeprägten Aufgabenfeldern, sondern insbesondere in der Einbettung und Berücksichtigung des Informationsnutzers. Dieser ist einerseits für die Formulierung und Definition von Anforderungen zuständig, während er gleichzeitig auch Nutzer des Informationsproduktes ist. In der Vielfältigkeit der Informationsnutzer und ihrer unterschiedlichen Ansprüche (Dilemma zwischen ökonomischen versus ethische Betrachtungen) liegt eine der zentralen Herausforderungen des Informationsmanagements in der Rehabilitation. Erst durch gelungene Integration der vielfältigen Aspekte in den Entstehungsprozess von Informationsprodukten können eine Neukonzeption der Rehabilitation und eine stärkere Fokussierung auf datenzentrierte Produkte gelingen. Erste Ansätze hierfür liefern Modelle wie MEESTAR (Weber 2015). Dabei handelt es sich um ein Modell, welches für die ethische Evaluation soziotechnischer Arrangements bestimmt ist. Die Evaluation ist in verschiedene Teile und Stufen eingeteilt: vier Stufen der ethischen Bewertung, drei Bewertungsperspektiven (gesellschaftlich, organisational, individuell) und sieben Dimensionen der ethischen Bewertung (Fürsorge, Selbstbestimmung/Autonomie, Sicherheit, Privatheit, Gerechtigkeit, Teilhabe, Selbstverständnis). Eine Neukonzeption der Rehabilitation, entlang eines hierfür geeigneten Informationsmanagements, eröffnet neue Chancen, den Genesungsweg des Patienten angenehmer und gleichzeitig effizienter zu gestalten. Doch der Einbezug von künstlicher Intelligenz, Big Data und Robotik führt zu vielen unbeantworteten Fragen und aufkommenden Ängsten. Ein Beispiel, welches die Risiken und Ängste in einem konkreten Fall darstellt, ist ein Algorithmus, der das Todesdatum eines Patienten voraussagen soll. Beispiel Das US-Unternehmen „Aspire Health“ hat einen Algorithmus entwickelt, der ärztliche Diagnosen und Muster häufiger Therapien miteinander abgleicht und anhand dessen ausrechnet, wann ein Patient stirbt. Das Ziel des Programms ist es, Geld in der Behandlung schwerkranker Patienten einzusparen, um es in der wesentlich kostengünstigeren Pflege einzusetzen. Dabei ergeben sich unbeantwortete Fragen, wie beispielsweise: Kann der Krankheitsverlauf eines Menschen anhand von Algorithmen und Statistiken zuverlässig errechnet werden? Was ist mit nichtmessbaren, aber ­entscheidenden Faktoren wie dem Überlebenswillen? Inwiefern sind dies Informationen, die aus ethischen Überlegungen heraus, überhaupt verwendet werden dürfen? Ein Investor dieses Unternehmens ist der Suchmaschinengigant Google.

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T. Meisen und H. Vieritz

Künstliche Intelligenz kann bereichernd und nutzbringend für den Patienten sein, birgt jedoch zahlreiche Risiken. Algorithmen, wie der oben genannte, arbeiten auf der Basis von Daten, die in das System eingespeist werden. Individuelle Faktoren und wichtige Einflüsse wie Überlebenswille, welcher schwer auf Basis von Zahlen zu fassen ist, bleiben unberücksichtigt. Es gibt keinen generellen Krankheitsverlauf, der auf jeden Patienten in einem bestimmten Krankheitsstadium zutrifft. Dieser Individualitätsfaktor lässt sich nicht mitkalkulieren. Zwar kann solch eine Software im Bereich der Therapieentscheidung hilfreich sein, nicht aber in solch einem Ausmaß, wie es angedacht ist. Fraglich ist, wie zuvor bereits dargestellt, zu bestimmen, wessen Nutzen im Vordergrund der Entwicklung steht. Das allgemeine Konzept einer neu konzipierten Rehabilitation neigt dazu, die Medizin und Pflege stark zu ökonomisieren. So warnen beispielsweise Mediziner der Harvard University vor einer Industrialisierung der Heilkunde (Ewert 2013). Diese Warnung entspringt der Neigung zu einer ökonomisierten Medizin, welche nach Maßstäben der modernen Fabrik funktionieren soll. Dies ist einerseits anhand der Betrachtung der Gesundheits- und Krankenpfleger als knappe Ressource nachvollziehbar. Hierbei gilt es diese begrenzte Ressource effizient und zielgerichtet zu verteilen. Andererseits neigt die Rehabilitation zur Vermarktung von Diensten und Gesundheitsprodukten mit einem auf Wettbewerb basierten Gesundheitsmarkt. Diese Neigung der Rehabilitation 4.0 ignoriert die Schutzbedürftigkeit des kranken Menschen – die Gefahr des Verlustes des menschlichen Aspekts besteht. Neben ethischen Aspekten liegt eine andere zentrale Herausforderung in der Art der Informationen. Im Kontext der Rehabilitation erhobene Daten sind sensibel und privat. Die Einsicht in diese Daten kann den Menschen zum gläsernen Patienten machen, woran sich erneut die Frage anschließt, an wessen Nutzen sich die Rehabilitation 4.0 ausrichtet. Versicherungen, Arbeitgeber und Finanzdienstleister können derartige Daten nutzen, um vorab den Gesundheitszustand zu beurteilten und hierauf basierend potenzielle „Risikoarbeitnehmer“ oder „Risikokunden“ auszuschließen. Mit diesen Aspekten einhergehend ist die Angst um den Austausch von Menschen in der Pflege und Therapie durch Maschinen und technische Systeme, sowohl auf existenzieller wie auch auf menschlicher Ebene. Gerade für ältere Menschen ist der Kontakt zu ihren Pflegern oftmals der einzige regelmäßige menschliche Kontakt. Durch das Ersetzen der Pfleger durch intelligente Assistenten würde dieser Kontakt entfallen. Der Einsatz derartiger Systeme würde den Begriff der Pflege neu definieren: Die Pflege, mit der ein Menschen assoziiert ist, der sich um einen anderen, hilfsbedürftigen Menschen kümmert, existiert in diesem Sinne nicht mehr. Die wichtigen Eigenschaften eines Krankenpflegers, Empathie, Menschenkenntnis und Feinfühligkeit, finden in einer Rehabilitation 4.0 mit wenigen bis keinen Pflegern wenig Raum, denn dies sind Eigenschaften, die eine intelligente Maschine bisher nicht erfüllt. Aus diesen Gründen ist eine Auseinandersetzung und der Aufbau eines für die Rehabilitation ausgelegten Informationsmanagements eine zentrale Aufgabe unserer Zeit. Eine reine Technisierung blendet den zentralen Nutzer, den Patienten, aus und rückt ökonomische Aspekte gegebenenfalls zu sehr in den Fokus der Betrachtung.

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1.5

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Schlussbetrachtung

Die digitale Transformation ist mitten in unserer Gesellschaft angekommen. Dabei steht der Begriff für mehr als die voranschreitende Mechanisierung, Automatisierung und „Robotisierung“ oder Technisierung unserer Arbeitswelten. Vielmehr stellt er den Versuch dar, die u. a. durch den umfassenden Wandel im Umgang mit Daten, Information und Wissen getriebene Veränderung unserer Gesellschaft zusammenzufassen. Damit einhergehend entstehen zahlreiche Herausforderungen auf unterschiedlichen Ebenen und in einer Vielzahl von Disziplinen. Im industriellen Kontext werden die der Transformation zugeschriebenen Technologien, Methoden und Prozesse unter dem Begriff der Industrie 4.0 subsumiert. Die Ziele und Erwartungen an eine Industrie 4.0 sind vielfältig, jedoch geprägt von einer effizienteren Produktion unter Wahrung oder Verbesserung der Qualität und gleichzeitiger Erhöhung der Variabilität der Produkte. Unternehmen müssen sich mit modernen Märkten sowie Lebens- und Arbeitswelten auseinandersetzen und ihre bewährten Geschäftsmodelle prüfen. Der entstandene Plattformkapitalismus setzt durch marktbeherrschende Stellung zahlreiche etablierte Branchen und Märkte unter Druck. In einer Vielzahl von Branchen hat die disruptive Kraft der Digitalisierung bereits zu grundlegenden Neuinterpretationen und zur Obsoleszenz von etablierten Geschäftsmodellen geführt. Ein Beispiel stellt die mehrfach publizierte Neuinterpretation vieler Automobilbauer als Mobilitätsdienstleister dar. Ebenso wie andere Lebensbereiche erfasst die digitale Transformation auch die Medizin und mit ihr die Rehabilitation. Eine einfache Übertragung der Erkenntnisse aus dem Vorhaben Industrie 4.0 in diesen Bereich wäre fehl am Platz. Zwar besteht eine hohe Überdeckung in den zugrunde liegenden Technologien, jedoch sind die Anforderungen an ethische und medizinische Grundsätze deutlich höher. Auch in Medizin und Rehabilitation werden neu entstehende Plattformdienstleitungen etablierte Geschäftsmodelle auf den Prüfstand stellen. Treibende Kraft dahinter ist oft die Reduktion der Kosten für Produkte und Dienstleitungen. Internetapotheken entfachen bereits seit Längerem den Diskurs um medizinische und rechtliche Rahmenbedingungen. Weitere Dienstleitungen wie die ärztliche Beratung werden folgen und die Rolle des Arztes als Vermittler medizinischen Fachwissens wandelt sich. Die digitale Transformation bietet für die Rehabilitationswissenschaften Chancen und Herausforderungen. Wird der Wandel vorrangig mit dem Kostenargument vorangetrieben, bleiben sich bietende Chancen ungenutzt. Innovative plattformbasierte Dienstleitungen ändern auch den sozialen Kontext des Austauschs bspw. medizinischer Produkte und Dienstleitungen und bieten Chancen für die inklusive Gestaltung gemeinschaftlichen ­Zusammenlebens. Grundbaustein für alle Informationsprodukte der Rehabilitation sind dabei ethische, rechtliche und medizinische Grundsätze eines geeigneten Informationsmanagements.

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T. Meisen und H. Vieritz

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Tobias Meisen  ist Juniorprofessor und Geschäftsführer des Lehrstuhls Informationsmanagement im Maschinenbau an der RWTH Aachen University. In seiner täglichen Arbeit widmet er sich dem modernen Informationsmanagement in einer vernetzten Welt. Schwerpunkte seiner Forschung sind hierbei die Interoperabilität heterogener Systemlandschaften (IT-Anwendungen, insbesondere Simulationen, Maschinen und Anlagen, technische Systeme) und die Konzipierung, Entwicklung und Einführung künstlicher Intelligenzen. Prof. Meisen ist studierter Informatiker mit den Vertiefungsgebieten Data Mining sowie Datenexploration und -management und promovierter Ingenieur. Er ist Co-Autor und Autor von mehr als 70 wissenschaftlichen Publikationen. Helmut Vieritz  studierte Physik sowie Soziologie an der Humboldt-Universität und an der Freien Universität in Berlin. In seiner Promotion an der RWTH Aachen untersucht er die systematische Unterstützung der barrierefreien Bedienbarkeit in Softwareentwicklungsprozessen. Er war an zahlreichen Forschungs- und Entwicklungsprojekten zu den Themen digitales Lernen, Web Engineering, Human-computer Interaction und Barrierefreiheit beteiligt. 2017 führte er die Gastprofessur für Rehabilitationssoziologie an der Humboldt-Universität zu Berlin. Schwerpunkte seiner Forschungsund Publikationsarbeit sind die Modellierung von Benutzungsschnittstellen, Universal Design in Softwareprozessen und barrierefreie sowie ergonomische IT-Systeme. Er ist als Berater für barrierefreie IT-Technologie tätig.

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Medienkompetenz und digital unterstütztes Lernen in der beruflichen Rehabilitation – Status quo und Organisations- und Personalentwicklungsprozesse bei Leistungserbringern Matthias Kohl, Thomas Kretschmer und Ann Marie Wester

Inhaltsverzeichnis 2.1  E  inleitung  2.1.1  Potenziale und Risiken der Digitalisierung für Menschen mit Behinderung  2.1.2  Digitalisierung als Herausforderung und Gestaltungsfeld für Erbringer beruflicher Rehabilitationsleistungen  2.2  Status quo und Entwicklungsziele in den vier Einrichtungen der beruflichen Rehabilitation  2.2.1  Methodisches Design und Ablauf  2.2.2  Status quo der organisationalen Rahmenbedingungen des Medieneinsatzes  2.2.3  Medienkompetenz und Mediennutzung der Beschäftigten 2.2.4  Entwicklungsziele  2.3  Konsequenzen für die Gestaltung partizipativer Organisations- und Personalentwicklungsprozesse  2.3.1  Der ZE3P-Prozess als Instrument zur dialogorientierten Gestaltung von Veränderungsprozessen  2.3.2  Rehabilitationsspezifische Medien- und medienpädagogische Kompetenz entwickeln – das MeKo@Reha-Qualifizierungskonzept  2.4  Schlussbetrachtung  Literatur 

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M. Kohl (*) · T. Kretschmer · A. M. Wester Forschungsinstitut Betriebliche Bildung (f-bb), Nürnberg, Deutschland E-Mail: [email protected]; [email protected]; [email protected] © Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2019 M. A. Pfannstiel et al. (Hrsg.), Digitale Transformation von Dienstleistungen im Gesundheitswesen V, https://doi.org/10.1007/978-3-658-23987-9_2

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M. Kohl et al. Zusammenfassung

Mit der zunehmenden Digitalisierung der Arbeitswelt verändern sich auf dem Arbeitsmarkt nachgefragte Qualifikationsprofile. Gleichzeitig steigt die Bedeutung digitaler Medien innerhalb (lebenslanger) beruflicher Lehr-/Lernpro­zesse. Soll das Ziel einer gesellschaftlichen und beruflichen Teilhabe erreicht werden, müssen Erbringer beruflicher Rehabilitationsleistungen ihr Angebotsportfolio an zukünftige Arbeitsmarktanforderungen anpassen und Rehabilitanden außerdem zum kompetenten Umgang mit ­digitalen Medien befähigen. Im Beitrag werden erste Erkenntnisse aus dem BMBF-geförderten Projekt „Implementierung einer digitalen Lernkultur und Stärkung der Medienkompetenz in Berufsbildungswerken und bei Bildungsdienstleistern ambulanter beruflicher Rehabilitation  – MeKo@Reha“ vorgestellt, welches in zwei Berufsbildungswerken und bei zwei Bildungsdienstleistern ambulanter beruflicher Rehabilitation eine digitale Lernkultur implementieren und die Medienkompetenz der dort Beschäftigten stärken soll. Beschrieben werden die Ergeb­nisse der Ausgangserhebung (Status quo und Ziele) in den vier Einrich­tungen und der initiierte Personal- und Organisationsentwicklungsprozess.

2.1

Einleitung

Mit der voranschreitenden Digitalisierung von Arbeitsabläufen und -prozessen sowie der Nutzung digitaler Medien zu Kommunikations-, Dokumentations- und Weiterbildungszwecken verändern sich sowohl fachliche als auch überfachliche Kompetenzanforderungen an Beschäftigte (vgl. u. a. Pfeiffer et al. 2016; Spöttl et al. 2016; Kohl et al. 2017). Bereits heute werden an einem Großteil der Arbeitsplätze Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) genutzt. Zukünftig werden der fachkundige Umgang mit Wissens- und Dokumentationssystemen, Kompetenzen im Bereich Informations- und Anlagentechnik sowie ein grundlegendes Digitalverständnis (Digital Literacy) zunehmend zur Voraussetzung für erfolgreiche Teilhabe am Arbeitsmarkt (vgl. Arp 2008).

2.1.1 P  otenziale und Risiken der Digitalisierung für Menschen mit Behinderung Neue Anforderungen an das Kompetenzprofil des Arbeitnehmers in der Arbeitswelt 4.0 ziehen auch die Entwicklungsnotwendigkeit der Medienkompetenz von Menschen mit Behinderung nach sich. Die Gewährleistung uneingeschränkter Zugänglichkeit und Nutzbarkeit neuer Medien durch alle Personengruppen einer Gesellschaft, wird auch in der Behindertenrechtskonvention der UN gefordert (vgl. UN 2008, S. 11–17). Wenn von der Personengruppe Menschen mit Behinderung und digitalen Medien die Rede ist, wird jedoch oftmals lediglich der barrierefreie Zugang zu digitalen Medien thematisiert, jedoch die Diskussion über die

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technischen, sozialen, kulturellen und reflexiven Aspekte des Medienumgangs durch diese Personengruppe ausgespart. Um zur kompetenten Nutzung digitaler Medien zu befähigen, bedarf es der systematischen Förderung barrierefreier Partizipation an Medienbildung, ohne davon auszugehen, dass entsprechende Fähigkeiten beim digitalen Medienumgang von selbst generiert werden (vgl. Bosse 2012, S. 50). Vor dem Hintergrund des digitalen Wandels ergeben sich also Chancen und Risiken für Menschen mit Behinderung und ihre Teilhabe am Arbeitsmarkt. So gehört zu den Risiken unter anderem der Wegfall bzw. die deutliche Abnahme einfacher Arbeiten, die durch ein hohes Automatisierungspotenzial gekennzeichnet sind (vgl. Engels 2016, S. 15). In diesem Zusammenhang lässt sich festhalten, dass das Substituierbarkeitspotenzial von Beschäftigten mit Behinderung signifikant höher ist als bei Arbeitnehmern ohne Behinderung (vgl. Weller 2017). Demgegenüber stehen die neuen Möglichkeiten der Teilkompensation von Körper- und Sinnesbehinderungen mithilfe assistiver Technologien, unter der Voraussetzung entsprechend vorhandener technischer Infrastruktur der Arbeitsplatzumgebung (vgl. Weller 2017, S. 16). Auch der Rückgang körperlich anstrengender Tätigkeiten (vgl. Revermann und Gerlinger 2009 und Aktion Mensch 2016) kann sich günstig auf berufliche Möglichkeiten von Menschen mit Behinderung auswirken. Bestenfalls können der technologische Fortschritt bzw. die damit verbundenen Innovationen also eine verbesserte Teilhabe von Menschen mit Behinderung ermöglichen (vgl. Bosse 2012, S. 50).

2.1.2 D  igitalisierung als Herausforderung und Gestaltungsfeld für Erbringer beruflicher Rehabilitationsleistungen Vor dem Hintergrund des beschriebenen Transformationsprozesses stehen auch die Erbringer beruflicher Rehabilitationsleistungen vor der Herausforderung, sich und ihr Angebotsportfolio auf die zukünftigen Arbeitsmarktanforderungen auszurichten und Rehabilitanden zum kompetenten Umgang mit digitalen Medien zu befähigen. Bisher wird Lehren und Lernen mit digitalen Medien in der Qualifizierung von Menschen mit Behinderung bei bestimmten Behinderungsarten punktuell eingesetzt, es ist allerdings häufig weder strukturell etabliert noch grundlegend kulturell in den Organisationen verankert. Die Vorteile digitaler Medien, die sowohl in der behinderungsspezifischen Lernunterstützung als auch in der effizienteren Administration von Lernmaßnahmen liegen können, werden aktuell nicht ansatzweise ausgeschöpft. Auch die Verknüpfung digitaler Lernorte und -inhalte mit Alltagsmedien und Kommunikationsgewohnheiten in privaten und beruflichen Kontexten ist bislang wenig ausgeprägt. Einschränkend wirkt sich zudem aus, dass neben technischen und organisatorischen Voraussetzungen z. T. die individuelle Medienkompetenz des Personals eine (eigene) berufsbegleitende Qualifizierung mittels digitaler Medien und deren Einsatz im Rahmen von Qualifizierungs-, Betreuungs- und Arbeitsmarktintegrationsprozessen von Menschen mit Behinderung erschwert. Mit Blick auf die hohe Digitalisierungsdynamik am Arbeitsmarkt ergibt sich ein entsprechender Handlungsbedarf, denn die „ … Möglichkeiten der Umsetzung des Anspruchs auf Integration und Teilhabe hängen vor allem von den angemessenen Kompetenzen des Personals in der Rehabilitation ab“ (Biermann 2007, S. 195).

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Das seit April 2017 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung im ­ rogramm „Digitale Medien in der beruflichen Bildung“ geförderte Projekt „MeKo@ P Reha – Implementierung einer digitalen Lernkultur und Stärkung der Medienkompetenz in Berufsbildungswerken und bei Bildungsdienstleistern ambulanter beruflicher Rehabilitation“ hat vor diesem Hintergrund das Ziel, in einem partizipativen Prozess Konzepte zur Implementierung einer digitalen Lernkultur und zur Stärkung rehabilitationsspezifischer Medien- und medienpädagogischer Kompetenzen zu entwickeln, exemplarisch bei vier Leistungserbringern in der beruflichen Rehabilitation zu erproben und für weitere Organisationen nutzbar zu machen, um so die Voraussetzungen für einen selbstverständlicheren Einsatz digitaler Medien in der berufsbegleitenden Qualifizierung der Beschäftigten sowie in den verschiedenen Lern- und Unterstützungssettings für Menschen mit Behinderung zu schaffen. Da bisher keine systematischen Erkenntnisse über ganzheitliche Ansätze digitalen Lernens in entsprechenden Einrichtungen vorliegen, bedarf es zunächst der eingehenden Analyse der Situation in den einzelnen Erprobungseinrichtungen, die durchaus als exemplarisch für die Situation der Leistungserbringer in der beruflichen Rehabilitation angesehen werden können. Hierbei werden nicht nur die dortigen strukturellen Rahmenbedingungen, sondern auch die individuellen Voraussetzungen und Bedarfe der Beschäftigten (sowohl lehrend als auch im Rahmen von Weiterqualifizierung selbst lernend) und deren Klienten (Menschen mit verschiedenen Behinderungen, Lernbeeinträchtigungen) berücksichtigt. Zur Einordnung der Ergebnisse werden vergleichbare Daten aus dem Monitor Digitale Bildung (Schmid et al. 2016) herangezogen. In der dort vorgenommenen repräsentativen Erhebung zum Stand des digitalisierten Lernens u. a. in der beruflichen Ausbildung wurde zusammenfassend konstatiert: 1 . verhaltene Modernisierung statt breiter Innovation; 2. Teilhabechancen für benachteiligte Gruppen bleiben noch ungenutzt; 3. Innovation scheitert an mangelnden Kompetenzen und Ressourcen; 4. Auszubildende und erfahrene Lehrkräfte treiben Veränderungen voran; 5. Imagefaktor oft wichtiger als strategische Schul- und Unterrichtsentwicklung; 6. technische Infrastruktur: WLAN noch immer unzureichend. Im vorliegenden Beitrag wird auf Basis der Ergebnisse der MeKo@Reha-Ausgangserhebung (Status quo und Ziele) zunächst der Frage nachgegangen, ob für die Ausbildung von Menschen mit Behinderungen in den vier beteiligten Einrichtungen der beruflichen Rehabilitation ähnliche Schlussfolgerungen zulässig sind. Außerdem werden die auf dieser Datengrundlage initiierten Personal- und Organisationsentwicklungsprozesse skizziert. Hierzu wird im folgenden Abschnitt zunächst das Vorgehen bei der Datenerhebung dargestellt. Anschließend werden Befragungsergebnisse zu den Rahmenbedingungen des Medieneinsatzes in den Organisationen, zur Medienkompetenz der Mitarbeitenden und zum Einsatz von digitalen Medien präsentiert (Abschn. 2.2). In Abschn. 2.3 werden diese Ergebnisse als Grundlage für einen partizipativen Ansatz von Organisations- und

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Personalentwicklung verarbeitet, indem zunächst das ZE3P-Modell als organisationaler Gestaltungsprozess beschrieben und anschließend das in MeKo@Reha exemplarisch entwickelte Qualifizierungsmodell für Mitarbeitende vorgestellt wird. Abschließend vergleicht Abschn. 2.4 die vorgestellten Zwischenergebnisse aus der beruflichen Rehabilitation mit den obigen Schlussfolgerungen des Monitors Digitale Bildung.

2.2

 tatus quo und Entwicklungsziele in den vier Einrichtungen S der beruflichen Rehabilitation

Erfolgreiche Personal- und Organisationsentwicklungsprozesse verknüpfen die systematische Analyse der Ausgangssituation mit der Konzeption passgenauer Maßnahmen entsprechend den jeweiligen Bedarf im Unternehmen bzw. auf Ebene der Beschäftigten (im Sinne der Bedarfsplanung nach v. Ameln und Kramer 2016, S.  55). Um eine entsprechende Datengrundlage zu schaffen, wurde zunächst die Ausgangssituation in den vier Erprobungseinrichtungen (zwei Berufsbildungswerke, zwei ambulante Bildungsdienstleister mit Angeboten im Bereich der beruflichen Rehabilitation in zwei Regionen) untersucht. Hierbei wurden mehrere Analyseebenen in die Untersuchung einbezogen (vgl. v. Ameln und Kramer 2016, S.  4) und zusätzlich das Personal zur eigenen Medien- bzw. medienpädagogischen Kompetenz befragt (siehe Abb. 2.1).

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Abb. 2.1  Analyseebenen in den Erprobungsorganisationen. (Quelle: eigene Darstellung 2018)

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M. Kohl et al.

Dazu wurden qualitative Interviews und eine standardisierte Befragung durchgeführt, deren Konzeption und Ablauf nachfolgend erläutert wird.

2.2.1 Methodisches Design und Ablauf Auf Basis einer Literatur- und Dokumentenanalyse wurden zunächst zentrale Herausforderungen und Trends (Digitalisierung, Individualisierung des Leistungsangebots, inklusive betriebsnahe Ausbildung etc.) für Leistungserbringer in der beruflichen Rehabilitation identifiziert. Auf dieser Basis wurden im nächsten Schritt Erhebungsinstrumente für das multimethodische Erhebungsdesign entwickelt: Mittels Fallstudien in den Erprobungseinrichtungen auf Basis leitfadengestützter Interviews, der Analyse von Arbeitsplätzen und Lernumgebungen und der Durchsicht relevanter Dokumente (Strategiepapiere, Organisationspläne, Medien- und Investitionspläne etc.) wurden Strukturen und Prozesse untersucht. Parallel dazu wurde eine standardisierte onlinegestützte Befragung von Mitarbeitenden verschiedener Professionen und Führungskräften unterschiedlicher Hierarchieebenen konzipiert. Hierbei wurden mit dem Ziel der Vergleichbarkeit zu anderen Teilbereichen des Berufsbildungssystems Items des „Monitors Digitale Bildung – Berufliche Ausbildung in der digitalen Welt“ der Bertelsmann Stiftung (Schmid et al. 2016) genutzt, der vergleichbare Fragestellungen für die Regelinstitutionen des Berufsbildungssystems (Unternehmen, berufsbildende Schulen, Bildungsdienstleister) untersucht. Der um rehabilitationsspezifische Aspekte ergänzte Fragebogen für die Beschäftigten umfasst insgesamt 59 Fragen zu folgenden Themenfeldern: • allgemeine Beschreibung der Person und des Arbeitsumfelds; • Rahmenbedingungen für digitales Lernen in der Einrichtung (hauptsächlich technisch und personell); • digitale Medien in der Einrichtung mit Augenmerk auf bereits stattfindender Medienintegration und Nutzung digitaler Medien für spezifische Behinderungsarten; • allgemeine Medienkompetenz und -erfahrung (angelehnt an die EUROPASS-­ Beschreibung zu digitaler Kompetenz) unter Berücksichtigung rehabilitationsspezifischer Elemente (Wissen um und Verwendung von spezifischen digitalen Medien für den Rehabilitationsbereich); • Weiterbildungsmöglichkeiten, -maßnahmen und -wünsche der Mitarbeitenden; • Einschätzung der zukünftigen Entwicklung und Tendenzen im rehabilitationspädagogischen Bereich. Der vergleichbar strukturierte Fragebogen für Führungskräfte erhebt dieselben Themenfelder aus einer übergeordneten Perspektive. Aus der Datenerhebung im 2. Halbjahr 2017 konnten insgesamt 22 Interviews und 157 Datensätze der Onlinebefragung (19 Führungskräfte und 138 Mitarbeitende der vier Rehabilitationsdienstleister) in die Analyse einbezogen werden. Die Befragten haben

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unterschiedliche berufliche Hintergründe: Den größten Anteil stellen Sozialpädagogen und Lehrkräfte/Ausbildungspersonal, die relativ große Gruppe „andere“ beinhaltet z. B. ­Systembetreuer/Techniker, administratives Personal und Quereinsteiger mit pädagogischer Zusatzqualifikation (siehe Abb. 2.2). Die im Rahmen der Fallstudien durchgeführten leitfadengestützten Interviews wurden zur thematischen Vertiefung genutzt. Hierbei standen mit Blick auf die nachfolgend geplanten einrichtungsspezifischen Personal- und Organisationsentwicklungsprozesse vor allem Leitungspersonal sowie Mitarbeitende aus den Bereichen Personal- und Organisationsentwicklung, Technik und Infrastruktur im Fokus.

2.2.2 S  tatus quo der organisationalen Rahmenbedingungen des Medieneinsatzes Grundlage für die systematische und selbstverständliche Mediennutzung sowohl zur eigenen Weiterbildung der Mitarbeitenden als auch im Rahmen der Ausbildung von Menschen mit Behinderung ist eine gut entwickelte technische Infrastruktur innerhalb der Einrichtungen der beruflichen Rehabilitation, die mit entsprechenden Ressourcen und Personal für deren Pflege und Wartung unterfüttert sein muss. Dabei geht es nicht nur um technische Geräte (Hardware), sondern auch um geeignete Programme (Software) und technische, insbesondere aber didaktische Anwendungsunterstützung.

Andere 21.7%

Erzieher/innen (Profession im Bereich Wohnen) 5.1%

Erzieher/innen 2.0%

Lehrkräfte / Ausbildungspersonal 27.8%

Sozialpädagogen /innen 30,3%

Psychologen /innen 10,1%

Sonderpädagogen /innen 3,0%

Abb. 2.2  Befragungsteilnehmende nach Berufsgruppe (n = 157). (Quelle: eigene Darstellung 2018)

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Die am häufigsten von Mitarbeitenden eingesetzten technischen Medien sind Computer und Smartphones, gefolgt von Beamern und Digitalkameras, wobei Computer (überwiegend Dienstgeräte) hauptsächlich für Unterrichts-/Trainingszwecke und (zumeist private) Smartphones zur Kommunikation verwendet werden (siehe Tab. 2.1). Dementsprechend werden im Bereich Software und Anwendungen Präsentationssoftware und digitale Texte/E-Books sowie Officeprogramme als häufigste Werkzeuge angeführt, da diese in der Regel auf Computern vorinstalliert, leicht implementierbar und universell/für verschiedene Zwecke einsetzbar sind (siehe Tab. 2.2). Die weniger genutzten Werkzeuge sind trotz geringer Nutzungszahlen bekannt (siehe Diskrepanz der Zahlen in den Spalten „Nutze ich nicht“ und „Kenne ich nicht“). Gründe für die geringe Nutzung können fehlender Bedarf, fehlende Einsatzmöglichkeiten, der Mangel an Anwendungen/Programmen, aber auch das Verbot des Einsatzes aus rechtlichen Gründen sein. Darüber hinaus stellt die z. T. fehlende Internetanbindung ein Hindernis dar: Nur 35 % der Befragten geben an, dass in ihrer Einrichtung WLAN vorhanden ist. Dieses steht zumeist nur dem pädagogischen Personal und anderen Mitarbeitenden zur Verfügung, während Rehabilitanden nur in ca. 20 % der Fälle Zugang haben. Befragt nach ihrer persönlichen Einschätzung der Rahmenbedingungen ergibt sich unter den Mitarbeitenden ein gemischtes Bild: Die Mittelwerte liegen nahe der Mitte der Skala, wobei der Zugang zu didaktischen Mitteln als verbesserungswürdig angesehen, die allgemeine Softwareausstattung jedoch positiv eingeschätzt wird. Darüber hinaus zeigt die enorme Streuung der Werte (Mittelwerte +/- einer Standardabweichung decken weite Teile der Skala ab), dass es zwischen den Mitarbeitenden große Unterschiede hinsichtlich der Zufriedenheit mit den Rahmenbedingungen gibt (Abb. 2.3). Diese Unterschiede lassen sich nur für wenige Fragen mit der Zugehörigkeit zu einer bestimmten Einrichtung oder Berufsgruppe erklären: Signifikante Unterschiede gab es zwischen den Einrichtungen bei der Einschätzung der technischen Unterstützung (F = 6,813; α  =  0,000) und zwischen den Berufsgruppen auch bzgl. der technischen Unterstützung Tab. 2.1  Nutzung verschiedener Technologien zu Qualifikations-/Kommunikationszwecken (in %; n = 138, Mehrfachnennung möglich). (Quelle: eigene Darstellung 2018) Nutze ich zur Qualifikation/ Unterstützung 13 4 73 30 12

Smartphone, Handy Tablet-PC PC und Notebook Digitalkamera Interaktives Whiteboard Beamer 49 Digitales Arbeitsgerät, 4 z. B. Registrierkasse

Nutze ich zur Kommunikation mit Kollegen 54 6 80 7 1

Nutze ich zur Kommunikation mit Rehabilitanden 38 2 44 14 4

Nutze ich nicht bzw. nur privat 38 79 7 49 65

19 1

20 1

30 72

2  Medienkompetenz und digital unterstütztes Lernen in der beruflichen …

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Tab. 2.2  Nutzung verschiedener Lerntechnologien und -anwendungen zu verschiedenen Zwecken (Angaben in gerundeten %; n = 138). (Quelle: eigene Darstellung 2018)

Chatdienste (z. B. Whatsapp) Präsentationssoftware (z. B. Powerpoint) Digitale Texte & E-Books Digitale Lernspiele, Simulationen Elektr. Tests/Übungen Foren, Communities, Blogs Lern-Apps LMS (z. B. Moodle) Office- und Konstruktionsprogramme

Kommunikation Lehr-/ Trainings- Arbeitsvor- mit Kollegen zweck bereitung 1 10 47

Kommunikation mit Rehabili- Nutze Kenne tanden ich nicht ich nicht 29 30 1

54

33

15

11

19

1

44

58

28

16

9

0

11

3

1

2

63

5

36 4

12 17

1 4

10 4

42 54

1 3

9 2 33

4 2 54

1 1 33

1 1 16

64 62 20

7 19 2

5 4.5 4 3.5

3.31

3 2.5

2.83

2.57

2.83 2.53

2 1.55

1.5 1 0.5 0

Qualität der ITAusstattung

Softwareausstattung

Zugang zu didaktischen Mitteln

Fortbildungsangebote

Technische Unterstützung

Unterstützung durch Einrichtungsleitung

Abb. 2.3  Einschätzung der Rahmenbedingungen in der jeweiligen Einrichtung („0“ = „die Rahmenbedingungen sind ungenügend“ bis „5“ = „die Rahmenbedingungen sind sehr gut“; nmin = 98). (Quelle: eigene Darstellung 2018)

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(F = 2,987; α = 0,009), wobei Sonderpädagogen und Psychologen tendenziell zufrieden sind, während Erzieher und Lehrkräfte/Ausbilder eher unzufrieden sind. E ­ rklärbar sind die Unterschiede durch differierende Konzepte bei der Realisierung technischer Unterstützung (die Einrichtung mit dem niedrigsten Wert muss technische Unterstützung von der Zentrale anfordern, während in den anderen Einrichtungen entsprechendes Personal vor Ort ist); bei den Berufsgruppen schätzen die Berufsgruppen die technische Unterstützung höher ein, die einen größeren Teil ihrer Arbeit verbal und ohne digitale Hilfsmittel durchführen können, während Berufsgruppen mit der Notwendigkeit des Einsatzes der digitalen Medien zu Lehrzwecken unzufriedener sind (siehe Abb. 2.4). Neben der Verfügbarkeit von Hard- und Software sind insbesondere die Kompetenzen der Beschäftigten entscheidend für den (pädagogisch sinnvollen) Einsatz, weshalb die individuelle Qualifizierung in Bezug auf Integration digitaler Medien in die berufliche Rehabilitation eine wichtige Rolle spielt. Diesbezüglich ist zu konstatieren, dass – unabhängig vom Inhalt  – vor allem informelles Lernen und kollegialer Austausch eine zentrale Rolle spielen; danach folgen nonformale oder formelle interne und externe Fortbildungsangebote. Inhaltlich zielten die meisten Maßnahmen auf den Erwerb von Anwendungswissen (grundlegende Medienbedienung und die Nutzung spezieller Software), die fachdidaktischen Konzepte und rehabilitationsspezifischen Medien werden eher selten thematisiert (siehe Tab. 2.3). Die befragten Führungskräfte schildern die technische Ausstattung der Einrichtungen als stark verbesserungswürdig, da lediglich bei PCs/Notebooks und Beamern die Einschätzung getroffen wird, dass sie in ausreichender Stückzahl vorhanden sind. Eine wesentliche Verbesserung dieser Situation ist nicht absehbar, da nur wenige Neuanschaffungen geplant sind (siehe Tab. 2.4). Hier wird seitens der Führungskräfte erheblicher Handlungsbedarf gesehen. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die befragten Einrichtungen bezüglich ihrer Infrastruktur Verbesserungsbedarf haben: Die Ausstattung mit grundlegender Hardund Software ist zumindest teilweise gegeben, doch ist die Ausstattung mit darüber hi­ nausgehenden Medien nicht ausreichend. Gleichzeitig erfolgt ein substanzieller Teil der Weiterbildung im Bereich digitaler Medien auf informeller Ebene, ist also nicht in formelle Qualifizierungsstrukturen der Einrichtungen eingeordnet.

2.2.3 Medienkompetenz und Mediennutzung der Beschäftigten Eine gute Ausstattung und förderliche Rahmenbedingungen sind zwar notwendige Grundvoraussetzungen für den Einsatz von Medien, nützen aber wenig, wenn die Beschäftigten in den Einrichtungen der beruflichen Rehabilitation diese nicht einsetzen können oder wollen. Hierbei ist zu beachten, dass auch Qualifizierung per se nicht zwingend zum Erfolg führt, da die Effekte von Qualifizierungsmaßnahmen auf die Performanz in der Einrichtung zum einen von organisationalen Wirkfaktoren, wie z.  B. der Unternehmensphilosophie in Bezug auf den Lerngegenstand und berufsbezogenes Lernen allgemein

2  Medienkompetenz und digital unterstütztes Lernen in der beruflichen …

33

4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

Sozialpädagogen/innen

Erzieher/innen (Profession im Bereich Wohnen)

Psychologen/innen

Andere

Lehrkräfte / Ausbildungspersonal

Insgesamt

Abb. 2.4  Einschätzung der Rahmenbedingungen in der jeweiligen Einrichtung, unterteilt nach der Berufsgruppe („0“ = „die Rahmenbedingungen sind ungenügend“ bis „5“ = „die Rahmenbedingungen sind sehr gut“; Berufsgruppen mit Fallzahlen 20 Jahren das sog. Phasenmodell der BAR (= Bundesarbeitsgemeinschaft für Rehabilitation; Schupp 1995). Es unterscheidet Phase A = Akutbehandlung, Phase B = neurologisch-­ neurochirurgische Frührehabilitation, Phase C = weiterführende Rehabilitation, Phase D = Anschlussheilbehandlung (DRV)/medizinisches Heilverfahren (DRV/GKV), Phase E = (ambulante) Nachsorge, Förderung der Teilhabe am Arbeitsleben und am Leben in der Gemeinschaft, Phase F = (zustandserhaltende) Dauerpflege bzw. -betreuung, wobei auch hier rehabilitativ orientiert vorgegangen werden soll („Reha in der Pflege“). Abhängig von den einzelnen Phasen sind zu erreichende (Zwischen-)Ziele und Behandlungs- und Rehabilitationsschwerpunkte definiert unter Berücksichtigung der Teilhabe. Diese Vorgaben sind durch die Ratifizierung der UN-Behindertenrechtskonvention (UN-BRK) nochmals bestätigt worden. Insbesondere für die Phase E sind erst in den letzten Jahren (BAR 2013; DVfR 2014) Empfehlungen zur weiteren Ausgestaltung in der Langzeitversorgung und -betreuung von neurologisch Erkrankten und Behinderten erstellt worden. IT-­gestützte Technologien können wichtige Bausteine im Rahmen der multimodalen Interventionen in der Neurorehabilitation werden (Flodgren et al. 2015).

17.3 V  orgehensweise und Rahmenbedingungen in der Neurorehabilitation Das theoretische Grundgerüst für die gesamte (Neuro-)Rehabilitation bildet die ICF (= International Classification of Functioning, Disability and Health = Internationale Klassifikation der Funktionsfähigkeit, Behinderung und Gesundheit; WHO 2005). Hauptmerkmal ist die Arbeit im multiprofessionellen therapeutischen Team aus Ärzten, Pflegekräften, Physiotherapeuten, Ergotherapeuten, Logopäden/Sprach- und Schlucktherapeuten, (Neuro-)Psychologen und klinischen Sozialarbeitern/Sozialpädagogen u.  a. (Ackermann und Schönle 2012; Schupp 1996), die idealerweise interdisziplinär zusammenarbeiten sollten und in ständiger Abstimmung untereinander und mit dem Patienten und Angehörigen einen individuellen Prozess der „Rehabilitation der Person“ im Hinblick auf Teilhabe(-ziele) in Gang und voranbringen. Einzelnen Berufsgruppen kommen dabei bestimmte Aufgabenschwerpunkte zu. Leider bieten derzeit nur die stationäre und/oder die (ganztägig) ambulante Rehabilitation die Voraussetzungen für das interdisziplinäre Arbeiten im multiprofessionellen Team. Angebote für mobile neurologische Rehabilitation sind noch kaum etabliert, eher im geriatrischen Bereich. Die vertragsärztlichen

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W. Schupp

Versorgungsstrukturen bieten für Arbeit im Team bisher keine Möglichkeiten (DVfR 2014). Hier könnten IT-gestützte Technologien für Telekonsultationen und (virtuelle) Teamkonferenzen eine Zukunftsperspektive für erhebliche Verbesserungen in der ambulanten Versorgung bieten (Coulter et al. 2015; Vorugati et al. 2017; Cayenberghs et al. 2018). Bei allen rehabilitativ-therapeutischen Interventionen muss abgewogen werden, ob und wie verloren gegangene oder geschädigte Funktionen wiederhergestellt werden können (Restitution), ob diese Funktionen stattdessen durch Ersatzstrategien und Kompensationsmechanismen im Alltag ausgeglichen werden können (Kompensation) oder der Einsatz von Hilfsmitteln (auch IT-gestützt) und die Umgestaltung/Anpassung der jeweiligen Umwelt (z. B. IT-gestützte Umfeldsteuerung, Adaptation) die Beeinträchtigung in der Teilhabe reduziert. Zusätzlich sind bei Patienten und Angehörigen alle biopsychosozialen Prozesse zu unterstützen und zu fördern, die helfen, Krankheit und Behinderung besser zu bewältigen (Coping und soziale Unterstützung). Information und Schulung (Edukation) sind weitere grundlegende Elemente jeder rehabilitativen Intervention (Schupp 1996). Internetforen und geschützte Chatrooms, Telemonitoring und Telekonsultationen mit Experten sind heute schon erprobte IT-gestützte Technologien für diese psychosozial unterstützenden und edukativen Strategien (Andersson et  al. 2016; Erbe et al. 2017). Beeinflusst durch vielfältige Forschungsergebnisse der Neurowissenschaften konnte die bisherige holistische Herangehensweise mit vorwiegend empirischen Strategien (v. a. Physiotherapie/Ergotherapie auf sog. neurophysiologischer Grundlage, z. B. Bobath-Konzept) zur Verbesserung von Funktionen und Möglichkeiten in den Aktivitäten und auch in der Teilhabe durch neue evidenzbasierte Interventionen weiterentwickelt und verbessert werden (Katalog therapeutischer Leistungen (KTL); DRV Bund 2015). Dies war und ist auch notwendig, um dem gesundheitsökonomischen Druck nach immer kürzeren und effizienteren rehabilitativen Maßnahmen zu begegnen. Evidenzbasierte Interventionen betreffen sowohl funktions- und aktivitätsbezogene Maßnahmen, Teammanagementkonzepte als auch Edukation und psychosoziale Interventionen. Hinzu kommen gezielte medikamentöse und/oder neurophysiologische Maßnahmen zur Förderung von Neuroregeneration und Neuroplastizität. Ebenso sind bei der Medikation in der Akut-, Postakut-, Nachsorge- und Langzeitphase mögliche negative Rückkoppelungen auf Regeneration und Neuroplastizität zu beachten (Schupp 2011). Für all diese Bereiche können IT-­ gestützte Betreuungskonzepte, (Eigen-)Trainingsmaßnahmen und Applikationen eine unterstützende Hilfe sein (Cayenberghs et al. 2018; Turner et al. 2013). Dies spiegelt sich in oben eingeführten Begriffen wie Telemonitoring, Teletherapie und Telenachsorge wider. Für die Zusammenarbeit im therapeutischen Team kann auch Telekonsultation eine wichtige Hilfe in der Abstimmung der Arbeit vor Ort sein. Bedingt durch die gesundheitsökonomischen Rahmenbedingungen besteht bereits in der institutionellen stationären und ambulanten Neurorehabilitation eine zunehmende Diskrepanz zwischen der leitlinienfundierten Anforderung, dem Patienten eine möglichst hohe Therapie- und Übungszeit täglich zukommen zu lassen, und der Verfügbarkeit und

17  Verbesserung des Versorgungsalltags durch IT-gestützte Technologien in der …

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Bezahlbarkeit entsprechender therapeutischer Mitarbeiter. Noch deutlich ungünstiger stellt sich die Situation in der Nachsorge nach Anschlussrehabilitation und in der Langzeitversorgung dar, wie ein Arbeitspapier der Deutschen Vereinigung für Rehabilitation (DVfR 2014) analysiert und wir für den Großraum Nürnberg aus eigenen Studien bestätigen können (Düchs et al. 2012; Hoess et al. 2008). Zur Verbesserung der Versorgungssituation sowohl im stationären oder ambulanten Rehabilitationssektor erst recht in der Nachsorge und Langzeitversorgung können telemedizinisch vermittelte, therapeutisch supervidierte Eigenübungsprogramme eine sinnvolle Ergänzung sein. Solche Programme können bei noch wenig belastbaren Patienten zur Flexibilisierung der Übungs- und Therapiezeiten beitragen, andererseits bei hoch motivierten und bereits gut belastbaren Rehabilitanden in fortgeschrittenen Rehabilitationsphasen zusätzliche Behandlungs- und Übungsangebote in der Freizeit, am Abend und am Wochenende zur Verfügung stellen. In der ambulanten Nachsorge und Langzeitversorgung sind mit solchen Programmen einerseits intensive, verdichtete Übungs- und Trainingsmaßnahmen über einen befristeten Zeitraum möglich, anderseits auch niederschwellige und niederfrequente Maßnahmen zum Erhalt des funktionellen Zustandes. Beides kann und sollte auch dann im häuslichen Rahmen erfolgen (Keidel et al. 2017). Über Telekonsultationen können sich die einzelnen mit dem Betroffenen arbeitenden Berufsgruppen untereinander abstimmen und so ein (virtuelles) Team bilden. Aber auch Gruppenaktivitäten im Rahmen von Selbsthilfe und entsprechenden Organisationen können über IT-gestützte Medien in der Neurorehabilitation vermittelt werden. Alle diese IT-Anwendungen unterstützen auch den häufig geäußerten Wunsch von Patienten und ihren Angehörigen, durch selbst durchgeführte Maßnahmen zur Verbesserung der gesundheitlichen Verfassung und Lebensqualität beitragen zu können (Coulter et al. 2015). Damit solche IT-gestützten Trainingsprogramme und Applikationen langfristig von Patienten und/oder Angehörigen angenommen und verwendet werden, sind nach Studien und eigenen wissenschaftlichen Untersuchungen (Schupp 2014b) wichtige Rahmenbedingungen zu beachten: Um Telerehabilitation nach den Kriterien einer evidenzbasierten Medizin einsetzen zu können, müssen vom System folgende Anforderungen erfüllt werden: • Das Übungsprogramm muss von Fachtherapeuten ausgewählt und zusammengestellt werden und regelmäßig den Therapiefortschritten angepasst werden. • Das Training der Patienten am Übungsprogramm muss unabhängig von der Arbeitszeit und dem Zeittakt der Fachtherapeuten möglich sein. • Nach Möglichkeit sollte das Übungsprogramm innerhalb der Übungssitzung sich auch teilweise den Fähigkeiten und Fertigkeiten des Patienten anpassen: Bei häufig korrekter Ausführung sollte der Schwierigkeitsgrad automatisch leicht erhöht werden (sog. Shaping); bei häufigen Misserfolgen sollte der Schwierigkeitsgrad automatisch reduziert werden, um Frustrationserlebnisse zu vermeiden. • Das Programm muss dem Patienten eine einfache und klare Rückmeldung über Erfolg oder Misserfolg geben.

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• Das Übungsprogramm sollte so ausgestaltet werden, dass keine Assistenz durch Fachtherapeuten notwendig ist. Bei Bedarf sollten Angehörige leicht angeleitet werden können, die Übungen zu begleiten und zu assistieren, wenn der Patient dies krankheitsbedingt nicht alleine kann. • Im Hintergrund muss ein für den supervidierenden Fachtherapeuten einsehbares Modul mitlaufen, das über Übungszeit, Trainingsfortschritte und aufgetretene Schwierigkeiten für eine Begleitung und Anpassung der Übungseinheiten Auskunft gibt. • Dieses Statistik- und Evaluationsmodul muss so ausgelegt sein, dass der supervidierende Fachtherapeut zu einem frei von ihm wählbaren Zeitpunkt den Trainingsverlauf seiner von ihm betreuten Patienten mit wenig Aufwand evaluieren kann und die Übungsmodalitäten den Trainingsfortschritten anpassen kann. • Dieses Modul zur Verlaufsevaluation der Übungseinheiten muss auch ein lernstatistisches Modul enthalten, das bei Bedarf den Kostenträgern als Dokumentation und Evaluation übermittelt werden kann. • Eine Rückkoppelung über den vom Patienten subjektiv empfundenen Schweregrad der Übung und ein Modul zum Austausch von E-Mails sollte enthalten sein. Diese Rahmenbedingungen sind in vielen Studien immer wieder bestätigt worden (Coulter et al. 2015; Flodgren et al. 2015; Iosa et al. 2016; Schupp 2014b). Ein weiteres Einsatzgebiet für IT-gestützte Anwendungen sind Hilfsmittel. Für IT-­ gestützte Hilfsmittel sind leider Studienverfügbarkeit und Evidenzlage deutlich schlechter als für Therapie(-mittel). Bei Hilfsmitteln dominieren noch mechanische orthopädietechnische Hilfsmittel. Robotassistierte Hilfs- und Therapiemittel werden jedoch zunehmend für den klinischen Alltag entwickelt und evaluiert (Iosa et al. 2016). In aktuellen Leitlinien der Neurorehabilitation wird meist dann auf Hilfsmittel hingewiesen, wenn sie im funktionellen Kontext für das Erreichen eines bestimmten Ziels sinnvoll oder notwendig sind (Hesse et al. 2012; Schupp 2015). Manche Hilfsmittel sind im Reha- und Therapieprozess nur vorübergehend vonnöten, andere werden langfristig oder gar auf Dauer benötigt. Dies wird weiter unten bei den einzelnen Therapiekomplexen ausführlich ausgeführt. Im Hilfsmittelverzeichnis der GKV (gemäß § 33 SGB V) sind verschiedene (Produkt-) Gruppen von Hilfsmitteln gelistet: von Gruppe 01 Absauggeräte bis Gruppe 33 Toilettenhilfen, Hilfsmittel zur Erleichterung der Pflege (Gruppe 50) bis zum Verbrauch bestimmte Hilfsmittel (Gruppe 54) oder sonstige (Gruppe 98) und verschiedenes (Gruppe 99; GKV-Spitzenverband 2016). Eine andere Einteilung hat die WHO (2016) im Rahmen einer weltweiten Umfrage vorgelegt, mit der sie die 50 wichtigsten Hilfsmittel ermitteln will, die weltweit allen Bedürftigen zur Verfügung stehen sollten: • Hilfsmittel für die Mobilität: Gehstützen, Gehstöcke, Gehgestelle und Rollatoren, Rollstühle, Orthesen für die unteren und oberen Extremitäten, Rumpforthesen, Oberund Unterschenkelprothesen, spezielle Vorrichtungen für Kinder mit Entwicklungsverzögerungen,

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• Hilfsmittel für das Sehen: Brillen, Vergrößerungsgeräte, Taststöcke, elektronische Hilfen zum (Vor)Lesen von Schriftstücken, Bildschirminhalten und Übertragen, Schreiben in Blindenschrift, • Hilfsmittel für das Hören: Hörhilfen, Telefonkommunikationshilfen, Hilfsmittel für Umsetzung akustischer in andere Signale, andere technische Hilfen für die Umsetzung von gesprochener in geschriebene Sprache, • Hilfsmittel für Kommunikation und Nutzung moderner Kommunikationsmittel: nichtelektronisch, elektronisch, sonstiges Zubehör, • Hilfsmittel für die Wahrnehmung: digitale Assistenten, Gedächtnishilfen, Zeitplanungshilfen, Ortungshilfen, Navigationshilfen, Kommunikations- und Sprachtools, Alarmgeräte, • Hilfsmittel für die Wohnumgebung: Handläufe und Stützgriffe, Hilfsmittel beim Waschen und Baden, Hilfsmittel für die Toilette, Betten, Hilfsmittel für die Rollstuhlnutzung. Wie aus dieser Aufstellung hervorgeht, spielen IT-gestützte Hilfsmittel vor allem eine Rolle bei Seh- und Hörbeeinträchtigung, bei der Kommunikation, bei kognitiven Beeinträchtigungen von Wahrnehmung, Aufmerksamkeit und Gedächtnis, von exekutiven Funktionen wie vorausschauendes Planen und Handeln und für die (Wohn)Umfeldsteuerung. Im Bereich der Neurorehabilitation sind aus diesen (IT-)Hilfsmittellisten von Bedeutung (Hesse et al. 2012) vor allem Hilfsmittel für die Mobilität, zur Förderung der Selbstständigkeit in Alltagsverrichtungen (beim Essen und Trinken, beim Waschen, Körperpflege, Duschen/ Baden, bei der Toilettenbenutzung, bei An-/Auskleiden, beim Transfer), zur Unterstützung der Lebens- und Haushaltsführung, zur Förderung der Kommunikation bei Sprach-/Sprechstörung, Elektrostimulations- und Biofeedbackgeräte, elektronische Inkontinenzhilfen und IT-gestützte Geräte zur Kompressionstherapie.

17.4 F  unktions- und aktivitätsbezogene Interventionen in der Neurorehabilitation Traditionell haben die meisten Interventionen in der Neurorehabilitation gemäß ICF Funktionen und Aktivitäten im Fokus, zunehmend auch unter Berücksichtigung einer Teilhabeorientierung. Unter diesen Gesichtspunkten sollen nun auch IT-Anwendungen dargestellt werden.

17.4.1 Indikation bei verschiedenen neurorehabilitativen Behandlungskomplexen Die in der Neurorehabilitation eingesetzten IT-Anwendungen lassen sich gut gewissen Behandlungsschwerpunkten zuordnen. Bei der Auswahl und Anpassung dieser IT-gestützten Trainings- und Überwachungsanwendungen sind bestimmte therapeutische Berufsgruppen

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federführend, die auch sonst die Behandlung in diesem Bereich durchführen: für die Mobilität → Physiotherapeuten; für Alltagsverrichtungen, Lebens- und Haushaltsführung und Wohnumgebung → Ergotherapeuten, aber auch Physiotherapeuten und Pflegekräfte; für Kommunikation → Sprachtherapeuten/Logopäden, aber auch Ergotherapeuten; (IT-)Hilfsmittel für Pflege(-erleichterung) und Überwachung von biologischen Parametern (z. B. Herz und Kreislauf, Atmung, Bewegung und Sturzgefährdung), Kompressionstherapie, Inkontinenzhilfen → Pflegekräfte. Anhand typischer Behandlungsschwerpunkte sollen nun die Einsatzmöglichkeiten von IT-gestützten Anwendungen in der Neurorehabilitation genauer dargestellt werden.

17.4.2 Obere Extremität (OE), Arm-/Handfunktion In deutschen wie US-amerikanischen Leitlinien (zusammengefasst in Schupp 2014a) werden unterschiedliche Therapiestrategien empfohlen für a) die hochgradig gelähmte OE mit ggf. ersten erkennbaren motorischen Aktionen und b) die teilweise Hand- und Fingermotorik zeigende OE. Dies gilt auch analog für die Hilfsmittelversorgung. Obwohl die Leitlinien meist nur für Schlaganfallbetroffene formuliert sind, werden die Vorgehensweisen auch bei anderen Krankheitsbildern analog angewandt. a) hochgradig gelähmt Bei hochgradig eingeschränkter oder nichtvorhandener Handmotorik können zur Bewegungsanbahnung als IT-gestützte Therapie- und Hilfsmittel eingesetzt werden (McConnell et al. 2017): Geräte zur (funktionellen) Elektrostimulation und EMG-Biofeedback der Arm- und Handmuskulatur, Geräte für robotassistiertes Training mit repetitiven Bewegungsübungen von Arm, Hand und/oder Fingern, Geräte für Spiegeltherapie, z. T. unter Nutzung von Computer-Brain-Interfaces. Zur Bewegungsvorstellung können auch IT-­gestützt Videos entweder der eigenen (früheren) Bewegungen oder der von Idealpersonen genutzt werden. Spiegeltherapie und Bewegungsvorstellung basieren auf den Erkenntnissen über die Rolle der sog. Spiegelneurone und werden auch eingesetzt bei neuropathischen und komplexen regionalen Schmerzsyndromen (siehe auch dort). Nach Forschungsergebnissen erschweren allerdings bestehende sensible Defizite Therapieerfolge mit diesen Verfahren. Computer-Brain-Interfaces, Spiegeltherapie und Bewegungsvorstellung erfordern auch gute kognitive Fähigkeiten, was bei vielen Patienten in der Postakutphase nach Hirnschädigung oft nur bedingt gegeben ist, sie finden ihre Anwendung daher öfter auch in einer (zweiten) späteren Rehaphase oder in der ambulanten Langzeitbetreuung. Bei hochgradiger proximaler Lähmung, aber noch vorhandener Handfunktion können sogenannte Help-Arm-Systeme, die die Eigenschwere des Armes bei Abduktion und Elevation in der Schulter übernehmen, den weiteren Einsatz der Hände im Alltag ermöglichen. Diese Systeme können freistehend am Tisch genutzt oder auch direkt am Rollstuhl angebracht werden und werden entweder mechanisch oder IT-gestützt gesteuert.

17  Verbesserung des Versorgungsalltags durch IT-gestützte Technologien in der …

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b) teilweise funktionsfähig Am besten untersucht ist hierfür die Constraint-Induced-Movement-Therapie (CIMT), bei der die nichtbetroffene OE durch geeignete Hilfsmittel gebrauchsunfähig am Köper fixiert wird, sodass in dieser Zeit Alltagsaktivitäten nur mit der teilgelähmten OE auszuführen sind. Allerdings mussten in der praktischen Umsetzung die Vorgaben aus der Erstveröffentlichung modifiziert werden, sodass heute fast nur eine modifizierte CIMT durchgeführt wird. Die Modifikationen betreffen vor allem die Zeitdauer der Fixation (Constraint) der nichtbetroffenen Hand pro Tag und die Übungsinhalte mit der (teil)gelähmten Hand. Voraussetzung für die Therapiemethode ist, dass basale motorische Handfunktionen erhalten oder wiederhergestellt sind. Eine schmerzfreie Schulterfunktion muss zudem gegeben sein. Ein multimodales, repetitives Arm- und Handfunktionstraining als Behandlungsprinzip ist Grundlage für komplexe (IT-)technische Gerätelösungen, z. T. unter Einsatz virtueller Realität oder Akzelerometrie. Wie neue systematische Reviews (zusammengefasst in Schupp 2014a, 2015; McConnell et al. 2017) dazu feststellen, müssen diese Geräte und Verfahren für die klinische Praxis noch evaluiert werden, sie sollten alltagsnahe Bewegungsabläufe trainieren und möglichst auch im häuslichen Umfeld durchzuführen sein. Eine Überlegenheit irgendeines Systems hat sich bisher nicht ergeben. Fast alle diese (IT-)gerätegestützten Verfahren können auch in einer therapeutisch angeleiteten Kleingruppe und sogar im überwachten häuslichen Eigentraining durchgeführt werden. Einzeltherapie kann (noch) nötig sein für die ersten Einführungen. Von Störreizen abgeschirmte Übungsräume sind sicherlich sinnvoll bei kognitiv oder kommunikativ stärker eingeschränkten Patienten. Allerdings konnten auch nach neuesten Reviews und Leitlinien robotassistierte Trainingsverfahren keine Überlegenheit gegenüber den herkömmlichen therapeutischen Verfahren belegen, zusätzliche Kräftigungsübungen für die gelähmte Muskulatur werden dabei sogar empfohlen. Alle Verfahren können sowohl im subakuten als auch im chronischen Stadium eingesetzt werden.

17.4.3 Untere Extremität (UE), Stehen und Gehen Die Leitlinie der DGNR zur Wiederherstellung von Stehen und Gehen nach Schlaganfall ist vor gut zwei Jahren veröffentlicht worden (Dohle et al. 2015a, b). Wie in anderen Leitlinien und in neueren Reviews (Nelles et al. 2012; Schupp 2014a) werden die Empfehlungen getrennt nach a) (noch) nicht gehfähig und b) (bedingt) gehfähig. Als weitere Komponenten kommen noch Gleichgewicht und Koordination hinzu. Beim Gehen kommt es insbesondere auf freie Gehstrecke (ohne Pause) und Gehgeschwindigkeit an. Zur Teilhabe am Straßenverkehr, z.  B. zum Überqueren einer Straße an einer Ampel, ist eine Gehgeschwindigkeit von >  0,8  m/s (=2,8  km/h) notwendig (Hesse et al. 2012). Obwohl die Leitlinien wie bei der OE nur für Schlaganfallbetroffene formuliert sind, werden die Vorgehensweisen auch bei anderen Krankheitsbildern analog angewandt.

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a) (noch) nicht gehfähig Physiotherapeutisches Steh-/Gehtraining und robotassistiertes Gangtraining (mit sog. End­effektorgeräten oder sog. Exoskeletten) stehen in dieser Phase im Vordergrund. Für Ersteres können orthopädische Hilfsmittel (vorübergehend oder dauerhaft) angebracht sein: zum einen Stützen und Stöcke, zum anderen sprunggelenkstabilisierende und/oder fußhebungunterstützende Orthesen (englisch: „ankle-foot-orthesis“, AFO). Es gibt Ansätze, die Auswirkung bestimmter AFO auf Ganggeschwindigkeit und Schrittkadenz im direkten Vergleich (mit und ohne) durch instrumentelle Ganganalyse (IT-Anwendung) zu objektivieren. Weiterhin sinnvoll ist funktionelle Elektrostimulation (FES, Mehrkanalgeräte) mit Erzeugung zyklischer gehähnlicher Beinbewegungen im Liegen (Schupp 2015). Eine gewisse Überlegenheit der robotassistierten Therapie ergibt sich nur durch die damit i. d. R. höhere Zahl von Schritten pro Zeit (Mehrholz et al. 2017). Allerdings konnten keine Unterschiede zwischen den verschiedenen auf dem Markt verfügbaren Geräten für robotassistiertes Gehen belegt werden. Sogenannte Endeffektorlösungen haben nach der aktuellen Studienlage und Leitlinie (Dohle et al. 2015b) einen gewissen Vorteil gegenüber den neuen Exoskelettlösungen. Diese haben bisher nur Vorteile bei Paraparesen/ Querschnittsyndromen nachgewiesen. b) (bedingt) gehfähig Neben physiotherapeutischem Gehtraining ist hier Laufbandtherapie mit oder ohne Körpergewichtsentlastung eindeutig zu empfehlen. Entscheidend sind auch Frequenz und Intensität bei beiden Vorgehensweisen, nur wiederholtes, hochfrequentes, in den Anforderungen sich (langsam) steigerndes Training bringt relevante und stabile Verbesserungen. IT-Applikationen können beim Laufbandtraining wichtige Gangparameter überwachen und rückkoppeln helfen und sind wichtig für die Trainingsanpassung (Mehrholz et  al. 2017). Bei Patienten mit anhaltender Fußheberlähmung können Systeme mit funktioneller Elektrostimulation (FES) eine zusätzliche Hilfe zur Verbesserung von Gehfähigkeit und Gehstrecke sein. Eine frühzeitige orthopädische Schuhversorgung kann weiter zur Stabilität im Sprunggelenk beitragen und Gangparameter verbessern. Auch hier erfolgen ­inzwischen teilweise die Anpassung und Evaluation unter Nutzung von IT-Technologien zur Stand- und Ganganalyse. Bei proximal betonten Paraparesen (Querschittsyndrome, MS, Polyneuropathien) können kniestabilisierende Orthesen eine Hilfe für Steh- und Gehversuche sein. Interimsmäßig behilft man sich mit anwickelbaren Beinschienen aus Gips oder Leicht-Cast; für eine Langzeitversorgung werden dann komplexere meist IT-gestützte elektronische Orthesen mit Knieverriegelung im Stand und -freigabe in der Spielbeinphase und im Sitzen benötigt. Im Langzeitverlauf spielen gerätegestützte (Heim-)Trainingsmöglichkeiten mit Kraft-, Ausdauer- und koordinativen Anteilen (z. B. i. R. e. sog. medizinische Trainingstherapie) eine zunehmend wichtige Rolle. Sie müssen zusammen mit i. d. R. betreuenden Physiotherapeuten ausgewählt und von diesen auch supervidiert werden, evtl. auch unter Nutzung moderner IT-Kommunikationsmethoden (Teletherapie; Mehrholz et al. 2017).

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c) Gleichgewicht und Koordination Wie schon seit Längerem bekannt ist (Schupp 2011), ist Laufbandtherapie effektiver, wenn bereits über klassische physiotherapeutische Herangehensweise basale Rumpf- und Körperstabilität bei Stehen und Gehversuchen wiederhergestellt sind. Dafür geeignet sind apparative Stehhilfen und kniestabilisierende Orthesen mit am besten IT-gestützten Evaluationsmöglichkeiten der Symmetrie in Stand und Gang. Die robotassistierten Endeffektor- oder Exoskelettverfahren trainieren diesen Aspekt nicht (Mehrholz et al. 2017). Andere gerätegestützte Trainingsmaßnahmen mit diesen Schwerpunkten (z. B. Posturografie/-metrie in Verbindung mit Wii-Konsolen, Biofeedback-Ansätzen, Videospielen) können von zusätzlichem Nutzen sein. Motorgetriebene Bewegungstrainer zur Bewegung der Beine sind eine zusätzliche Möglichkeit sowohl bei noch hochgradig gelähmtem Bein als auch bei bereits wieder Gehfähigen, wobei im letzteren Fall das sog. Symmetrietraining im Vordergrund stehen soll. Ähnliche Effekte haben Mehrkanal-FES während Gangtraining. Beide Applikationen können auch gut teletherapeutisch überwacht und angeleitet werden. Alle diese Maßnahmen müssen eher in Einzeltherapie bzw. Einzelbetreuung durchgeführt bzw. begonnen werden. Stehen mehrere gleichartige oder sich sinnvoll zu einem Parcours ergänzende Trainingsgeräte zur Verfügung, sind (Klein-)Gruppentherapien möglich. Wiederherstellen von Stehen und Gehen spielt in der Subakutphase nach akuten Schädigungen von zentralem und peripherem Nervensystem (ZNS, PNS) eine wichtige Rolle, weitere Verbesserungen von Gehstrecke, Gehtempo und Gangsicherheit sind auch in der Langzeitbetreuung von größter Wichtigkeit. Sport- und bewegungstherapeutische Angebote sollten hier die klassische Physiotherapie ergänzen. Ebenso können gerätegestützte häusliche Trainingsmöglichkeiten die Nachhaltigkeit der rehabilitativ erzielten Steh- und Gehfähigkeit verbessern (Steib und Schupp 2012), eine teletherapeutische Betreuung ist von zusätzlichem Nutzen. Tallner et al. (2016) führten eine teletherapeutische (Langzeit-)Betreuung zur Verbesserung von Mobilität, Beweglichkeit und Fatigue bei MS-Betroffenen durch.

17.4.4 Management von Spastik und Schmerz Spastik Gut 25 % der Patienten mit erstmaligem Schlaganfall entwickeln im weiteren Verlauf ein spastisches Syndrom. Bei Hirninfarktrezidiven steigt die Quote der sich entwickelnden spastischen Syndrome auf bis zu 50 % (Wissel et al. 2010, 2011). Für SHT oder MS liegen solche Daten nicht vor. Spastik ist das Ergebnis einer neuronalen Fehlanpassung nach ZNS-Läsion (Dietz 2013). Physiotherapie auf neurophysiologischer Grundlage und aufgabenspezifisches motorisches Training bilden die Grundlage jeder nichtmedikamentösen Spastikbehandlung (Liepert et al. 2012). Aus klinischer Erfahrung ist auch Stehen in physiologisch aufrechter Position, evtl. auch gehalten in entsprechenden Stehgeräten oder mit kniestabilisierenden Orthesen, eine weitere wichtige tonusregulierende Maßnahme für die

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untere(n) Extremität(en). Gleiches gilt für passives Dehnen von Gelenken und Sehnen an der oberen Extremität. Letzteres kann durch entsprechende Orthesen oder motorgetriebene Bewegungsschienen unterstützt werden. IT-gestützte teletherapeutische Anleitung und Überwachung der Therapiegeräte können von zusätzlichem Nutzen für die Sicherheit und Therapietreue (Compliance) in der Anwendung sein. Liegen, insbesondere Rückenlage, fördert spastischen Tonusaufbau, spastisch bedingte unwillkürliche Muskelbewegungen (Myoklonien) und/oder Fehlhaltungen. IT-gestützte Hilfsmittel und Geräte zur Überwachung der Bewegungen und des Muskeltonus im Schlaf (wie z. B. in vielen elek­ tronischen tragbaren Bewegungs- und Schrittzählern integriert) können eine zusätzliche Hilfe für Betroffene und Therapeuten sein. Antispastisch wirken auch motorgetriebene Bewegungstrainer (siehe auch Abschn. 17.4.3), robotassistiertes Gehtraining und bei gehfähigen Patienten Laufbandtherapie. Auch verschiedene Verfahren der Elektrostimulation (FES, Antagonistenstimulation, Stimulation Muskel-Sehnen-Ansatz, TENS) sind zu empfehlen. Auf die zusätzliche Unterstützung durch teletherapeutisches Monitoring hierbei wurde schon hingewiesen. Spastik und Schmerz sind nach erworbenen Hirnschädigungen eng gekoppelt, daher ist ein gutes Schmerzmanagement zusätzlich notwendig. Schmerz Unabhängig von der Tonuserhöhung ergeben sich auch andere Schmerzprobleme bei den meisten neurologischen Erkrankungen (nach Schlaganfall mind. 30 % der Patienten; Kendall 2010). Für ein effektives Management und eine erfolgreiche Therapie müssen die Schmerzprobleme klinisch differenziert werden nach den Kategorien myofaszial, nozizeptiv, neuropathisch und/oder reflexdystroph. Diese Einordung ist notwendig für eine leitliniengerechte Behandlung, wobei meist eine Kombination von pharmakologischen und physikalischen Maßnahmen zum Einsatz kommen sollte. IT-basierte, vom Betroffenen zu führende Schmerztagebücher (z.  B.  Deutscher Schmerz-Fragebogen und damit verbundene Instrumente (Deutsche Schmerzgesellschaft)) sind ein gutes Instrument für ein Telemonitoring der Compliance und eine schnelle Anpassung von Therapiemaßnahmen, medikamentös oder physikalisch-bewegungstherapeutisch. Sehr gut evaluiert ist (funktionelle) Elektrostimulation der schulterumgebenden Muskulatur, v. a. Deltoideus, bei entsprechender (zentraler) Lähmung (Conrad und Hermann 2009) zur Vermeidung des häufigen Schulterschmerzes (oft in Verbindung mit Subluxation). Ergänzend sind stabilisierende Orthesen und entsprechendes Taping wichtige nichtmedikamentöse Behandlungsstrategien (Conrad und Hermann 2009).

17.4.5 Alltagsaktivitäten Arm-/Handfunktion und Mobilität mit Stehen, Gehen und (oft auch) Treppensteigen sind wichtige Voraussetzungen für selbstständiges Wohnen, Lebens- und Haushaltsführung, ja sogar für das längere Überleben (DeWit et  al. 2012). Vielfältige, auch IT-gestützte

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Hilfsmittel können fortbestehende Einschränkungen kompensieren helfen und die Selbstständigkeit im Alltag erleichtern und fördern. Dieser Bereich ist eine Domäne für die IT-­ gestützte Umfeldsteuerung, wenngleich bis heute einfache mechanische Hilfsmittel dominieren. Handläufe und Stützgriffe geben Halt beim (Auf)Stehen und Gehen, vermindern die Sturzgefahr. Duschhocker und -sitze, Badewannenlifter oder Duschrollstühle erleichtern Duschen und Baden, Toilettensitzerhöhung und entsprechende Stützgriffe die Toilettenbenutzung. Toilettenstühle für den Schlafraum ersparen den nächtlichen Gang zur Toilette. Verschiedene Hilfsmittel wie Greifzangen, Strumpfanzieher helfen beim An-/ Auskleiden. Klettverschlüsse ersparen das Zuknöpfen oder Schuhebinden. Bei gestörter Gebrauchsfunktion einer Hand gibt es viele Hilfsmittel für das Zubereiten und Einnehmen von Mahlzeiten und Getränken; allerdings sind viele davon nicht verordnungsfähig, da sie der Haushaltsführung zugerechnet werden. Vergleichbares gilt für andere Aspekte einer Haushaltsführung wie Geschirrspülen, Wäschewaschen und Bügeln, Einkaufen, Wohnungreinigen. Ein sogenanntes Pflegebett, elektrisch in der Höhe und an Kopf- und Fußteil verstellbar, kann an den Rollstuhl Gebundenen oder pflegenden Angehörigen den Transfer ins Bett und die selbstständige Bewegung darin erleichtern oder erst ermöglichen. Auch Drehplattformen können wichtige Hilfsmittel zum Transfer sein. Bei schwer in ihrer Bewegung eingeschränkten Patienten benötigen Pflegepersonen meist Liftersysteme für den Transfer. Die Dekubitusgefahr bei auf den Rollstuhl angewiesenen Personen kann durch spezielle Sitzkissen gemindert werden. Je nach Behinderung und noch nutzbarer Muskelkraft, Arm- und Beinfunktion sind verschiedene Antriebs- und Ausstattungsarten der Rollstühle zu wählen, auch Leichtlaufeigenschaften und Kippsicherheit müssen bedacht werden. Bei Schwerstbetroffenen sind elektrische Antriebsarten mit behinderungsangepasster Steuerung zu wählen. Elektrische Rollstühle mit eingebauter Aufsteh-/Aufrichtfunktion erleichtern Tonusregulierung, vergrößern den Greifraum und dienen der Dekubitus-, Pneumonie-, Kontraktur- und Osteoporoseprophylaxe (Schupp 2015).

17.4.6 Kommunikation, Sprache und Sprechen Eine gemeinsame Leitlinie zur Rehabilitation zentraler Sprachstörungen (= Aphasie) der DGN (Deutsche Gesellschaft für Neurologie) und GAB (Gesellschaft für Aphasieforschung und -behandlung) beschreibt linguistisch und kommunikativ orientierte Behandlungsansätze (Ziegler et al. 2012). Ein früherer Beginn von Sprachtherapie ist effektiver. Signifikante Verbesserungen lassen sich nur erzielen bei 5–10 Stunden Therapie und Training pro Woche, Behandlungs- und Trainingszeiten von ≤ 2 Std. pro Woche sind ineffektiv. Mit Förderung des BMBF hat dies jüngst eine Multicenter-Studie zur Intensivtherapie bei chronischen Aphasikern eindrücklich belegt, die erzielten Erfolge waren über sechs Monate stabil (Baumgärtner et al. 2013; Breitenstein et al. 2017).

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Zur Unterstützung der sprachtherapeutischen Einzel- und Gruppentherapie entwickelten und evaluierten wir 2004 bis 2006 ein sprachtherapeutisch supervidiertes, telemedizinisch durchführbares Eigenübungsprogramm (Neuroling®). Sprachtherapeuten konnten auf dieser Plattform für die von ihnen behandelten Patienten zusätzliche Eigenübungsprogramme konfigurieren in den Bereichen: Spracheverstehen, Lesen und Schreiben. Die erste Version beinhaltete nur Übungen auf Wortebene und war damit nur für schwerer betroffene Aphasiepatienten geeignet. Die zweite Entwicklungsebene beinhaltete Übungen auf einfacher Satzebene und bot somit auch Übungsprogramme für leicht bis mittelgradig betroffene Aphasiepatienten. Die technischen Voraussetzungen für ein Übungsmodul Sprechen wurden erst später in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Mustererkennung an der Technischen Fakultät der FAU Erlangen-Nürnberg entwickelt (Nöth et al. 2011). Die Übungsprogramme beinhalteten jeweils eine selbstadaptive Anpassung an Übungsfortschritte innerhalb der Übungssitzung. In einer ersten Studie wurden Durchführbarkeit und Zuweisungskriterien untersucht (Schröder et al. 2007). Hierbei zeigte sich, dass durch den zusätzlichen Einsatz des telemedizinischen Eigentrainings die wöchentliche Therapie- und Übungszeit im Vergleich zur herkömmlichen Therapiesituation mit Einzel- und Kleingruppentherapie auf knapp das Doppelte gesteigert werden konnte. Damit ließen sich auch Therapie- und Übungszeiten erreichen, wie sie leitliniengemäß gefordert werden. Profitieren konnten von diesem telemedizinischen Angebot insbesondere Patienten mit schwer ausgeprägten Sprachstörungen (Aphasie). Da die Übungen an einem Touchscreen durchgeführt werden konnten, waren auch hochgradige Lähmungen der rechten Körperhälfte, die üblicherweise mit ausgeprägten Aphasien vergesellschaftet sind, kein Hindernis. Leichter gestörte Patienten konnten nur wenig oder kaum davon profitieren. Für diese Patienten waren die entwickelten Übungen zu leicht. Diese müssten eher Übungen auf Textebene zur Verfügung gestellt bekommen. Solche sind aber bisher noch nicht auf dem Markt verfügbar. Bei den schwerbetroffenen Patienten erwies sich auch als Vorteil, dass der PC immer gleichförmig und ohne Emotion Rückmeldung über richtig oder falsch gab. Als ganz wichtig erwies sich die an den Übungserfolg selbst anpassende Einstellung im Schwierigkeitsgrad der Übungen. Knapp 2/3 der Patienten konnten die Übungen nach Anleitung im Weiteren selbst durchführen, etwa 20 % benötigten bei der Übungsdurchführung Unterstützung durch a­ ngeleitete Angehörige, knapp 1/5 konnten die Übungen nur durch Unterstützung von therapeutisch versierten Personen durchführen (Schröder et al. 2007). (Die Studie wurde finanziell durch das Bayerische Staatsministerium für Gesundheit und Soziales unterstützt.) Einen anderen Ansatz wählte eine Arbeitsgruppe um Keidel et al. (2017). Sie führten im häuslichen Umfeld Sprach- und Sprechtherapie mit Schlaganfallbetroffenen und mit Parkinsonpatienten durch unter Nutzung teletherapeutischer Videokommunikation zwischen Patient und Therapeut. Diese ambulante Behandlung war gleich effektiv wie die bisherige Standardtherapie, hatte aber den Vorteil, dass Fahrten für Patient und/oder Therapeuten entfielen.

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Für Parkinsonpatienten gibt es vermehrt Studien zum Nutzen eines Telemonitorings des Krankheitsverlaufs von Tag zu Tag und von verschiedenen Teletherapieansätzen im häuslichen Umfeld (Espay et al. 2016). Eine Erhöhung von Therapieintensität und Trainingsfrequenz kann sich somit, wie eben gezeigt, durch PC-gestützte Verfahren und telemedizinische Applikationen ergeben. Chronische Aphasiker und ihre Angehörigen können im Alltag auch von elektronischen Kommunikationshilfen profitieren. Auch neurogene Sprech- und Stimmstörungen können eine Indikation für elektronische Kommunikationshilfen sein, gesteuert durch Blickbewegungen oder Hirnströme (sog. Brain-Computer-Interfaces). Elektronische Verfahren zur Erfassung von Parametern der Sprachverständlichkeit können Biofeedbackansätze für eigenes (therapeutisch supervidiertes) Sprechtraining ermöglichen (Nöth 2018).

17.4.7 Kognition: Aufmerksamkeit, Gedächtnis, exekutive Funktionen Nach erworbenen Hirnschädigungen, meist bedingt durch Schlaganfall oder Schädelhirnverletzungen, leidet eine Großzahl von Patienten (ca. 80 % und mehr) an Störungen von Aufmerksamkeit und Konzentration. Dies kann sehr gut mit IT-gestützten Trainingsprogrammen behandelt werden (gemeinsame Leitlinien der DGN und GNP). 2002/2003 führten wir eine randomisierte, kontrollierte Interventionsstudie durch (Röhring et  al. 2004; Cochrane-Review zu dieser Thematik: Lötscher und Lincoln 2013). In die Studie eingeschlossen wurden 24 Patientenpaare (Matched-Pair-Design) mit einem medianen Alter von 53,5 Jahren, 18 Frauen, 30 Männer. Die Zeit seit Eintritt der Hirnschädigung betrug im Median 26 Monate. 71 % hatten einen Hirninfarkt erlitten, 15 % eine Hirnblutung, 10 % litten an Folgen einer Schädelhirnverletzung, bei 4 % gab es andere Ursachen. 25 Probanden waren rechtshirnig geschädigt, 15 in der linken Hirnhälfte, 8 hatten beidseits bzw. diffuse Hirnschädigungen. Da sie fähig sein mussten, unsere Klinik als Studienzentrum zur regelmäßigen Betreuung und Evaluation aufzusuchen, waren sie in den Aktivitäten des täglichen Lebens, gemessen mit FIM (Functional Independence Measure nach Granger) weitgehend selbstständig, im Median 124 von max. 126 Punkten. Die erste Hälfte der Paare trainierte zuerst über 11 Wochen täglich zu Hause im Durchschnitt ca. 30 min an von den betreuenden Neuropsychologen ausgewählten, marktüblichen ­ Trainingsprogrammen für Aufmerksamkeitsleistungen, während der jeweilige Partner auf sein Training noch warten musste. Während des Trainings erfolgte einmal pro Woche ein persönlicher Kontakt mit dem die Studie betreuenden Team aus Ärzten und Neuropsychologen. Nach einer Pause zur Zwischenevaluation erfolgte dann das Training für die zweite Gruppe. Untersucht wurden entsprechende Aufmerksamkeitsleistungen mit standardisierten Testverfahren vor Beginn der ersten Trainingsperiode, nach Abschluss der Trainingsperiode für die erste Gruppe und nach Abschluss der Trainingsperiode für die zweite Gruppe. Zusätzlich zur

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Testung der Aufmerksamkeitsleistungen wurden auch noch Testinstrumente für Depressivität und für die Belastung betreuender Angehöriger eingesetzt. So konnten folgende Fragen geprüft werden: • Ergibt sich durch ein PC-gestütztes telemedizinisch vermitteltes häusliches Training von Aufmerksamkeitsleistungen im chronischen Stadium einer Hirnschädigung eine funktionelle Verbesserung (Kernfrage)? • Bleibt eine durch dieses Training erreichte funktionelle Verbesserung auch erhalten, wenn dieses Training nicht mehr durchgeführt wird? • Gibt es Generalisierungseffekte auf die psychische Verfassung der Betroffenen und auf die Belastung ihrer Angehörigen? Das Training führte zu signifikanten Verbesserungen in den trainierten Aufmerksamkeits- und Konzentrationsleistungen, die auch für andere Alltagsaktivitäten relevant sind. Diese Verbesserungen zeigten sich in beiden Trainingsgruppen. Des Weiteren führte das Training zu einer signifikanten Verringerung der vor Beginn bestehenden Depressivität. Auch die Belastung der betreuenden Angehörigen konnte signifikant reduziert werden. Die Trainingseffekte waren über die Folgeperiode von mehr als 12 Wochen in der ersten Trainingsgruppe stabil (Röhring et  al. 2004) und konnten in der zweiten Gruppe repliziert werden. Dieses Ergebnis steht im Einklang mit den Ergebnissen vieler inzwischen erfolgter internationaler Studien, die auch Eingang in die Leitlinien von DGN und GNP (ab 2012) gefunden haben (Cochrane-Reviews: Loetscher und Lincoln 2013; Linden et al. 2016). Die internationalen Studien betonen jedoch jedenfalls weitgehend, dass ein zusätzlicher persönlicher Kontakt zu den betreuenden/supervidierenden Therapeuten dringend erforderlich ist, um entsprechende Compliance und Therapieerfolge zu gewährleisten (Coulter et al. 2015; Iosa et al. 2016). Zur Kompensation von Gedächtnisstörungen sind elektronische Timer und Erinnerungshilfen gut untersucht. Auch bei exekutiven Störungen, insbesondere im vorausschauenden Planen und Handeln, sind kompensatorisch eingesetzte IT-gestützte Anwendungen und Geräte gut untersucht, aber noch wenig im Versorgungsalltag etabliert.

17.4.8 Gemeinsame Aspekte Wie eigene Studien und die stark zunehmende internationale Literatur zeigen, können telemedizinisch vermittelte, fachtherapeutisch supervidierte Eigenübungsprogramme eine sinnvolle Ergänzung zu herkömmlichen Einzel- und Kleingruppentherapien im stationären und ambulanten Bereich sein. Sie führen zu einer erheblichen Steigerung der täglich bzw. wöchentlich durchgeführten Therapie- und Übungszeit. Außerhalb der rehabilitativen Einrichtungen lassen sich diese Übungen meist recht gut in den häuslichen

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Alltagsablauf integrieren. Sehr wesentlich ist jedoch eine im System vorhandene unmittelbare Rückmeldung der Trainingseffekte an den Patienten und in einer zusammengefassten statistischen Auswertung auch an den supervidierenden Therapeuten. Eine zeitliche Unabhängigkeit der Trainingsphasen vom Therapieplan der supervidierenden Therapeuten ist ebenfalls sehr zu empfehlen. Dennoch muss eine persönliche Kontaktmöglichkeit zwischen dem Patienten und supervidierenden Therapeuten niedrigschwellig vorhanden sein. Diese Erfahrungen werden auch von dem bereits zitierten telemedizinisch überwachten häuslichen Bewegungstraining bei MS-Betroffenen durch das Institut für Sportwissenschaft und Sport (ISS) der Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg mit Unterstützung durch die Deutsche Multiple Sklerose Gesellschaft (DMSG) berichtet (Tallner et al. 2016).

17.5 V  orgehensweise bei der Verordnung von IT-gestützten Therapie- und Hilfsmitteln Auch IT-gestützte (Therapie-)Geräte und Hilfsmittel sind prinzipiell über die gesetzliche (GKV) bzw. private Krankenversicherung (PKV) und Beihilfe verordnungsfähig. Nach der Rechtsprechung des BSG beschränkt sich die Verordnungsfähigkeit nicht nur auf die im Hilfsmittelverzeichnis gelisteten Produkte. Um zulasten der GKV bzw. PKV und Beihilfe verordnet werden zu können, müssen Therapie- und Hilfsmittel im Einzelfall – d. h. nach den individuellen körperlichen und geistigen Verhältnissen des Versicherten – erforderlich sein, um • den Erfolg der Krankenbehandlung zu sichern, • eine Schwächung der Gesundheit, die in absehbarer Zeit voraussichtlich zu einer Krankheit führen würde, zu beseitigen, • einer Gefährdung der gesundheitlichen Entwicklung eines Kindes entgegenzuwirken, • eine Behinderung auszugleichen, • einer drohenden Behinderung vorzubeugen oder • dem Eintritt von Pflegebedürftigkeit vorzubeugen. Alle diese Geräte und Hilfsmittel sollen beeinträchtigte Körperfunktionen eines behinderten Menschen ersetzen, ergänzen oder verbessern, die für die möglichst selbstständige Durchführung der Alltagsverrichtungen notwendig sind. Der behinderte Mensch soll durch das Hilfsmittel in seiner Teilhabe am privaten, beruflichen und/oder gemeinschaftlichen Leben gefördert werden, die umweltbezogenen Kontextfaktoren (nach ICF) sollen für die Erfordernisse der Teilhabe angepasst werden. Menschen haben nach SGB I, SGB IX dann eine Behinderung, wenn sie körperliche, seelische, geistige oder Sinnesbeeinträchtigungen haben, die sie in Wechselwirkung mit einstellungs- und umweltbedingten Barrieren an der gleichberechtigten Teilhabe an der Gesellschaft mit hoher Wahrscheinlichkeit länger als sechs Monate hindern können. Eine solche

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Beeinträchtigung liegt vor, wenn der Körper- und Gesundheitszustand von dem für das Lebensalter typischen Zustand abweicht. Hilfsmittel, die „nur“ die häusliche Pflege erleichtern helfen, sind über die gesetzliche oder private Pflegeversicherung (PflV) zu verordnen. Hilfsmittel für die (alleinige oder überwiegende) Nutzung am Arbeitsplatz und Förderung der Teilhabe am Arbeitsleben sind über die Deutsche Rentenversicherung (DRV) oder die Bundesagentur für Arbeit (BA) zu finanzieren. Beruht die Ursache der Behinderung auf einem Arbeits- oder Arbeitswegeunfall, so ist Kostenträger einer umfassenden Hilfsmittelversorgung für die private, berufliche und soziale Teilhabe die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV). Wie bereits weiter oben erwähnt, sollen die Auswahl und Anpassung eines IT-­gestützten Therapie- oder Hilfsmittels mit der therapeutischen Berufsgruppe vorgenommen werden, die auch sonst rehabilitativ an diesem Behandlungsschwerpunkt arbeitet. Dies ist für die Akzeptanz, Gebrauchsschulung und Langzeitverwendung der Anwendungen und Hilfsmittel unbedingt notwendig. Die Verordnung hat allerdings über den behandelnden Arzt zu erfolgen. Der verordnende (Vertrags-)Arzt soll auf dem Verordnungsvordruck alle für die individuelle Versorgung oder Therapie erforderlichen Einzelangaben machen. Dazu gehören insbesondere: • • • •

Datum, Diagnose (ggf. mit ICD-10-Code) oder zu kompensierende Funktionsstörung, Anzahl/Monatsbedarf bei zum Verbrauch bestimmten Hilfsmitteln, Bezeichnung der Produktart (siebenstellige Hilfsmittelpositionsnummer) nach Maßgabe dieser Richtlinien, • im Einzelfall erforderliche Verordnung eines Firmenerzeugnisses/Einzelprodukts (zehnstellige Positionsnummer) nur mit Begründung, • ggf. Anfertigung nach Maß oder Sonderanfertigung mit Begründung, • ggf. weitere Angaben gemäß den Regelungen in den Sonderabschnitten. Änderungen und Ergänzungen der Verordnung von Hilfsmitteln bedürfen einer erneuten Arztunterschrift mit Datumsangabe. Trotz ausführlicher Verordnung und fachlicher Begründung ist die Bewilligung IT-­ gestützter Therapie- und Hilfsmittel oft mit vielen Hürden verbunden; eine Kostenübernahme wird bis heute noch oft vom jeweiligen Kostenträger abgelehnt. Nach Auslieferung und Gebrauchsschulung eines Hilfsmittels hat der verordnende Arzt auch zu bestätigen, dass dies sachlich der Verordnung entspricht und fachlich vom Patienten für den gewünschten therapeutischen Zweck eingesetzt werden kann. Ansonsten sind vom Lieferanten entsprechende Änderungen oder Austausch vorzunehmen. Organisatorische Vorgaben und verwaltungstechnische Abläufe, die oft erhebliche zeitliche Verzögerungen zwischen Verordnung, Bewilligung durch Kostenträger, Benennung eines Lieferanten, Auslieferung und Anpassung bedingen, erschweren diese Nachkontrolle durch den verordnenden Arzt oder machen sie oft unmöglich.

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17.6 A  uswirkungen von Telemonitoring und Teletherapie auf den Langzeitkrankheitsverlauf Therapeutisch supervidierte, gerätegestützte körperliche Heimtrainingsprogramme verbessern auch im Langzeitverlauf nach Schlaganfall und SHT Gehfähigkeit und motorische Funktionen im Alltag und wirken sich auch günstig auf Psyche und Lebensqualität aus. Schulung und Edukation von Patienten und Angehörigen verbessern das Selbstmanagement und verstärken soziale und Freizeitaktivitäten (Steib und Schupp 2012). Wie in Studien gut belegt ist, reduzieren bei der MS körperliche Aktivitäten im Alltag und (moderate) sportliche Betätigungen muskuläre und kognitive Fatigue, Schmerzen und verbessern die Lebensqualität (Flachenecker et  al. 2014). Darauf zielt auch das bereits oben erwähnte sporttherapeutisch supervidierte Eigentrainingsprogramm des ISS der FAU Erlangen-Nürnberg ab. Spielerisch Elemente im Programm verbessern die Therapietreue (Compliance) im Langzeitverlauf (Tallner et al. 2016). Auch bei Parkinsonkranken sind keine negativen Ereignisse durch Trainings beobachtet worden. Ein Training sollte aber erst im „On“ erfolgen, dies muss mit der Medikamenteneinnahme abgestimmt sein (Tomlinson et al. 2014). Eine telemedizinische Betreuung und Supervision der Medikation und der Trainingsaktivitäten verbessert die Feinabstimmung zwischen Medikation und Training und macht das Trainings effizienter, wie ein aktuelles Review belegt (Espay et al. 2016). Auch bei (sub)akuten Polyneuropathien entzündlicher oder anderer Ursache sind bisher keine negativen Ereignisse durch Training berichtet worden. Muskelschwäche, Muskelermüdung und Schmerz sind eher günstig dadurch zu beeinflussen (Schupp 2011). Abschließend muss in diesem Zusammenhang noch erwähnt und festgehalten werden, dass die neueren IT-gestützten Verfahren in Physiotherapie, Ergotherapie und Logopädie und die Mitarbeit dieser Therapeuten bei der Auswahl, Versorgung und (Gebrauchs-)Schulung noch nicht Eingang in die Heilmittelrichtlinien gefunden haben. Auch die Fort- und Weiterbildung der Therapeuten auf diesem Gebiet ist noch defizitär.

17.7 H  indernisse und Barrieren, Erfordernisse für die Entwicklung der Rahmenbedingungen In der Neurorehabilitation haben die herkömmlichen, empirisch entwickelten Strategien noch immer ihren Platz und machen auch einen Großteil der im „Katalog therapeutischer Leistungen (KTL)“ (DRV Bund 2015) und v. a. im Heilmittelkatalog (GKV-Spitzenverband 2017) niedergelegten Interventionen aus. Sie werden aber zunehmend in allen Funktionsgebieten durch evidenzbasierte Interventionen ergänzt und abgelöst. IT-gestützte Therapie- und Hilfsmittel haben dabei zunehmend ihren Stellenwert in der Behandlung, Langzeitbetreuung und bei der Unterstützung im Alltag der Betroffenen. Fortund Weiterbildungsmöglichkeiten darüber sind für die entsprechenden therapeutischen Berufsgruppen möglichst rasch und flächendeckend zu implementieren.

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Hochfrequentes, störungsspezifisches Üben über einen gewissen Zeitraum ist in fast allen Funktionsbereichen gemäß Studienlage notwendig, um Funktionen wiederherzustellen und/oder Kompensationen für Aktivitäten und Teilhabe einzutrainieren. Analoges gilt für die Hilfsmittelversorgung und deren Gebrauchsschulung. In den meisten Fällen ist jedoch noch völlig offen, über welchen Zeitraum ein solches (teletherapeutisches) Training durchgeführt werden muss, um ein spezifisches Ziel zu erreichen, mit welchen Mindestanforderungen bei bestimmten krankheitsbedingten Voraussetzungen an Frequenz, Dauer und spezifischen Therapieinhalten. Etwas einfacher sind die Modalitäten für ein Telemonitoring zu formulieren. Wesentliche psychische Komorbiditäten sind bei allen neurologischen Erkrankungen Angst und Depression (Lincoln et al. 2013; Schupp 2011, 2014), dies beeinflusst auch die (nachhaltige) Nutzung verordneter Therapie- und Hilfsmittel. Medikamentöse und psychologische Interventionen erwiesen sich hierbei als therapeutisch gleichwertig. IT-­ gestützte oder internetbasierte psychotherapeutische Unterstützung wird bei diesen affektiven Störungen immer mehr erprobt, allerdings (noch) nicht bei Patienten, die gleichzeitig an einer neurologischen Erkrankung leiden. Oft treten solche Störungen bei diesen erst in der Nachsorgephase und im Langzeitverlauf auf und verschlechtern dann die Nachhaltigkeit bisheriger rehabilitativer Erfolge und die Lebensqualität (DeWit et al. 2016; Katona et al. 2015). Hier fehlen v. a. in der ambulanten vertragsärztlichen Versorgung noch effiziente Konzepte, damit umzugehen.

17.8 Schlussbetrachtung Wie diese Übersicht zeigt, können IT-gestützte Therapie- und Hilfsmittel in der Neurorehabilitation helfen, aktuelle und zukünftige Versorgungsprobleme zumindest abzumildern. In einer älter werdenden Gesellschaft mit dadurch erhöhter Inzidenz und Prävalenz neurologischer Erkrankungen sind diese Versorgungslücken schon heute sichtbar und werden immer drückender. Je mehr eine Bevölkerung geübt ist im Umgang mit IT-Anwendungen, nimmt vermutlich auch die Nachfrage und Akzeptanz IT-gestützter Therapie- und ­Hilfsmittel zu. Für den breiten Einsatz müssen aber erst noch die gesundheitspolitischen und sozialrechtlichen Rahmenbedingungen angepasst werden.

Literatur Ackermann H, Schönle PW (2012) Multiprofessionelle neurologische Rehabilitation. DGN-­Leitlinie 2012. http://www.dgn.org/leitlinien. Zugegriffen am 16.02.2018 Andersson G, Topocco N, Havik O, Nordgreen T (2016) Internet-supported versus face-to-face cognitive behavior therapy for depression. Expert Rev Neurother 16:55–60 BAR (Hrsg) (2013) Empfehlungen für die Phase E der neurologischen Rehabilitation. Bundesarbeitsgemeinschaft für Rehabilitation (BAR). http://www.bar-frankfurt.de. Zugegriffen am 02.01.2018

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W. Schupp

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Dr. med. Wilfried Schupp  geb. 1955, studierte 1974–1980 Humanmedizin an der Universität Ulm und promovierte dort 1981. Seine Weiterbildungsstätten waren u. a. das Max-Planck-Institut für Psychiatrie, München, und die Neurologische Universitätsklinik der LMU, München-­Großhadern. Er ist Facharzt für Neurologie und Psychiatrie, für physikalische und rehabilitative Medizin, führt die Zusatzbezeichnungen Geriatrie, Rehabilitationswesen, Sozialmedizin und Verkehrsmedizin. Ab 1990

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W. Schupp

Chefarzt der Abt. Neurologie/Neuropsychologie an der m&i Fachklinik Enzensberg. Seit Sept. 1996 leitet er die Abt. Neurologie/Neuropsychologie an der m&i Fachklinik Herzogenaurach, seit Juli 2017 auch die neu eröffnete Abt. Geriatrie. Er hat Lehraufträge und wissenschaftliche Kooperationen mit Abt. Medizinische Psychologie und Soziologie im Institut für Versorgungsforschung (Leiter: Prof. E. Gräßel) und Institut für Sportwissenschaft und Sport, Bereich Rehabilitation (Leiter: Prof. K. Pfeifer), beide FAU Erlangen-Nürnberg. Ausländische Forschungskooperationen bestehen mit Bereich Neurorehabilitation, Mahidol Universität Bangkok, Thailand (Ass. Prof. P. Wongphaet), und mit Fujian Universität für Traditionelle Chinesische Medizin (FUTCM) und angeschlossenes Rehabilitationshospital, Fuzhou, China (Dr. Shanli Yang).

Ansätze zur Verbesserung der Adhärenz in der neurologischen Rehabilitation durch den Einsatz mobiler Applikationen

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Fia Cürten

Inhaltsverzeichnis 18.1  Einleitung  18.2  Begriffserklärungen  18.2.1  E-Health und M-Health  18.2.2  Apps  18.3  Klassifizierung von Apps im Gesundheitsbereich  18.4  Neurologische Erkrankungen in der Rehabilitationstherapie  18.5  Patientenverhalten und Rolle der Adhärenz in der neurologischen Rehabilitation  18.5.1  Patientensicherheit in der Rehabilitation  18.5.2  Patientenverhalten und Adhärenz  18.5.3  Adhärenzverbesserung durch Einsatz mobiler Apps  18.6  Best-Practice-Beispiele für Apps in der Rehabilitation  18.6.1  Beispiel 1: App-Unterstützung in der Rehabilitation von Schlaganfällen  18.6.2  Beispiel 2: App-unterstützte Therapiekontrolle bei multipler Sklerose  18.7  Ökonomische Potenziale beim Einsatz mobiler Apps in der Rehabilitationstherapie  18.8  Apps als digitale Assistenzsysteme in der Therapie  18.9  Datenschutz als Herausforderung  18.10  Vor- und Nachteile mobiler Apps  18.11  Implementationsstrategien für mobile Assistenzsysteme  18.12  Schlussbetrachtung  Literatur 

 352  352  353  353  353  354  356  356  356  357  358  358  359  360  361  362  363  363  364  365

F. Cürten (*) Hochschule Neu-Ulm, Ulm, Deutschland E-Mail: [email protected] © Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2019 M. A. Pfannstiel et al. (Hrsg.), Digitale Transformation von Dienstleistungen im Gesundheitswesen V, https://doi.org/10.1007/978-3-658-23987-9_18

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352

F. Cürten

Zusammenfassung

Apps können als mobile, digitale Assistenzsysteme zur neurologischen Rehabilitation in unterschiedlichen Anwendungsgebieten und Zielgruppen eingesetzt werden (Patienten, betreuende Personen, Praxispersonal, Ärzte). Dieser Beitrag befasst sich mit app-basierenden Assistenzsystemen, die zur Begleitung rehabilitativer Therapien schwerer neurologischer Krankheitszustände entwickelt wurden. Ein Ziel dieses Beitrages ist es, Best-Practice-Beispiele von app-basierenden Assistenzsystemen vorzustellen und deren Nutzen für den Einsatz in der neurologischen Rehabilitation aufzuzeigen. Darüber hinaus sollen folgende Fragen zu digitalen Apps in der Rehabilitation beantwortet werden: Welche grundsätzlichen Anforderungen bestehen an Apps in der neurologischen Rehabilitation? Welche Auswirkung hat die Therapietreue der Patienten in der neurologischen Rehabilitation und wie kann mit dem Einsatz von Apps ein positiver Einfluss auf das Patientenverhalten genommen werden? Welche app-­basierenden Assistenzsysteme zur Therapiebegleitung sind verfügbar? Wie können app-basierende Assistenzsysteme erfolgreich implementiert werden? Welche ökonomischen Potenziale können durch den Einsatz von mobilen App-Systemen in den Behandlungszentren entstehen? Der Beitrag zeigt bestehende Forschungslücken auf und gibt Anregungen für zukünftige Forschung und Praxis im Anwendungsfeld der Therapiebegleitung von neurologischen Erkrankungen.

18.1 Einleitung Heute sind mobile Technologien ein integraler Bestandteil des Alltags geworden. Mobile Endgeräte wie Smartphones, Tablet-Computer oder Wearables sind einfach nutzbar und eröffnen durch ihre geringe Größe fast jederzeit und überall Möglichkeiten zur internetbasierten Kommunikation. Die Anzahl der Smartphonebesitzer hat sich in den letzten fünf Jahren fast verdoppelt und ein steigender Trend zur Nutzung von mobilen Applikationen, kurz Apps genannt, kann in allen Altersklassen und Lebensbereichen beobachtet werden (Statistisches Bundesamt 2017). Im Gesundheitssektor bieten mobile Technologien enormes Potenzial für nahezu alle betroffenen Nutzergruppen, sowohl für die Patienten und das behandelnde medizinische Fachpersonal als auch für die wirtschaftlichen Akteure im Gesundheitsmarkt wie Arztpraxen, Krankenkassen und Pharmaindustrie. In der Neurologie und der Neurorehabilitation stehen Telemedizin, Neurofeedback und Monitoring sowie Programmierumgebungen zur Erfassung und Auswertung von Gesundheitsdaten über digitale Endgeräte für signifikante Trends in der Medizin in den kommenden Jahren (Nelles 2017).

18.2 Begriffserklärungen Die Digitalisierung des Gesundheitssektors unter dem Einsatz von Informations- und Telekommunikationsdienstleistungen hat in den vergangenen Jahren neue Fachbegriffe zu komplexen Themenfeldern, wie E-Health und M-Health, hervorgebracht. Jedoch liegen

18  Ansätze zur Verbesserung der Adhärenz in der neurologischen Rehabilitation …

353

bislang keine einheitlichen Definitionen für diese Begriffe vor. Einige Definitionsansätze aus unterschiedlichen Publikationen erlauben jedoch eine Abgrenzung der Begriffe nach Anwendungsbereichen (Fischer et al. 2016).

18.2.1 E-Health und M-Health Der Begriff der E-Health beschreibt ein neues und expandierendes Feld der digitalen Informationswissenschaften, welches sich auf Prozesse und Dienstleistungen im Bereich der Gesundheitsversorgung bezieht. Kurze Innovationszyklen und eine hohe Dynamik zeichnen diese junge Forschungsdisziplin aus, die erst am Anfang ihrer Entwicklung steht. Mit der verbreiteten Nutzung mobiler Endgeräte gewinnt M-Health (Mobile Health) als Synonym für den Einsatz mobiler Informations- und Kommunikationstechnologien zur Organisation und Bereithaltung von Dienstleistungen im Gesundheitsbereich zunehmend an Bedeutung. Der besondere Charakter von M-Health besteht zudem in einem signifikanten Einfluss auf die Arbeits- und Prozessabläufe sowie auf die Einstellung zum digitalen Wandel im Gesundheitssektor (Pagliari et al. 2005; WHO 2005). Vom ökonomischen Standpunkt aus betrachtet, bieten digitale Health-Programme ein hohes K ­ osteneinsparungspotenzial, insbesondere durch optimierte administrative Maßnahmen im Bereich des Managements und der Versorgung kostenintensiver Patienten (Hültenschmidt et al. 2011).

18.2.2 Apps Die aus dem Englischen abgeleitete Abkürzung „App“ für Application Software wird als Standardbegriff für Programmanwendungen eingesetzt, die zur isolierten Lösung spezifischer Aufgaben für Computer oder insbesondere für mobile Endgeräte entwickelt wurden (Wallace et al. 2012). Der große kommerzielle Erfolg des ersten iPhone von Apple im Jahr 2007 und die für den Vertrieb der Software für das Betriebssystem iOS entwickelte Internetplattform „App-Store“ haben zur Etablierung der Bezeichnung App für mobile Applikationen beigetragen (Hu et al. 2015). Insbesondere die Spezialisierung der Apps auf einzelne Aufgaben, die den Nutzern die Zusammenstellung eines individuell auf die jeweiligen Wünsche und Bedürfnisse zugeschnittenen Softwareportfolios erlaubt, trägt zu ihrer Popularität bei.

18.3 Klassifizierung von Apps im Gesundheitsbereich Zum Gesundheitsbegriff gemäß der WHO (1948) zählen neben der körperlichen Unversehrtheit und der Abwesenheit von Krankheit auch das allgemeine Wohlbefinden. Daher wird unter dem Sammelbegriff „Gesundheits-App“ sowohl unregulierte, risikoarme Software verstanden, die lediglich der Informationsbeschaffung oder dem Einfluss auf den persönlichen Lebensstil dient, als auch komplexe Anwendungen zur Diagnostik und zur Therapiebegleitung und zum Patientenmonitoring. Bislang existiert noch keine allgemeingültige Klassifizierung für Gesundheits-Apps. Zur Differenzierung kann derzeit lediglich

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F. Cürten

die Orientierungshilfe des Bundesinstituts für Arzneimittel und Medizinprodukte herangezogen werden (Albrecht 2016a). Nach dem Medizinproduktegesetz (MPG) können Apps als Arzneimittelprodukte zugelassen werden, wenn sie die Anforderungen für Medizinprodukte nach § 3 Nr. 1 MPG erfüllen. Dies ist der Fall, wenn die App als eigenständiges Softwareprodukt zur Analyse, Diagnose oder für die Behandlung und Begleitung von Krankheiten geeignet ist (BfArM 2015). Darüber hinaus können die Hersteller medizinischer Apps durch den Nachweis der Einhaltung entsprechender Anforderungen aus den geltenden EU-Verordnungen über Medizinprodukte ihr Produkt mit einer CE-Kennzeichnung ausstatten. In einem entsprechenden Konformitätsverfahren wird der Nachweis erbracht, dass das Produkt den umfangreichen Vorgaben aus den anwendbaren Gesetzen und EU-Richtlinien (Europä­ische Union 2017) hinsichtlich Sicherheit, Leistungsfähigkeit und Nutzen sowie der Überwachung und Dokumentation entspricht. Die CE-Kennzeichnung wird daher häufig einem Qualitätszeichen gleichgesetzt. cc

Aufgrund des Schweregrads der vorausgegangenen Erkrankung können in der neurologischen Rehabilitation ausschließlich Apps zum Einsatz kommen, die mindestens den gesetzlichen Anforderungen für ein Medizinprodukt in Dia­ gnostik oder Therapieunterstützung entsprechen.

18.4 Neurologische Erkrankungen in der Rehabilitationstherapie Nach der WHO-Definition (WHO 1981) handelt es sich bei einer Rehabilitation um einen aktiven Prozess zur Wiederherstellung des bestmöglichen Gesundheitszustandes nach einer Erkrankung oder Verletzungen. In der Rehabilitation kommen demnach sämtliche Maßnahmen zum Einsatz, die zur Funktionswiederherstellung dienen können und den betroffenen Patienten eine Verbesserung ihrer Lebensqualität und die weitestgehend unabhängige Teilhabe an allen Lebensbereichen ermöglichen. Zu den neurologischen Krankheitsbildern, die eine rehabilitative Anschlussbehandlung erfordern, zählen nach der WHO in den Industrieländern neben Schädel-Hirn-Traumata der Schlaganfall, Schmerzzustände, Infektions- und Gefäßerkrankungen des Nervensystems sowie Muskelerkrankungen. Bei den in Deutschland am häufigsten auftretenden neurologischen Neuerkrankungen steht an erster Stelle der Schlaganfall, der oftmals motorische Behinderungen nach sich zieht und häufiger bei älteren Menschen auftritt. In den jüngeren Altersgruppen zählt zunehmend die multiple Sklerose, eine entzündliche Erkrankung des Nervensystems, zu den chronischen Krankheitsbildern, die eine langfristige Therapie notwendig machen. Ein Phasenmodell der neurologischen Rehabilitation (BAR 2013) wird seit 1995 von der Bundesarbeitsgemeinschaft für Rehabilitation (BAR) zur Beschreibung und Unterscheidung der Phasen verwendet, die ein Patient nach einer neurologischen Erkrankung in der nachfolgenden Rehabilitation durchläuft. Es definiert die notwendigen Behandlungsmaßnahmen abhängig vom jeweiligen Zustand des Patienten. In Tab.  18.1 werden Einsatzmöglichkeiten mobiler Apps entsprechend dem Phasenmodell der neurologischen Rehabilitation dargestellt.

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355

Tab. 18.1  Einsatzoptionen mobiler Apps entsprechend dem Phasenmodell der neurologischen Rehabilitation. (Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an das Phasenmodell der Bundesarbeitsgemeinschaft für Rehabilitation (BAR)) Phase der Rehabilitation Beschreibung und Maßnahmen Phase A Akutbehandlung bzw. Notfalltherapie nach Eintritt der Erkrankung Phase B Intensivmedizinische Behandlungsmaßnahmen sind erforderlich, erste Rehabilitationsmaßnahmen möglich Phase C Kurativmedizinische Versorgung und Pflegeaufwand notwendig, Kooperation der Patienten bei Rehabilitation

Einsatzgebiete für mobile Apps Diagnostik, Patientenmonitoring

Phase D

Weitgehende Selbstständigkeit der Patienten im Alltag und in der Selbstversorgung, umfassende Therapie zur Rehabilitation

Therapiekontrolle, Selbstmanagement, Arzt-Patienten-­ Kommunikation

Phase E

Weitgehende Autonomie der Patienten, ambulante Nachversorgung und langfristige Therapie bei chronischen Zuständen Zustandserhaltende Pflege oder Langzeitbetreuung, falls kein Rehabilitationsfortschritt (Phase B, C) erkennbar

Therapiekontrolle, Selbstmanagement, Arzt-Patienten-­ Kommunikation, Adhärenzförderung Therapiekontrolle, Patientenmonitoring

Phase F

Anwender Medizinisches Fachpersonal

Patientenmonitoring

Medizinisches Fachpersonal

Patientenmonitoring, Therapiebegleitung

Medizinisches Fachpersonal, betreuende Personen, Patienten (abhängig vom Zustand) Medizinisches Fachpersonal, betreuende Personen, Patienten Medizinisches Fachpersonal, betreuende Personen, Patienten Medizinisches Fachpersonal, betreuende Personen

Die Einsatzgebiete mobiler Apps können in den unterschiedlichen Phasen der Rehabilitation nach Nutzbarkeit für bestimmte Anwender und Anwendungsbereiche unterschieden werden. Dabei ist der Einsatz mobiler Apps den Phasen A und B allenfalls für medizinisches Fachpersonal in der Diagnostik und zur Überwachung von Akutpatienten geeignet. Erreicht der Patient die Phase C, besteht die Möglichkeit, während der stationären Behandlung, in der bereits erste Rehabilitationsmaßnahmen zur Wiedererlangung der Patientenautonomie eingeleitet werden, auch den Patienten an die Nutzung einer therapiebegleitenden App heranzuführen. Voraussetzung für eine App-Nutzung ist jedoch, dass der neurophysiologische Allgemeinzustand des Patienten die sachgemäße Anwendung einer Applikation auf einem mobilen Endgerät zulässt. Ist dies gewährleistet, können sowohl Patienten als auch der betreuende Personenkreis in den späteren Rehabilitationsphasen geeignete mobile Apps zum Selbstmanagement des verordneten Maßnahmenkatalogs, zur Therapiekontrolle und zur Kommunikation mit dem Behandlungszentrum verwenden.

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F. Cürten

18.5 P  atientenverhalten und Rolle der Adhärenz in der neurologischen Rehabilitation Für den Erfolg einer langfristigen Therapie können zwei Schlüsselfaktoren identifiziert werden. Zum einen liegt es in der Verantwortung der Ärzte, dass die verordneten Maßnahmen ein Höchstmaß an Sicherheit für den Patienten gewährleisten, zum anderen spielt das Verhalten des Patienten in der Therapie eine entscheidende Rolle für den Therapieverlauf.

18.5.1 Patientensicherheit in der Rehabilitation Heutige Therapien schwerer neurologischer Erkrankungen gehen mit der Verfügbarkeit komplexer und teilweise auch nebenwirkungsreicher Therapieschemata einher. Die moderne Rehabilitationsmedizin setzt daher zur Fehlerprophylaxe in der Behandlung und zur Patientensicherheit auf Maßnahmen zum Risikomanagement (Riskmanagement) und auf individuell abgestimmte Therapie- und Medikationspläne. Das Ziel ist es, auf Basis von Prozessanalysen im Behandlungsumfeld der Patienten bestimmte Risikoszenarien und deren Folgen zu erkennen und zu analysieren und dementsprechend Behandlungsfehler zu vermeiden (Thomeczek et al. 2004).

18.5.2 Patientenverhalten und Adhärenz Eine besondere Herausforderung im Bereich der Langzeittherapie stellt die Adhärenz der Patienten in den Phasen D und E der Rehabilitation dar. In diesen Phasen erfolgt die Therapie meist ambulant und stellt einen hohen Anspruch an die Eigenverantwortung der Patienten. Moderne Patienten zeichnen sich durch eine erhöhte Anspruchshaltung in Bezug auf Selbstbestimmung und Partizipation aus. In Bezug auf Langzeittherapien erwarten und wünschen sie eine aktive Rolle und Teilhabe an therapierelevanten Entscheidungen (Heesen et al. 2004). Die erhöhte Entscheidungsautonomie der Patienten stellt jedoch ein großes Risiko für den Therapieerfolg dar. Die Autoren der Studie „The global adherence project (GAP)“ fanden heraus, dass bei Patienten mit schweren neurologischen Erkrankungen nur eine geringe Adhärenz in Langzeittherapien besteht (Devonshire et al. 2011; Treadaway et al. 2009). Ungefähr die Hälfte aller Patienten brechen eine verordnete Therapie eigenmächtig ab, oftmals ohne ihren behandelnden Arzt darüber zu informieren (Hansen et al. 2015). Die Gründe hierfür sind vielfältig, darunter auch die breite Verfügbarkeit von medizinisch nicht immer sinnvollen Informationen im Internet. Sobald die verordnete Medikation Wirkung zeigt und sich der Zustand des Patienten verbessert, werden die Medikamente nicht mehr ein- und die Kontrolltermine beim Arzt nicht mehr wahrgenommen. Verschlechtert sich daraufhin der Zustand oder setzt ein erneuter Krankheitsschub ein, wechselt der Patient den Arzt und beginnt eine erneute Therapie und dies oft mit schlechterer Ausgangslage, da viele chronische neurologische Erkrankungen ohne adäquate Therapie einen progredienten Verlauf aufweisen.

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Tab. 18.2  Problemstellungen aufgrund geringer Adhärenz in der Langzeittherapie. (Quelle: eigene Darstellung) Akteure Patienten

Problemstellungen Bei den Patienten ist fehlende Therapietreue häufig der Grund für einen mangelnden Rehabilitationsfortschritt oder den progredienten Verlauf der Erkrankung und demzufolge auch eine Verminderung der Lebensqualität der Patienten Ärzte/ In den Behandlungszentren und Praxen bedeuten zeitgemäße Behandlungseinrichtungen neurologische Rehabilitationstherapien einen zunehmenden Aufwand in der Betreuung chronisch erkrankter Patienten und die eingesetzten Medikationen sind nebenwirkungsreicher. Risikomanagementpläne zur Patientensicherheit sollen umgesetzt werden Krankenkassen Für die Versicherungsträger und die Allgemeinheit führt die fehlende Adhärenz zu Belastungen für das Gesundheitswesen durch vermeidbare, kostspielige Krankenhausaufenthalte und allgemein zu einem Anstieg der Gesundheitskosten

Dies führt in der Folge ebenfalls zu Belastungen für das Gesundheitswesen und die Krankenkassen durch die Kosten für nichteingenommene, kostspielige Medikamente sowie vermeidbare Krankenhausaufenthalte. Aus der geringen Adhärenz der Patienten resultieren Problemstellungen bei allen beteiligten Akteuren, die in Tab. 18.2 dargestellt werden.

18.5.3 Adhärenzverbesserung durch Einsatz mobiler Apps Die Erhöhung der Kontaktfrequenz zwischen dem Patienten und behandelnden Arzt kann die Therapieabbruchrate signifikant verringern (Kornhuber und Lang 2014). Durch die Intensivierung der Kommunikation zum Behandlungszentrum, durch Schulungsmaßnahmen für Patienten und den Einsatz von speziell ausgebildetem Fachpersonal erfahren die Patienten mehr Sicherheit im täglichen Umgang mit ihrer Erkrankung und der verordneten Therapie. Dies trägt zu einem besseren Verständnis für die Therapie und zur Therapietreue bei. Bislang muss diese regelmäßige Kommunikation mit den Patienten durch das Fachpersonal in den Behandlungszentren per Telefonkontakt erfolgen, um die erwünschte Verbesserung der Therapietreue zu erreichen. Der hohe Zeitaufwand für diese konventionellen Maßnahmen zur intensiven Patientenkommunikation spiegelt sich in erhöhten Personalkosten wider (Keis 2017). An ein geeignetes System für eine derartig intensive Arzt-Patienten-Kommunikation bestehen somit unterschiedliche Anforderungen der beteiligten Akteure entsprechend ihrer jeweiligen Zielsetzung. Ein app-unterstütztes System sollte diesen Anforderungen sowohl in Bezug auf die technischen Funktionalitäten als auch auf die Datensicherheit entsprechen (siehe Abb. 18.1). Mit dem Einsatz eines solchen Systems kann die Kommunikation zwischen Praxis und Patienten effizienter gestaltet werden und einen Mehrnutzen für alle beteiligten Akteure darstellen.

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Ziele der Patienten: • • • • •

Erleichterung des Alltags Aktive Rolle Direkte Kommunikation zum Arzt Therapiesicherheit Informationen zur Erkrankung

Technische- und prozessorientierte Anforderungen an das System: • Datensicherheit gemäß Datenschutzgesetz und aktueller Sicherheitsstandards • Benutzerfreundlichkeit • Funktionssicherheit • Verfügbarkeit • Zulassung als Medizinprodukt und Zertifikate (CE)

Ziele der Ärzte      

Patientensicherheit Prozessvereinfachung Erfüllung von RiskManagement-Plänen Therapiekontrolle Patientenbindung Hilfestellung zur Diagnose

Bidirektionale Arzt-PatientenKommunikation Mobile App

Backend Portal Praxis

Abb. 18.1  Anforderungen an digitale Assistenzsysteme in der neurologischen Therapie

18.6 Best-Practice-Beispiele für Apps in der Rehabilitation Obwohl die Nutzung mobiler Apps erst vor kurzer Zeit Eingang in den Bereich der neurologischen Rehabilitation gefunden hat, gibt es verschiedene, aussichtsreiche Ansätze für den Einsatz von Apps in der Therapieunterstützung. In den nachfolgenden Anwendungsbeispielen wird gezeigt, dass digitale Systeme sinnvolle Optionen zur Therapiebegleitung und zur Therapiekontrolle darstellen können.

18.6.1 Beispiel 1: App-Unterstützung in der Rehabilitation von Schlaganfällen Der ischämische Schlaganfall zählt weltweit zu den häufigsten Todesursachen. In Deutschland stellt der Schlaganfall die zweithäufigste Todesursache dar, wobei die Prävalenz mit zunehmendem Alter ansteigt (Busch et  al. 2013). Die demografische Entwicklung in Deutschland lässt den Schluss zu, dass die Fallzahlen zukünftig weiter zunehmen werden. Ein ischämischer Schlaganfall ist nach der Definition der World Health Organization WHO ein plötzlich einsetzendes, mehr als 24 Stunden anhaltendes, neurologisches Defizit aufgrund einer Mangeldurchblutung des Gehirns (Hatano 1976). Bis zu zwei Drittel der Betroffenen überleben einen Schlaganfall, jedoch sind bleibende Behinderungen wie Lähmungen oder Störungen des Seh- oder Sprechvermögens aufgrund irreparabler Hirnschädigungen häufig die Folge (Busch et al. 2013). Das menschliche Gehirn besitzt jedoch die Fähigkeit zur Reorganisation, daher können die Folgen eines Schlaganfalls durch

18  Ansätze zur Verbesserung der Adhärenz in der neurologischen Rehabilitation …

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r­ehabilitative Therapiemaßnahmen meist behandelt werden. Idealerweise wird bereits in der Akutphase oder direkt im Anschluss daran mit der Wiederherstellung der motorischen Fähigkeiten begonnen. In der Rehabilitationstherapie nach Schlaganfällen liegen erste positive Erfahrungen im Einsatz benutzerfreundlicher und unkompliziert bedienbarer Apps zur Wiederherstellung der motorischen Fähigkeiten vor. Übungen zur Verbesserung der Feinmotorik werden den Patienten über Apps für Tablet-Computer zur Verfügung gestellt (Ameer und Ali 2017). Dazu werden zusätzlich Videos zur Erklärung für entsprechende Übungen über Apps für smarte Therapiegeräte angeboten. Sensoren in den Therapiegeräten messen gleichzeitig die motorischen Fähigkeiten und setzen die Ergebnisse in ein Therapiefortschrittsprofil um. Die Ergebnisse werden über die Oberfläche der App visualisiert. Dabei wirkt sich der sichtbare Therapiefortschritt motivierend auf den Patienten aus und der Arzt kann Übungsart und -intensität entsprechend anpassen oder den Patienten beraten. Der rasante Fortschritt in der Entwicklung von Virtual-Reality-Technologien für mobile Endgeräte und die abnehmende Kostenintensität der Systeme ermöglichen den Einsatz von VR-Systemen auch in kleineren therapeutischen Einrichtungen. Durch Integration und Steuerung von VR-Anwendungen über Apps werden die Installation und Bedienbarkeit zunehmend vereinfacht. VR-Systeme zur motorischen Rehabilitation ermöglichen Bewegungstherapien, die bereits kurz nach der Akutphase zum Einsatz kommen können. Obwohl die Therapien zur Wiederherstellung motorischer Fähigkeiten mit einer Vielzahl von Wiederholungen der immer gleichen Bewegung verbunden sind, werden sie durch die Exploration der virtuellen Umgebung sogar als spannend und interessant empfunden. Die visuelle Anregung stimuliert neuronale Aktivitäten, welche eine Reorganisation des Gehirns fördern. Das Potenzial von Systemen mit VR-Integration liegt vor allem in der hohen Therapieintensität, die durch das Interesse und Engagement des Patienten erzeugt wird (Schüler 2014).

18.6.2 Beispiel 2: App-unterstützte Therapiekontrolle bei multipler Sklerose Zu den neurologischen Erkrankungen, die eine langfristige rehabilitative Behandlung erfordern, gehört die multiple Sklerose (MS), eine chronisch entzündliche Erkrankung der Nerven des Gehirns und des Rückenmarks. Die MS tritt eher bei jüngeren Patientengruppen auf und kann bis heute nicht geheilt werden. Die MS ist behandelbar, erfordert jedoch die Befolgung komplexer Therapie- und Medikationspläne durch den Patienten und das Monitoring der Behandlungsstrategie durch die Praxis. Hier stellen bidirektionale, digitale Systeme zur Arzt-Patienten-Kommunikation eine vielversprechende Option dar. Dabei handelt es sich um Systeme, in denen Patienten über eine mobile App mit einem dazugehörigen Programmunterbau, einem sogenannten Backend, mit ihrem Behandlungszen­ trum verbunden bleiben und sowohl relevante Informationen aus der Fachpraxis erhalten als auch notwendige Daten direkt dorthin übermitteln können.

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Aus Sicht der Patienten bedeutet eine App zur direkten Kommunikation mit dem Behandlungszentrum mehr Sicherheit und Information im Umgang mit der eigenen Erkrankung. Gleichzeitig erleichtern ihnen integrierte Funktionen zur Therapiekontrolle den Alltag mit der Krankheit. Hierzu zählen insbesondere Verlaufskontrollfunktionen zur Therapieüberwachung. Technisch ausgereifte Apps erlauben die sichere Übertragung von Laborwerten in die Praxis. Dies bedeutet den Vorteil einer zeit- und ortsunabhängigen Patientenkommunikation, Erfassung und Übermittlung therapierelevanter Daten. Kon­ trolluntersuchungen können an einem anderen Ort, zum Beispiel zeitsparend beim Hausarzt am Wohnort des Patienten, durchgeführt und die Untersuchungsergebnisse umgehend per App in das Fachzentrum übermittelt werden (siehe Abschn. 18.7, Abb. 18.2) Ein beigeordnetes Backendsystem im Behandlungszentrum ermöglicht dem medizinischen Personal die Entschlüsselung der Daten und den Zugriff auf die per App übermittelten Werte. Moderne Systeme erkennen Abweichungen von zuvor individuell für einen Patienten hinterlegten Wertekorridoren und verfügen über eine Meldefunktion. Damit können Apps als digitale Werkzeuge für Praxen und Behandler Möglichkeiten für schnellere Entscheidungen und kürzere Reaktionszeiten zur Einleitung von Maßnahmen eröffnen (Meng et al. 2015). Die besondere Relevanz für das medizinische Fachpersonal beim Einsatz von Apps zur Therapiekontrolle besteht somit in der Unterstützung bei der Umsetzung vielschichtiger Riskmanagementpläne und trägt unmittelbar zur Patientensicherheit bei.

18.7 Ö  konomische Potenziale beim Einsatz mobiler Apps in der Rehabilitationstherapie Die Nutzung medizinischer Apps in der Langzeittherapie beinhaltet nicht nur Potenziale zur Steigerung der Effizienz in der Therapiebegleitung, sondern auch zur Kostenreduktion für Krankenkassen und Behandlungszentren. Aufgrund der Tatsache, dass medizinische Apps erst seit sehr kurzer Zeit in Rehabilitationsbehandlungen eingesetzt werden, existieren derzeit kaum Nachweise für ökonomische Vorteile in den Praxen (Rutz et al. 2016). In einer Kurzzeitstudie in einer nervenärztlichen Gemeinschaftspraxis in Ulm zum Nachweis von Zeit- und Kostenersparnis durch den Einsatz von mobilen Apps zur Therapiebegleitung der multiplen Sklerose konnten positive Effekte beobachtet werden. Aufwands- und Zeitersparnis in verschiedenen Teilbereichen der Praxisorganisation durch die mobile Patientenkommunikation waren wesentliche quantifizierbare Vorteile, welche für das Praxispersonal nach dem Test ermittelt wurden (Keis 2017). In der beobachteten Praxis ermöglicht der Einsatz des digitalen Assistenzsystems im Prozessablauf der Therapiekontrolle den automatisierten Abgleich der von den Patienten per App übermittelten Labor- und Kontrollwerte mit den im Systembackend hinterlegten Referenzwerten. Der Ablauf der Datenübermittlung und des automatisierten Werteabgleichs durch das eingesetzte System wird in Abb. 18.2 dargestellt. Zuvor wurde dieser Abgleich manuell vom Praxispersonal mittels Excel-Tabellen durchgeführt. Aus der ­gemessenen Zeitreduktion resultiert ein durchschnittliches Zeiteinsparungspotenzial einer

18  Ansätze zur Verbesserung der Adhärenz in der neurologischen Rehabilitation …

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Nachricht Eingabe therapierelevante Kontrollwerte

Einleitung notwendiger Maßnahmen

Systeminformation Arzt

Datenübermittlung

Übernahme der Werte in das Systembackend in der Praxis

Definierte Wertekorridore Patient Automatischer Werteabgleich

Abb. 18.2  Darstellung eines optimierten Prozessablaufs bei einer digitalen Therapiekontrolle

Praxisfachkraft von bis zu 27 Stunden im Monat durch die Nutzung eines app-basierten Systems zur Therapiekontrolle (Keis 2017). Darüber hinaus wird die Reaktionszeit für die Einleitung notwendiger Maßnahmen bei einer Werteabweichung signifikant reduziert, da die Patienten sofort zur Abklärung in die Praxis einbestellt werden können. Der Zeitaufwand in anderen organisatorischen Teilbereichen der Praxen, wie Seminaranmeldungen, Folgerezeptbestellungen und Terminanfragen, kann ebenfalls durch die zeit- und ortsunabhängige Kommunikation per App erheblich vermindert werden. Somit eröffnen digitale Apps für die Praxen erhebliche Einsparungspotenziale im Bereich der Personalkosten durch die optimierte Patientenkommunikation. cc

Ökonomische Potenziale durch app-unterstützte Systeme konnten bislang le­ diglich in der Prozessorganisation beobachtet werden. Für die individuelle Fachberatung der Patienten durch medizinisches Fachpersonal stellt ein digita­ les Assistenzsystem derzeit keinen Ersatz dar.

18.8 Apps als digitale Assistenzsysteme in der Therapie Derzeit findet in den Behandlungszentren ein Einstellungswandel statt, da die Ärzte der Anwendung von Arzt-Patienten-Apps zunehmend aufgeschlossen gegenüberstehen. Große Potenziale liegen nach Einschätzung der Ärzte insbesondere in der

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Arzt-Patienten-Kommunikation und in der Verbesserung von Patientensicherheit und Adhärenz (Obermann und Müller 2016). Erste positive Erfahrungen im M-Health-Bereich fördern die Zustimmung zum Einsatz neuer digitaler Instrumente in der Ärzteschaft, zumal diese technisch zunehmend leistungsfähiger werden und mehr Effizienz in der Patientenversorgung versprechen. Die Voraussetzungen hierfür sind allerdings nachweisbare ökonomische Vorteile und Mehrnutzen für die behandelnden Ärzte durch leistungsfähige und einfach zu bedienende Systeme, da aufwendige Schulungen des Praxispersonals oder technisch unausgereifte Anwendungen einen zusätzlichen Arbeitsaufwand in den Praxen erzeugen. Aktuell stehen nur wenige Apps zur Verfügung, die in Bezug auf Leistung und Datensicherheit ausgereift sind und deren medizinischer Nutzen durch Studien belegt ist. Die fehlende Evidenz macht die Zusammenarbeit mit akademischen Institutionen und die Bewertung der Systeme in Studien zur Versorgungsforschung notwendig. Bei den Patienten stehen insbesondere die erlebte Gebrauchstauglichkeit zur Alltagserleichterung, die Benutzerfreundlichkeit der Systeme und eine verbesserte Kommunikation mit dem Behandlungszentrum im Fokus (Albrecht 2016b). Die Akzeptanz unter den jüngeren Patienten ist vergleichsweise hoch, da diese Patientengruppe mit der Nutzung mobiler Endgeräte bereits vertraut ist. In der Gruppe der älteren Patienten ist die Hemmschwelle höher, jedoch zeigen auch ältere Patienten eine zunehmende Nutzungsbereitschaft für medizinische Assistenzsysteme in Form von Apps. Aus der Patientenbefragung EPatient Survey 2017 (Schachinger 2017) geht hervor, dass 70 % der App-Nutzer sogar bereit sind, ihre persönlichen Vital- und Krankheitsdaten ihren medizinischen Behandlern für Forschungszwecke zur Verfügung zu stellen. Der Mehrheit der Patienten, die eine App zur Therapiebegleitung nutzen möchten, ist es wichtig, dies mit ihrem behandelnden Arzt zu besprechen. Dies bedeutet, dass den Ärzten und Behandlungszentren eine entscheidende Rolle bei der Einführung mobiler Apps in der Therapie zukommt: Sie entscheiden, welches Assistenzsystem ihren Patienten den geeigneten Mehrnutzen stiften kann.

18.9 Datenschutz als Herausforderung Bei der Übertragung von sensiblen Gesundheitsdaten, wie beispielsweise Laborwerten, stellt sich die Frage nach der Datensicherheit bei der Übermittlung. Für die Hersteller von Apps und Behandlungszentren, in denen Apps eingesetzt werden, die zur Datenübertragung geeignet sind, können Haftungsrisiken entstehen, falls durch die Nutzung der App ein Schaden für den Patienten entsteht. Digitale Systeme beinhalten generell eine Anfälligkeit für Angriffe durch Schadsoftware. Da die Speicherung von persönlichen Daten durch eine App einen Angriffspunkt für Datenmanipulation über Malware oder andere Bedrohungen aus dem Internet bietet, sollten medizinische Apps grundsätzlich keine Patientendaten speichern. Risiken, wie das Ausspähen der Kommunikation durch unbefugte Dritte, die durch das Eindringen von Schadsoftware entstehen, können durch moderne Verschlüsselungsverfahren

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minimiert werden. Zur sicheren Datenübertragung eignen sich Verschlüsselungstechniken, wie beispielsweise die Generierung eineindeutiger Identifikationscodes, die eine vollständig anonymisierte und codierte Datenübertragung ermöglichen. Ein hohes Risiko für die Patientendaten bleiben Dateneinbrüche in die Backendsysteme, die auf den Servern der Praxen gespeichert sind und durch komplexe Sicherheitssoftware geschützt werden müssen, da Patienten und Ärzten durch den Datenverlust Schaden mit einem entsprechenden Haftungsrisiko entstehen kann. In Deutschland müssen darüber hinaus die Vorgaben des Bundesdatenschutzgesetzes eingehalten werden. Demnach darf eine Datenübertragung über eine App entsprechend den gesetzlichen Vorschriften lediglich optional angeboten werden. Eine Übermittlung persönlicher Daten erfordert nach dem Bundesdatenschutzgesetz (BDSG) §  4 die ausdrückliche und persönliche Zustimmung des Anwenders.

18.10 Vor- und Nachteile mobiler Apps Durch den Einsatz mobiler Apps in der Rehabilitation neurologischer Erkrankungen entstehen verschiedene Vor- und Nachteile für die beteiligten Akteure, die in der Übersicht dargestellt werden. Vorteile Einfache Implementierung | (positive) Einflussnahme auf das Patientenverhalten, Steigerung der Adhärenz, höhere Therapieerfolgsrate | Selbstmanagement und mehr Lebensqualität | Therapiekontrolle, Therapiesicherheit, erleichterte Überwachung spezifischer Parameter | Umsetzung von Riskmanagementplänen | Zeitersparnis für Praxispersonal, verkürzte Reaktionszeiten, Kosteneinsparungspotenzial | Erhöhung der Kontaktfrequenz zum Patienten | Optimierung der Patientenbegleitung | Reduktion der Therapieabbruchrate | Vermeidung von Krankenhausaufenthalten | Evaluation von Therapiefortschritt und Therapiezufriedenheit

Nachteile Kein Ersatz für Fachberatung | unsachgemäße Anwendung durch Patienten oder ungeschultes Personal, Haftungsrisiken durch Datensicherheitsrisiken, unklare Datenschutzstandards, Risiken durch Datenverlust oder Schadsoftwareinfektion der Endgeräte, Portale oder Server | Schulungsaufwand für Personal, Einsparpotenzial nur in Teilbereichen | Akzeptanzbarrieren bei Ärzten und Patienten überwinden | unübersichtliches Angebot, fehlende Qualitätssiegel und Zertifizierungen, fehlende Studien, fehlende Evidenz | fehlende Vergleichs- und Auswahlmöglichkeiten

18.11 Implementationsstrategien für mobile Assistenzsysteme Apps zur Verbesserung des Selbstmanagements und Förderung der Therapietreue zeichnen sich durch eine einfache Implementierung aus. Die mobilen Apps können über die App-Stores und beigeordnete Systeme über Portale im Internet bereitgestellt und einfach auf die Endgeräte heruntergeladen werden. Der entscheidende Faktor für den Einsatz von digitalen Assistenzsystemen in der Neurorehabilitation ist die Bereitschaft der

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Behandlungszentren oder behandelnden Praxen, geeignete Apps anzubieten und die Patienten mit der Nutzung vertraut zu machen. Eine erfolgreiche Implementation von M-Health-Applikationen in der Rehabilitation fordert von den Entwicklern und Anbietern medizinischer Apps nicht nur eine regelmäßige Anpassung an die Bedürfnisse der Patienten, sondern zudem eine intensive Zusammenarbeit mit den Behandlungseinrichtungen und Ärzten sowie die Zusammenarbeit mit der Versorgungsforschung zur Nutzenevidenz. cc

Aufgrund des unübersichtlichen Angebotes am Markt und der Informations­ bedürfnisse der Patienten kann ein app-basiertes Assistenzsystem nur über die Behandlungseinrichtung implementiert werden und nicht über den Endnutzer.

18.12 Schlussbetrachtung Es wurde ein Überblick zu mobilen Applikationen in der Gesundheitsversorgung gegeben. Hierbei wurde zwischen Wellness- und Fitness-Apps und medizinischen Apps im Sinne des Medizinproduktegesetzes differenziert. Neurologische Erkrankungen, die eine Rehabilitationstherapie erfordern, wurden vorgestellt. Weiterhin wurde gezeigt, in welchen Phasen der neurologischen Rehabilitation der Einsatz medizinischer Apps möglich ist. Die Rolle der Adhärenz der Patienten in der Rehabilitation wurde beschrieben und es wurde gezeigt, dass die Therapietreue durch eine intensivierte Arzt-Patienten-Kommunikation optimiert werden kann. Es wurde anhand zweier Beispiele aus der neurologischen Rehabilitationspraxis beschrieben, dass digitale Apps eine Option zur Verbesserung der Adhärenz und der Patientensicherheit darstellen können. Mobile Apps haben das Potenzial zur Effizienzsteigerung in der Therapiesteuerung und Verlaufskontrolle, daher steigt die Zustimmung zu ihrem Einsatz in der Ärzteschaft. Ob damit auch eine Kostenersparnis in den Behandlungszentren einhergeht, muss noch durch Langzeitstudien nachgewiesen werden. Die Akzeptanz mobiler Assistenzsysteme ist auf der Patientenseite gegeben, da die Nutzung mobiler Endgeräte generationsübergreifend weiter stark zunimmt und mobile Apps zur Alltagsbewältigung während der Therapie einen Mehrnutzen versprechen. Dennoch müssen die Vor- und Nachteile von digitalen Apps in der neurologischen Rehabilitation berücksichtigt werden. Ein Vorteil sind die zeit- und ortsunabhängige Kommunikation zwischen Behandler und Patient und die damit einhergehende Reaktionszeitverkürzung und Datenkontrolle. Hierdurch können Riskmanagementpläne umgesetzt und mehr Therapiesicherheit gewährleistet werden. Zudem führt die erhöhte Kontaktfrequenz zu höheren Therapieerfolgsraten und damit zu mehr Lebensqualität für die Patienten. Eine Herausforderung bleibt die technische Umsetzung hinsichtlich der Patientendatensicherheit bei Übermittlung und Speicherung. Nachteile können durch zusätzlichen Arbeitsaufwand durch technisch unausgereifte Produkte bei den Behandlern entstehen. Die Einführung digitaler Assistenzsysteme kann nur durch die behandelnden Ärzte erfolgen, die ihren Patienten das für sie geeignete System empfehlen können. Die Bereitschaft hierzu hängt

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stark von der Gebrauchstauglichkeit in der Therapiedurchführung sowie der Benutzerfreundlichkeit dieser Systeme ab.

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Fia Cürten  Dipl.-Betriebswirtin (FH), studierte Betriebswirtschaft an der Fachhochschule Neu-­ Ulm und verfügt als Diplom-Betriebswirtin über umfangreiche Berufserfahrung in der Beratung von Unternehmen und Institutionen. Während eines mehrjährigen Auslandsaufenthalts arbeitete sie als strategische Beraterin der Provinzregierung Zentraljavas im Programm „Lokale und regionale Wirtschaftsentwicklung (LRED) der GIZ (Deutsche Gesellschaft für internationale Zusammenarbeit)“ in Indonesien. Danach leitete sie die Marketingabteilung eines deutschen Unternehmens in Peking, China. Seit ihrer Rückkehr nach Deutschland hält sie Vorlesungen zu interkulturellem Management im Rahmen von Lehraufträgen an der Hochschule Neu-Ulm. Derzeit arbeitet sie als ­Marketingleiterin bei der Systemhaus Ulm GmbH, einem IT-Unternehmen in Ulm. Durch berufliche Tätigkeiten besitzt sie umfangreiche Kenntnisse im Gesundheitssektor im In- und Ausland sowie in der Entwicklung und Markteinführung von digitalen Systemen im Gesundheitsbereich.

Teil V Anwendung

Entwicklung und Anwendung des Therapieroboters PARO in der Rehabilitation

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Carl Heese und Tilman Thaler

Inhaltsverzeichnis 19.1  Einleitung  19.2  Sensomotorische Trainingstechnologie  19.3  Kognitive Rehatechnologie  19.4  Psychisch-funktionelle Rehabilitation mit Biofeedbackgeräten  19.5  Die Entwicklung des PARO  19.6  Indikationen für den Einsatz des PARO  19.7  Stand der Wirkungsforschung zum PARO  19.8  Der PARO in der Kritik  19.9  Schlussbetrachtung  Literatur 

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Zusammenfassung

Die Digitalisierung verändert zunehmend auch die Therapie im Rahmen der Rehabilitation. Fortschritte der Rehatechnik betreffen vor allem die sensomotorische und die kognitive Rehabilitation, während im sozialemotionalen Bereich nur wenige Beispiele einer Technologieunterstützung zu finden sind. Eines davon ist der intensiv erforschte Therapieroboter PARO.  Seine Entwicklung und sein Einsatz werden dargestellt. Es wird ein Abriss der Wirkungsforschung gegeben. Abschließend wird die kritische Diskussion um den PARO thematisiert. C. Heese (*) Wilhelm Löhe Hochschule, Fürth, Deutschland E-Mail: [email protected] T. Thaler Katholische Universität Eichstätt, Eichstätt-Ingolstadt, Deutschland E-Mail: [email protected] © Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2019 M. A. Pfannstiel et al. (Hrsg.), Digitale Transformation von Dienstleistungen im Gesundheitswesen V, https://doi.org/10.1007/978-3-658-23987-9_19

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C. Heese und T. Thaler

19.1 Einleitung Die digitale Transformation der Rehabilitation ist die aktuelle Fortführung einer langen Geschichte des Einsatzes von Technologie in diesem Bereich. Eine gerade Linie führt vom Stock über immer ausgefeiltere Gehhilfen bis zum Exoskelett und ebenso von den ersten Lupen im 11. Jahrhundert zum heutigen Bildschirmlesegerät. Illustrationen zur Entwicklung der rehabilitativen Technologie zeigen das Deutsche Orthopädische Geschichts- und Forschungsmuseum in Frankfurt oder das Otto Bock Science Center Berlin. Der Einsatz von Hilfsmitteln ist ein wesentlicher Bestandteil der Rehabilitation. Er findet breiten Raum in den Lehrbüchern und Ausbildungsgängen. Der Katalog der Hilfsmittel (Rehadat) umfasst nicht weniger als 30.000 Posten, hinzukommen die Therapiemittel, die im Rahmen der sogenannten Heilmittelversorgung nach der Terminologie des Gemeinsamen Bundesausschusses (G-BA) Verwendung finden. All diese Produkte sind technologische Entwicklungen, in alle ist ein hohes Maß an Spezialwissen eingegangen, das spezifische materiale Problemlösungen ermöglicht hat. Terminologisch fallen sie unter die Begriffe der Rehabilitationstechnik oder der Medizintechnik, je nachdem ob die kurative oder die kompensatorische Funktion ihres Einsatzes im Vordergrund steht (Zagler 2013, S. 245). Nur ein kleiner Teil der Techniken weist dabei einen Bezug zur Digitalisierung auf. Diese finden sich weniger bei den klassischen Hilfsmitteln, die Rehabilitanden in der Mehrzahl individuell zur Verfügung gestellt werden und daher massenmarkttauglich sein sollen. Eine die Produkte verteuernde, hochgradige Digitalisierung ist vor allem bei den Therapiemitteln zu beobachten, den Gegenständen, die im Rahmen der Heilmittelversorgung für Gruppen von Rehabilitanden Verwendung finden und dort der „sensomotorisch-­ perzeptiven Behandlung“, dem „Hirnleistungstraining“ beziehungsweise der „neuropsychologisch orientierten Behandlung“ sowie der „psychisch-funktionellen Behandlung“ (G-BA 2017, §§ 37–39) dienen. Vor allem für den Bereich der sensomotorisch-perzeptiven Behandlung konstatiert Hartwik (2011, S. 46) derzeit einen „Boom der robotergestützten Verfahren“ (ebenso Robertson und Roby-Bram 2010, S.  223). Offensichtlich nehmen die Therapie- und Trainingsmöglichkeiten zu, mit denen die fortgeschrittenen Technologien die Teilhabechancen von Menschen erhöhen. Doch zeigt diese technologische Entwicklung eine deutliche Einseitigkeit. Sie lässt sich sehr gut mit der Klassifikation der therapeutischen Behandlungen in der Heilmittelrichtlinie erläutern. Die Entwicklung wurde vor allem in den Bereichen der sensomotorisch-perzeptiven und der neuropsychologisch orientierten Behandlungen vorangetrieben. Die psychisch-funktionelle Behandlung kennt dagegen nur wenige Beispiele computergestützter Behandlungsverfahren. Sensorik, Motorik und Kognition werden sehr häufig computergestützt therapiert, während im emotionalen Bereich die Therapie beinahe ausschließlich durch Begleitung und Gespräch beziehungsweise durch den Einsatz von Psychopharmaka erfolgt. Dabei ist die Menge der in der Rehabilitation verschriebenen Psychopharmaka sehr groß. Allein für die Folgeerkrankung der Depression bei einem schweren Schlaganfall berichten Wedel-Parlow et al. (2010, S. 529) eine Rate von 40  % und empfehlen den Einsatz von Antidepressiva. Sie vermuten eine ähnliche

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­ elastung bei anderen neurologischen Störungen. Wallesch (2013, S.  97) beziffert die B ­Belastung mit depressiven Syndromen in der Frührehabilitation mit 25 % und empfiehlt ebenfalls Antidepressiva. Daneben sind depressive Störungen auch in anderen Bereichen wie der onkologischen oder der kardiologischen Rehabilitation eine häufige Krankheitsfolge (Vögele 2009), von der anzunehmen ist, dass sie primär pharmakologisch behandelt wird. Eine teilweise Alternative zur psychisch-funktionellen Behandlung ist das Biofeedback, das im Allgemeinen mit computergestützten Biofeedbackgeräten durchgeführt wird. Eines dieser Geräte, der PARO, ist speziell für den Bedarf der Rehabilitation entwickelt worden. Bevor im Folgenden genauer auf das Biofeedback und auf die Entwicklung und den Einsatz des PARO eingegangen wird, werden im Überblick die prominenten computerunterstützten Verfahren der sensomotorisch-perzeptiven und der neuropsychologisch orientierten Behandlungsweisen dargestellt und mit Blick auf ihren Einsatz und den Grad ihrer empirischen Absicherung diskutiert. Überlegungen zur ethischen Bewertung des PARO schließen die Ausführungen ab. Bei den folgenden Ausführungen steht besonders die neurologische Rehabilitation im Mittelpunkt, weil ihr Ansatz durch die Komplexität der neurologischen Störungen am umfassendsten ist. Andere Bereiche der Rehabilitation werden nur kursorisch behandelt.

19.2 Sensomotorische Trainingstechnologie Die Fortschritte der Steuerungstechnik, aber auch der Energie- und der Speichertechnik sind zunehmend für die Entwicklung von sensomotorischen Trainingsgeräten nutzbar gemacht worden. Gerade hier findet sich der von Hartwik (2011, S. 46) konstatierte „Boom der robotergestützten Verfahren“. Im Folgenden werden nur die Entwicklungen in den beiden klassischen Feldern der Gangrehabilitation sowie der Rehabilitation der Hand- und Armfunktion behandelt, um die digitale Transformation im sensomotorischen Bereich zu beleuchten. Weitere Entwicklungen mit einer Vielzahl von Produkten z. B. zur Rehabilitation von Kommunikationsproblemen mit den Techniken der alternativen und ­augmentativen Kommunikation (Zagler 2017) werden nicht berücksichtigt, weil diese Entwicklungen noch vergleichsweise wenig konsolidiert sind. Für die Einschätzung der Reichhaltigkeit der computerunterstützten sensomotorischen Rehabilitation sollen sie aber nicht vergessen werden. Für die Gangtherapie ist das klassische Laufband zum Gangroboter fortentwickelt worden. Eine herkömmliche Laufbandtherapieeinheit bestand aus einer Aufhängevorrichtung zur Gewichtsentlastung und Absicherung der Patienten sowie einem motorgetriebenen Laufband. Die Therapie erforderte einen hohen körperlichen Einsatz von zwei oder drei Therapeuten, was die Trainingsdauer und -intensität stark einschränkte (Jasper-Seeländer 2001; Hesse und Werner 2010b). Sie wurde ohne Aufzeichnung durchgeführt und bot dem Patienten nur eine stark begrenzte Feedbackmöglichkeit. Die Kontrolle des Gangbildes erfolgte ausschließlich durch die begleitenden Therapeuten. Mit der robotergestützten

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Laufbandtechnologie wurden diese Nachteile ausgeglichen. Das Gangbild wird nun durch robotische Gangorthesen, eine flexible Hüftunterstützung und eine dynamische Aufhängevorrichtung kontrolliert. Zudem wird das Training über die Darbietung von virtuellen Wegstrecken durch einen Monitor für die Patienten alltagsnah gestaltet. Bei den Herstellern der Geräte gibt es eine Reihe von Firmen, wobei derzeit zwei von ihnen  – Tyromotion und Hocoma  – die Marktführerschaft beanspruchen können. Die Wirksamkeit der Therapie unter Einsatz dieser Geräte wird – wie im pharmazeutischen Bereich – inzwischen durchgehend von einer klinischen Evaluationsforschung untersucht. Sammlungen von wissenschaftlichen Studien zur Effektivität der Technologie stellen die Hersteller auf ihren Internetseiten zur Verfügung (vgl. die besonders umfangreiche Sammlung von Hocoma 2018). Natürlich wird man gut beraten sein, dennoch eine Web-of-­ Science-Suche durchzuführen und sich nicht auf eine interessengesteuerte Auswahl eines Herstellers zu verlassen. Zur robotergestützten Gangtherapie kam ein Review von Studien, der bereits 2011 14 randomisierte Kontrollgruppenstudien (RCTs) und 16 Non-RCTs einschloss, zu einem für die Indikationen Schlaganfall und Rückenmarksschädigung günstigen Ergebnis in Bezug auf die allgemeine Verbesserung der Gangfunktion. Bei einigen Gangparametern wie der Schrittgeschwindigkeit war das Ergebnis bei Rehabilitanden mit Rückenmarksverletzung weniger deutlich, für andere Indikationen wie multiple Sklerose, Parkinson oder Schädel-­ Hirn-­Trauma konnte nur eine eingeschränkte Wirksamkeit dieser gerätgestützten Therapie nachgewiesen werden (Tefertiller et al. 2011). Die nicht eindeutige Ergebnislage bei der gesundheitspolitisch bedeutsamen Indikation der Rückenmarksverletzung greift ein aktuelles Review auf (Nam et al. 2017) und konnte zehn RCTs mit insgesamt über 500 Rehabilitanden in eine Metaanalyse einschließen. Die Autoren untersuchten die Wirksamkeit dieser Therapie in der akuten und der chronischen Phase der Rückenmarksverletzung. Dabei fanden sie eine klare Überlegenheit des robotergestützten Gangtrainings gegenüber dem konventionellen Training für die Akutphase der Rehabilitation bei den Indikatoren Wegstrecke, Beinkraft, funktionelles Niveau der Mobilität und der Unabhängigkeit im FIM (funktionaler Selbstständigkeitsindex). Bei chronifizierten Rehabilitanden ergab sich ein signifikanter Zugewinn nur in der Ganggeschwindigkeit und der Gleichgewichtsfähigkeit gegenüber der Bedingung „keine spezifische Therapie“. Auch für das sensomotorische Training der Funktion von Hand und Arm wurden robotergestützte Therapiegeräte entwickelt. Die Situation bei den Herstellern ist hier der bei den Geräten zur Gangrehabilitation vergleichbar. Als klassisches Therapiemittel stellte hier die Rehabilitationstechnik den „Helparm“ zur Verfügung. Dabei handelt es sich um ein Gestell, an dem ein oder beide Arme in einer ausgestreckten Haltung in Schlaufen beweglich eingehängt werden können, um für die Therapie Bewegungen unter Gewichtsentlastung zu ermöglichen. Im Prozess der digitalen Transformation wurde aus dem Helparm ein automatisiertes Exoskelett für den Arm. In den avancierten Versionen erkennt ein dynamisches Gewichtsentlastungssystem eine vorhandene motorische Restfunktion des Arms und ermöglicht dem Patienten ein selbstinitiiertes unterstütztes Training. Über einen druckempfindlichen Handgriff können dabei

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auch Spiele an einem Bildschirm absolviert werden, mit denen die Arm- und Handfunktion in virtuellen Alltagssituationen aufgabenspezifisch geübt wird. Im Einzelnen können Greifen und Loslassen, Ergreifen und Heranziehen, Pro- und Supination sowie Flexion und Extension des Handgelenks trainiert und auch gemessen werden. Zur Wirksamkeit liegt auch hier eine größere Zahl von Effektivitätsstudien vor. Simonetti et al. (2017) hat auf der Basis einer umfassenden Recherche ein Review von acht, beziehungsweise – unter Einschluss von Konferenzpapieren – zehn Studien erstellt, die überwiegend mit Schlaganfallpatienten durchgeführt wurden und bei denen die Roboterarmtherapie mit transkranieller Gleichstromstimulation verglichen wurde. Insgesamt zeigte sich die Robotertherapie durchgehend erfolgreich, während die Kombination mit der Elektrostimulation keinen inkrementellen Nutzen aufwies. Beispielhaft sei noch die Studie von Brokaw et al. (2014) erwähnt, die mit zehn mäßig bis schwer betroffenen chronischen Schlaganfallpatienten durchgeführt wurde. In einem Cross-over-Design erhielten die Patienten hier ein robotergestütztes Greiftraining im Vergleich zu einem im Umfang parallelisierten herkömmlichen Training. Das robotergestützte Training zeigte sich dabei dem herkömmlichen in verschiedenen arm- und handmotorischen Tests deutlich überlegen. Für die Rehabilitation der Hand-/Armfunktion und des Ganges fand sich eine deutliche Steigerung der Übungsintensität gegenüber der herkömmlichen Therapie. Durch einen begleiteten Geräteeinsatz wird eine therapeutisch wie wirtschaftlich überzeugende Kombination von Einzel- und Gruppentherapie möglich (Hesse et al. 2014). Nicht zu vergessen ist dabei aber, dass die Verfahren auch relativ hohe Anforderungen an die ­Rehabilitanden stellen. Bei Personen mit einer eingeschränkten Kooperationsfähigkeit und schwereren kognitiven Störungen sind die Geräte kontraindiziert. Mit dieser Einschränkung stehen aber für eine Bandbreite von Indikationen eine Reihe von roboterunterstützten Therapiegeräten zur sensomotorischen Rehabilitation zur Verfügung. Die Entwicklung ist technologisch soweit konsolidiert, dass nach dem experimentellen Stadium bereits das Stadium der Kommerzialisierung mit einer konkurrierenden Anbieterszene erreicht ist. Über die technologische Konsolidierung hinaus ist durch die Breite der differenzierten Wirksamkeitsnachweise auch die Gesamtentwicklung als konsolidiert einzuschätzen.

19.3 Kognitive Rehatechnologie Die avancierten Technologien der sensomotorischen Therapie kommen vor allem dort zum Einsatz, wo sensomotorische Funktionsstörungen zur Rehabilitation anstehen, also in der neurologisch-neurochirurgischen und in der geriatrischen Rehabilitation. Demgegenüber ist der Einsatzbereich für die kognitive Rehabilitationstechnologie weiter. Neben den schon genannten Bereichen wird ein kognitives Training auch in der Rehabilitation mit den Schwerpunkten Abhängigkeitserkrankungen und psychiatrische Störungen (z. B. bei Schizophrenie: Iwata et al. 2017; bei Demenz: Garcia-Casal et al. 2017), aber auch in den S ­ tufen

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der medizinisch beruflich orientierten Rehabilitation (MBOR) sowie in Werkstätten für behinderte Menschen (WfBM) eingesetzt. Aktuell wurde versucht, auch im onkologischen Bereich die kognitiven Nebenwirkungen einer Chemotherapie mit einem computergestützten Trainingsprogramm zu rehabilitieren (Bail und Meneses 2016). Die Geräte sind hier aus dem Paradigma entstanden, das für die Messung von Reaktionszeiten entwickelt wurde. Es bestand ursprünglich lediglich aus einer Signallampe, einem Taster und einem Zeitmesser. An die Stelle der Signallampe trat dann ein Bildschirm, auf dem Programme spezifische Aufgaben zum Training einzelner oder mehrerer kognitiver Bereiche präsentieren; anstelle des Tasters trat ein Multifunktionsboard mit Tasten, die sich intuitiv leicht erschließen lassen und auch mit motorischem Handicap zu bedienen sind. Die Programme adressieren kognitive Funktionen, die zum Teil auf ko­ gnitionspsychologischen Modellen wie der Aufmerksamkeitstheorie von Posner beruhen (vgl. DGN 2012). Der Ausdifferenzierungsgrad des Angebots ist mittlerweile sehr hoch. In Tab. 19.1 sind die Programmmodule von Hasomed, einem der Marktführer in diesem Bereich, aufgeführt. Erkennen lassen sich daran zwei Entwicklungsrichtungen. Die eine geht in Richtung einer Ausdifferenzierung mit Trainingsmodulen für kognitive Teilfunktionen, denen auch spezifische neuropsychologische Störungsbilder wie die Hemianopsie, der Neglect oder die Prosopagnosie zugeordnet werden können. Die andere Richtung umfasst Module, deren Bearbeitung den Einsatz multipler kognitiver Fähigkeiten erfordert. Diese Module Tab. 19.1  Verfügbare Module des Trainingssystems RehaCom (Hasomed 2018) Aufmerksamkeit Alertness Akustische Reaktionsfähigkeit Flächenoperationen Aufmerksamkeit und Konzentration Vigilanz Gedächtnis Arbeitsgedächtnis Gesichtsgedächtnis Verbales Gedächtnis Exekutivfunktionen Einkauf Rechentraining Gesichtsfeld Visuelle Exploration Überblick und Lesen Visuomotorik Visuomotorische Koordination Berufliche Rehabilitation Übungen Aufmerksamkeit

Reaktionsverhalten Geteilte Aufmerksamkeit Raumoperationen Visuell räumliche Suche

Visuelle Reaktionsfähigkeit Geteilte Aufmerksamkeit 2 3-D-Raumoperationen Visuokonstruktive Fähigkeiten

Lern- und Gedächtnistraining Wortgedächtnis Multimodales Beobachten

Topologisches Gedächtnis Figurales Gedächtnis Geistige Aktivierung

Plan a Holiday

Logisches Denken

Sakkadentraining Visuelles Restitutionstraining

Exploration

Übungen Gedächtnis

Übungen Exekutivfunktionen

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sind stärker alltagsorientiert und dienen der konkreten Vorbereitung oder Begleitung einer beruflichen Rehabilitation. Zum Beispiel sind hier Sortierarbeiten in einer virtuellen Poststelle zu erledigen. Die Stärke der Programme besteht in ihrem lernprozessorientierten Aufbau und in der individuellen Anpassungsfähigkeit. Der Lernprozess wird durch eine Reihe von Gestaltungselementen unterstützt. So fördert eine reduzierte Bildschirmgestaltung die Konzen­ tration auf die Aufgaben und vermeidet Ablenkungen. Die Aufgaben werden mit klaren Instruktionen eingeleitet, es erfolgt ein unmittelbares Feedback zu den Aktionen der Rehabilitanden und eine Bekräftigung für Lernfortschritte. Die Schwierigkeit der Aufgaben ist über ein weites Spektrum fein abgestuft, sodass auf allen Fähigkeitsniveaus mit dem Training begonnen werden kann und durch die kleinschrittige Steigerung der Anforderungen Fortschritte leicht zu erreichen sind. Für die Besprechung der Trainingsergebnisse über mehrere Trainingssitzungen bietet das Programm zusammenfassende Übersichten, die grafisch so aufbereitet sind, dass sie sich auch den Rehabilitanden leicht erschließen. Dazu sind viele Programmparameter individuell an besondere Voraussetzungen anzupassen. Beispielsweise kann das Training für rechts- oder für linkshändiges Arbeiten eingestellt werden. Vernachlässigungsphänomene im rechten oder linken Gesichtsfeld können in der Bildschirmpräsentation berücksichtigt werden. In einigen gedächtnisbezogenen Modulen können die Aufgaben durch privates Bildmaterial, das in die Software relativ einfach einzufügen ist, personalisiert werden. Der visuelle Arbeitsmodus kann akustisch unterstützt werden. Die Konstruktion der Aufgaben ist mehr oder weniger direkt aus kognitionspsychologischen Modellen abgeleitet. Die Wirksamkeit der Prinzipien der Aufgabenstellung ist vielfach untersucht, die Programme selbst sind dagegen nur vereinzelt zum Gegenstand von Studien gemacht worden. Auch für die kognitiven Trainingsprogramme finden sich auf der Homepage der Hersteller Übersichten der Studien zur Wirksamkeit. Teilweise sind auch Leitlinien für Störungsbereiche durch die Deutsche Gesellschaft für Neurologie ­erarbeitet worden, die die Therapieformen und zum Teil auch die existierenden Trainingsprogramme mit Blick auf den verfügbaren Evidenzgrad ihrer Wirksamkeit bewerten. In der Leitlinie für Aufmerksamkeitsstörungen werden den Trainingssystemen hohe und höchste Evidenzgrade zugesprochen (DGN 2012). Die Leitlinien der DGN für Gedächtnisstörungen, Störungen der räumlichen Kognition, die Rehabilitation der Aphasie und des dysexekutiven Syndroms unterstützen nur die in die Programme integrierten Trainingsprinzipien, empfehlen aber keine speziellen Trainingssysteme. Insgesamt wird auch im kognitiven Trainingsbereich die Therapie durch die Computerunterstützung deutlich intensiviert und auch hier ergibt sich durch den Einsatz der Technik die Möglichkeit, eine Einzeltherapiesituation personalsparend im Gruppenformat zu gestalten. Die Marktsituation ist hier gegenüber den sensomotorischen Geräten bunter, Trainingsprogramme wurden von sehr vielen Anbietern entwickelt, weitgehend konsolidierte Entwicklungen von Trainingssystemen sind aber nur bei den beiden Marktführern Hasomed und Schuhfried zu finden. Ein allgemeines Problem der Evaluation dieser technologischen Rehabilitationsangebote ist die ökologische Validität der

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Verfahren. Untersuchungen zu einem alltagsrelevanten Nutzen des kognitiven Trainings, der über den Gewinn in der unmittelbar trainierten kognitiven Dimension hinausweist, sind selten.

19.4 P  sychisch-funktionelle Rehabilitation mit Biofeedbackgeräten Das Prinzip des Biofeedbacks besteht in der anschaulichen apparativen Rückmeldung eines oder mehrerer biopsychologischer Parameter an eine Person. Durch die Rückmeldung beispielsweise des Hautleitwiderstandes, der Atmung oder auch eines Lächelns werden diese physiologischen Vorgänge zu einem gewissen Grad über einen Lernprozess der Selbstkontrolle und Selbststeuerung zugänglich. Patienten können so lernen, ihren Blutdruck zu beeinflussen oder auch die Aktivität einzelner Frequenzbänder ihrer bioelektrischen Hirnaktivität, um einen drohenden epileptischen Anfall zu kupieren. Voraussetzung dafür ist, dass die Rückmeldung positiver Veränderungen als Verstärkung erlebt wird. Die Möglichkeiten des Biofeedbacks sind bislang noch nicht völlig ausgelotet, die Perspektiven, die damit verbunden sind, bringen auch so nüchterne Forscher wie Nils Birbaumer zum Schwärmen (Rief und Birbaumer 2010). Der Ablauf einer Biofeedbacktherapie steht unter dem Motto „Messen – Wahrnehmen – Verstehen – Ändern – Können“ und verläuft im Einzelnen über die folgenden Stufen: 1. „Messung, Darstellung und Wahrnehmung nicht bewusster bzw. nicht kontrollierbarer (und gestörter) körperlicher und/oder psychischer Funktionen. 2. Beeinflussung dieser Funktionen in Richtung eines Therapieziels durch Einsatz von Elementen der Lerntheorie oder Trainingslehre. 3. Erlernen/Trainieren mit und ohne Rückmeldung und Transfer. 4. Erlernen/Trainieren und Aufbau einer Fertigkeit, die auch im Alltag vorhanden bleibt. 5. Verbesserung der Fähigkeit der (physiologischen) Selbstkontrolle. 6. Stärkung der Selbstkompetenz. 7. (im Idealfall) dauerhafte bzw. lang anhaltende Symptomfreiheit“ (Crevenna et al. 2013, S. 238). Für die sozial-emotional orientierte psychisch-funktionelle Rehabilitation ist vor allem das Biofeedback von Körpersignalen relevant, die im Zusammenhang mit Angst oder Entspannung stehen. Die Rückmeldung kann sich hier je nach Therapieansatz auf die Herzrate, die Herzratenvariabilität, den Blutdruck, die elektrodermale Aktivität, Atmungsparameter, den Muskeltonus oder andere physiologische Größen beziehen. Elek­ tronische Geräte, die hier zum Einsatz kommen, sind kommerziell verfügbar. Im Bereich der Angstreduktion ist das Biofeedback auch gut erforscht (Crevenna et al. 2013, S. 241), es wird als Entspannungsbiofeedback auch in der Rehabilitation eingesetzt. Daneben wurde vor allem der PARO speziell für die Bedürfnisse der psychisch-funktionellen

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­ ehabilitation optimiert. Der PARO ist ein für den therapeutischen Einsatz optimierter R interaktiver Roboter in Gestalt eines Sattelrobbenbabys. Er soll eine positive soziale und emotionale Stimulation von Rehabilitanden ermöglichen und dabei Freude und Entspannung erzeugen (Shibata 2012, S. 2529). Seit 2009 ist der PARO von der FDA als medizinisches Biofeedbackgerät zertifiziert (Shibata 2012, S. 2527), obwohl die Überführung der mit dem PARO erreichten Aktivität in die Selbstkompetenz bei Rehabilitanden krankheitsbedingt stark eingeschränkt sein kann.

19.5 Die Entwicklung des PARO Der Begriff „PARO“ steht für „Personal Assistive Robot“ und wurde von dem japanischen Forscher Takanori Shibata geprägt, der 1993 begonnen hat, den Roboter am National In­ stitute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) zu entwickelt und formativ zu erproben. Der Ansatz wurzelt in einem Projekt der technologischen Grundlagenforschung mit dem Ziel, „emotional creatures“ (Sabanovic und Chang 2016, S. 541) zu designen. Die therapeutische Anwendung wurde erst im Laufe der bereits fortgeschrittenen Entwicklungsarbeit zu einer marktorientierten neuen Zielsetzung des Projekts (Sabanovic und Chang 2016, S. 543). Dem Projekt lag die Annahme zugrunde, dass die emotionale Bedeutung des Roboters nicht allein von seinem Aussehen, sondern von der Interaktion mit seinem Nutzer abhängt. Als zentrales Kriterium für den Entwicklungserfolg verwendete Shibata darum auch durchweg die subjektive Wahrnehmung der Nutzer. Dem ersten Modell verlieh der Entwickler das Aussehen eines Hundes und studierte die emotionalen Reaktionen auf Hinweisreize wie ein nachempfundenes Schwanzwedeln. Aus den Studien zum Hunderoboter ergaben sich zwei wichtige Hinweise: die zentrale Bedeutung der Berührung als Interaktionsmodus (Sabanovic und Chang 2016, S. 542) und die Bedeutung von biografischen Vorerfahrungen mit realen Tieren. Als Konsequenz d­ araus integrierte Shibata taktile Rezeptoren in die folgenden Modelle und orientierte sich bei der weiteren Gestaltgebung an einer Katze. Die Roboterkatze „Necoro“ war aber ein Misserfolg. Wie beim Hunderoboter verglichen die Nutzer Necoro mit ihren Erfahrungen, die sie mit realen Katzen gemacht hatten, und waren enttäuscht, dass der Roboter sich weniger weich anfühlte und sich nicht wie eine Katze verhielt (Sabanovic und Chang 2016, S. 542). Im nächsten Schritt ging Shibata neue Wege. Er wählte mit dem Sattelrobbenbaby eine Tiergestalt, die zwar real ist, mit der die meisten Nutzer aber keine Vorerfahrungen haben (Shibata 2004a, S. 1753), und gab ihr nur teilweise realistische Züge. Es sollte ein bekanntes, positiv konnotiertes Tier sein, um eine Akzeptanz für den Roboter herzustellen, gleichzeitig sollte es aber so wenig vertraut sein, dass bei den meisten Nutzern keine negativen Vorerfahrungen zu erwarten sind. Das Kleinkindstadium der Robbe sollte dabei ebenso Emotionen auslösen, die ein Fürsorgeverhalten ­motivieren, wie die über ein reales Robbenbaby hinausgehende Gestaltung nach dem Kindchenschema. Sabanovic nennt den PARO daher eine „benign caricature“ einer Sattelrobbe (Sabanovic und Chang 2016, S. 542). Die Ähnlichkeit des PARO in Größe und

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Gewicht mit einem menschlichen Baby ist wohlkalkuliert (Shibata 2012, S. 2529). Die Stromversorgung zum Aufladen der Batterie erfolgt über einen Stecker im Maul des PARO in der Form eines Schnullers. Die Akzeptanz dieser Gestaltung hat Shibata transkulturell in Untersuchungen in Großbritannien, Schweden, Italien, Korea, Brunei und Japan geprüft (vgl. u. a. 2004a, S. 1754; Shibata et al. 2003, 2004). Um eine reichhaltige Interaktion zu ermöglichen, wurden in den Roboter verschiedene „Sinnesmodalitäten“ integriert. Er verfügt über Licht-, Schall-, Lage-, Temperatur- und Drucksensoren sowie zwei Prozessoren. Damit kann er Hell und Dunkel, freundliche und unfreundliche Berührungen sowie die Adäquatheit der Lage im Raum registrieren. Zudem kann das System die Richtung, aus der eine Schallquelle stammt, identifizieren und mit zunehmender Erfahrung eine individuelle Stimme wiedererkennen. Das häufigste Wort, das ein individueller Sprecher in der Umgebung gebraucht, interpretiert das Gerät als seinen Namen (Wada et al. 2010, S. 533). Die taktilen Sensoren, die sowohl die Lage als auch das Ausmaß des Druckes der Berührung registrieren, hat Shibata selbst entwickelt (2004b). Kopf und Flossen werden durch Motoren in horizontaler und/oder vertikaler Richtung bewegt. Die Augen können einzeln geöffnet und geschlossen werden, um einen starken mimischen Eindruck zu erzeugen. Schließlich kann der Roboter 20 verschiedene Laute von sich geben, die Shibata bei originalen Seehundbabys in Kanada aufgenommen hat. Der PARO arbeitet sowohl nach seinen internen Programmvorgaben als auch nach aktuellen und gespeicherten sensorischen Informationen sowie nach einem Zeitrhythmus, der Wachund Schlafphasen simulieren soll. Die emotionale Interaktion zwischen dem Gerät und dem Nutzer wird als Feedbackschleife nach dem Paradigma des Biofeedbacks interpretiert (Shibata 2012, S. 2529; Sabanovic 2016). Der PARO stimuliert mit Berührung und Ansprache eine freundliche Zuwendung (und die entsprechende Hirnaktivität als physiologisches Korrelat, auf das Einfluss genommen wird). Die Zuwendung durch den Nutzer löst eine weitere simulierte Zuwendungsreaktion des PARO aus und verstärkt damit die Zuwendung des Nutzers. Durch die Lernfähigkeit des Systems reagiert der PARO mit jeder Interaktion zunehmend individualspezifisch auf den Nutzer. Eine weitere Rückkopplung ist in das System für negative Interaktionen integriert. Wird der PARO geschlagen oder auf den Kopf gestellt, gibt er Schreilaute von sich, die im verhaltenstheoretischen Paradigma als differenzielle oder als Bestrafungsreize interpretiert werden können. Seit der achten Version des PARO wird er als medizinisches Trainingsgerät vermarktet. Die Entwicklung wird fortgeführt, aktuell ist die neunte Version erhältlich. Für verschiedene kulturelle Vorlieben gibt es den PARO in verschiedenen Farben: weiß, braun und rosa.

19.6 Indikationen für den Einsatz des PARO Ursprünglich wurde mit der Entwicklung der „emotional creatures“ keine besondere Zielgruppe adressiert. Frühe Modelle des PARO waren daher noch weit mobiler konzipiert als das stationäre Modell, das schließlich präferiert wurde – sie hatten ein Fahrwerk. Erst als

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sich die Zielgruppe der eher gehbehinderten, demenziell erkrankten Senioren herausschälte, wurden die Räder zurückgebaut. Auch die oben erwähnten transkulturellen Akzeptanzuntersuchungen wurden noch an der Normalbevölkerung vorgenommen, obwohl dabei bereits die Einschätzung als therapeutisches Gerät leitend war (Shibata 2012, S. 2530). Die primäre Zielgruppe für den PARO sind heute Senioren mit einer demenziellen ­Erkrankung. Im stationären Umfeld, aber auch im Privaten leben sie häufig in einem unterstimulierenden Rahmen, die Geragogik hat daher auch das Programm der Aktivierung gerade für diese Gruppe stark gemacht (Heese 2016). Der PARO soll bei ihr in gleicher oder besserer Weise eine Bereicherung des Umfelds bewirken als etwa die tiergestützte Therapie, er soll die Wachstumsbedürfnisse – Interesse und Neugier –, die auch bei demenziell erkrankten Menschen noch vorhanden sind, durch ein bedeutungsvolles stimulierendes Angebot befriedigen helfen. Zu dieser Indikation finden sich auch kontrollierte Wirksamkeitsuntersuchungen, während zu anderen nur qualitative Evaluationen auf der Basis weniger Fälle existieren. Neben demenziell erkrankten Senioren sind hospitalisierte Kinder eine Gruppe, die für eine Unterstimulation besonders anfällig ist. Auch bei ihnen wurde der PARO erprobt, Erfahrungen sind hier an verschiedenen Orten gemacht worden. So kam er im Spielzimmer einer Kinderklinik bei langzeithospitalisierten Kindern zum Einsatz, aber auch in einer anderen Klinik bei bettpflichtigen Kindern an einem Beatmungsgerät oder auf einer Isolierstation. In allen Fällen konnte die Stimmung gehoben, die soziale Initiative gefördert und auch die Behandlungsmotivation gesteigert werden (Shibata 2012, S. 2532). Bei Menschen mit einer depressiven Störung ist Unterstimulation ein Teil der ätiologischen Überlegungen. Die Verstärkerverlusthypothese der Depression von Lewinsohn macht die Unterstimulierung direkt für die Erkrankung verantwortlich (Mundt et al. 2013). Der PARO könnte hier vielleicht als Biofeedbackgerät in vollem Sinn eingesetzt werden, da auch die Entwicklung der Selbstkompetenz in der therapeutischen Verarbeitung der Erfahrungen, die mit dem PARO gemacht werden, bei diesen Patienten denkbar ist. Als weitere Indikation, für die auch einzelne Erfahrungen dokumentiert sind, nennt Shibata (2012, S. 2523, 2004a, S. 1752) Menschen mit Trisomie 21 und Autismus. Auch Menschen mit schwerem Schädel-Hirn-Trauma oder Hypoxie (Heese et al. 2017) stellen eine mögliche Zielgruppe dar. Schließlich finden sich auch Überlegungen, welche Teile der nichtklinischen Bevölkerung von der Interaktion mit dem PARO profitieren könnten. McGlynn et al. (2017) konzentrierten sich auf die anwachsende Gruppe der Senioren der Babyboomergeneration, von denen viele im urbanen Umfeld allein leben und durch soziale Verluste einem erhöhten Risiko der Isolation und Vereinsamung ausgesetzt sind. In einer kleinen Studie machten sie 30 Senioren mit dem PARO bekannt und fanden eine positive Haltung dem Gerät gegenüber sowie eine über die Interaktion hinaus anhaltende Stimmungsverbesserung bei den Senioren. Daraus ergibt sich ein Hinweis, dass der PARO auch dazu beitragen könnte, die sozialen Folgen des demografischen Wandels und der sozialen Mobilität zu moderieren.

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19.7 Stand der Wirkungsforschung zum PARO Die Wirkungsforschung zum PARO hat in einem geringeren Umfang Studien zu den physiologischen Effekten des PARO und in einem breiteren Umfang sozial-emotionale Effektivitätsstudien unternommen. Physiologische Effekte wurden neben anderen auf kortikaler Ebene untersucht. Beispielsweise wurde bei gesunden jungen Probanden eine Nahinfrarotspektroskopie durchgeführt, während sie mit dem PARO interagierten (Kawaguchi et al. 2011). Dabei zeigte sich eine Aktivierung von kortikalen Zentren (Broca-Areal und Sylvische Fissur), die auf die Sprachproduktion und das Verständnis von Gesten und Haltungen spezialisiert sind. Eine allgemeine kortikale Stimulation zeigte eine andere Untersuchung, bei der demenziell Betroffenen ein EEG während der PARO-Exposition abgenommen wurde. Der Effekt war auf etwa die Hälfte der Probanden begrenzt und betraf vor allem die Personen, die eine positive Haltung dem PARO gegenüber erkennen ließen (Shibata 2012, S. 2534). Quantitative sozial-emotionale Wirksamkeitsuntersuchungen konzentrieren sich bislang vor allem auf die primäre Zielgruppe der demenziell Erkrankten. Für andere Indikationen ist der Einsatz des PARO nur qualitativ beschrieben. Die quantitativen Wirksamkeitsstudien sind mehrfach zusammenfassend dargestellt worden, ihre Ergebnisse werden daher nur kurz wiedergegeben, um den jüngsten Untersuchungen mehr Raum widmen zu können. In einem ersten Forschungsüberblick resümierte Shibata (2004a) die Ergebnisse der bis dahin unternommenen Akzeptanzuntersuchungen sowie die qualitativen Befunde, die bei der weiteren Gestaltung des PARO berücksichtigt wurden. In einem nachfolgenden Überblick (Shibata 2012) werden Feldexperimente sowie quantitative und qualitative ­Untersuchungen zusammengefasst. Die Experimente zeigen bei den Bewohnern einer Pflegeeinrichtung eine verstärkte soziale Interaktion im Zusammenhang mit dem PARO oder eine Stressreduktion, die auch auf physiologischer Ebene bestätigt werden konnte. Auch das Stressniveau der Betreuer sank infolge der Intervention. In dem Beitrag werden auch instruktive Fallvignetten zu Verbesserungen in einzelnen Symptombereichen wie der Aggressivität, dem Wandering oder dem Mutismus vorgestellt. Bei den quantitativen Evaluationsergebnissen werden die schon angeführten Untersuchungen zur kortikalen Aktivierung referiert sowie eine Felduntersuchung in amerikanischen Pflegeeinrichtungen, bei der die Standarddokumentation vor und nach der PARO-Einführung ausgewertet wurde. Hier fand sich nach dem Einsatz des PARO eine deutliche Verbesserung in Depressionsscores, eine Halbierung der dokumentierten Verhaltensprobleme sowie eine entsprechende Reduzierung des Einsatzes von Psychopharmaka für beide Störungsbereiche. Defizite der Forschungssituation behandeln Burton (2013); Moyle et  al. (2015); McGlynn et al. (2017). In einem Kommentar in The Lancet Neurology konstatiert Burton eine allgemein ungenügende Situation der empirischen Forschung zur tier- und robotergestützten Therapie. Auch der PARO sei bislang nur in Pilotstudien untersucht worden, während ein RCT mit einer ausreichenden Größe und gut konstruierten Kontrollbedingungen bislang noch fehle. Er wirft aber auch die Frage auf, ob ein oberster Evidenzgrad für

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eine Therapie mit einem geringen Risiko überhaupt erforderlich ist. Er verneint das Risiko für den PARO, erwägt aber die erheblichen Kosten einer PARO-Therapie, die eine aufwendigere Untersuchung doch erfordern würden. McGlynn et al. resümieren die vorliegenden Befunde, die auch die Ergebnisse in Shibata (2012) einschließen, als Hinweise auf möglicherweise positive Gesundheitseffekte des PARO. Ein Mangel der meisten vorliegenden Studien sei aber die unzureichende Konzeptualisierung der Interaktion der Studienteilnehmer mit dem PARO, sodass in vielen Studien das Spektrum an Interaktionsformen von einem möglichen Sichtkontakt bis zu einem intensiven Engagement der Probanden reiche. Ein weiterer Mangel betreffe die Untersuchungssituation. Der PARO werde meist im Gruppensetting eingeführt, die gefundenen Effekte seien daher durch gruppendynamische Faktoren konfundiert. Nötig seien Untersuchungen, die den PARO in Interaktion mit einer Versuchsperson beobachten. Schließlich fehlen auch Erkenntnisse zur Wirkung bei gesunden, unabhängig lebenden Probanden, die McGlynn et al. dann untersucht haben. Methodologische Defizite in der Erkenntnislage sehen auch Moyle et al. Sie kritisieren fehlende Kontrollgruppendesigns, zu kleine Fallzahlen, den Einsatz von zu wenig Outcomeindikatoren und die gleichzeitige Untersuchung von demenziell Betroffenen und ko­ gnitiv gesunden Senioren. Der Schwerpunkt ihrer Kritik betrifft aber den unklaren inkrementellen Nutzen, der mit dem PARO ermöglicht wird. So fehle es an genauen Erkenntnissen, ob der Nutzen des Robotereinsatzes für eine Verringerung von demenziellen Problemen über den Nutzen einer weniger aufwendigen Intervention mit einem nichtrobotischen Therapiemittel oder über den Einsatz von normaler Pflege hinausreicht. An die Konfundierung von sozialen und Roboterfaktoren knüpfen auch Sabanovic und Chang (2016) mit ihrer sozialpsychologischen Interpretation des PARO an. Sie ­untersuchen den kontextuellen Beitrag zur Wirkung des PARO, indem der PARO zum Beispiel in einer Bedingung in die Mitte einer Gruppe von Senioren auf einen Tisch gestellt wird und in der anderen Bedingung persönlich jedem Gruppenmitglied vorgestellt und übergeben wird. Sie fassen ihre Überlegungen wie folgt zusammen: The robot’s success depended not only on its technical characteristics (e.g., robustness and ease of use), which were necessary for a successful implementation in everyday use, but also on the successful development of positive interaction dynamics between the robot and participants, which was mediated both by the social context and by their own prior experiences and orientations toward the robot (Sabanovic und Chang 2016, S. 548 f.).

Sie folgern aus ihrer Interpretation die konsequente Einbeziehung von Nutzern in den Designprozess, der insgesamt weniger als ein technologischer und vielmehr als ein Designprozess sozialer Handlungsweisen verstanden werden sollte. Die meisten dieser methodologischen Defizite der Studienlage zum PARO wurden in der aktuellen Untersuchung von Moyle et al. (2017) berücksichtigt. In dieser Multicenter-­ Studie wurden 415 demenziell erkrankte Senioren in 28 australischen Pflegeeinrichtungen randomisiert einer der drei Versuchsbedingungen zugewiesen. Die PARO-Bedingung beinhaltete über zehn Wochen drei wöchentliche individuelle Darbietungen ohne

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Unterstützung durch Therapiepersonal mit einer Dauer von je 15 min. Die Kontrollbedingung bestand in einer analogen Darbietung eines Plüschtieres, nämlich eines ausgeschalteten PARO. Die dritte Bedingung umfasste normale Pflege. Daten wurden während der Intervention und fünf Wochen nach ihrer Beendigung erhoben. Als abhängige Variablen wurden das soziale Engagement, die Stimmungslage und das Ausmaß an Agitation untersucht. Die Hauptergebnisse dieser bislang umfassendsten Studie ergaben eine Überlegenheit des PARO gegenüber der Bedingung „Plüschtier“ bei den abhängigen Variablen visuelles und verbales Engagement, wobei aber nur im Bereich des visuellen Engagements ein klinisch bedeutsamer Effekt erreicht wurde. Hier übertrafen sowohl der PARO als auch das Plüschtier die Bedingung „normale Pflege“. Bei der Verbesserung der Stimmung waren PARO wie Plüschtier in gleichem Maße der Pflege überlegen. Die Auswirkungen auf das Ausmaß der Agitation waren insgesamt inkonklusiv, sie zeigten aber auf jeden Fall keine Überlegenheit des PARO.  Die Autoren betonen das demenziell bedingte niedere Ausgangsniveau der Untersuchungsgruppe im Engagement und werten das Gesamtergebnis als teilweise Bestätigung der Effektivität des PARO. Sie halten aber aufgrund ihrer Befunde bei einer kritischen Ressourcenlage in der Pflege auch ein Plüschtier für eine effektive Intervention. Insgesamt zeigt die Wirkungsforschung zum PARO bei demenziell beeinträchtigten Menschen zwar einen deutlichen Effekt, er ist aber relativ wenig spezifisch. Vor dem Hintergrund der Programmatik der Entwicklung von „emotional creatures“ ist dieses Ergebnis eher enttäuschend. Die gefundenen Effekte stimmen aber mit den Befunden zur Aktivierbarkeit von demenziell erkrankten Menschen auch in einem stationären Setting überein und untermauern die Tendenz, den Rehabilitationsansatz in die stationäre Pflege zu tragen. Bei der aktuellen Befundlage liegen für die weitere Forschung zwei Konsequenzen nahe. Zum einen sollte die Forschung zum PARO zunehmend auch weitere Indikationen einbeziehen, zum anderen sollte sie in einem „social turn“ mit der Ausarbeitung von Manualen die Gruppensituation, in welcher der PARO eingeführt wird, kontrolliert gestalten und diese dann qualitativ evaluieren, anstatt weitere RCTs zu unternehmen.

19.8 Der PARO in der Kritik Der PARO erfreut sich in der Praxis einer zunehmenden Bekanntheit, seine Verbreitung ist aber eher gering. Pfadenhauer und Dukat (2015) meinen, er sei kein Bestseller. Auch die auf der Homepage des Vertreibers zu findende Liste der Nutzer im nordamerikanischen Raum, dem größten Markt der Welt, ist überschaubar (Parorobots 2014). Einen Grund für den nur relativen Erfolg 15 Jahre nach der Einführung auf dem europäischen Markt stellt sicherlich die erhebliche Investition dar, die das Gerät erfordert. Für einen PARO fallen derzeit mehr als 5000 € an. Man kann ihn auch mieten, aber um ihn erfolgreich einzusetzen, sind mehrere Wochen zu veranschlagen, sodass die Kosten dafür ebenfalls nicht unerheblich sind.

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Aber es gibt auch inhaltliche Vorbehalte gegen den PARO, die seine Verbreitung wahrscheinlich ebenfalls behindern. Diese finden sich weniger in der Fachdiskussion, werden aber in Publikumsdiskussionen häufiger geäußert. Hier wird der PARO als Roboter angesprochen, als der er im Allgemeinen auch vorgestellt wird. Das Thema der Robotik in der Pflege ist aber mit der Diskussion um den Mangel an Pflegekräften assoziiert und so wird der PARO häufig zum Anlass für eine Auseinandersetzung über einen personalsub­ stituierenden Einsatz von Robotern in der Pflege. Tatsächlich hat Shibata den PARO als Ersatz entwickelt, wenn auch nicht als Ersatz für Betreuung und Pflege, sondern als Ersatz für die Tiertherapie, deren Einsatzmöglichkeiten er wegen der Hygieneprobleme, der raschen Ermüdung der Tiere, der möglichen Gefährdung für die Patienten und die Tiere als sehr beschränkt einschätzt (Shibata 2012). Trotzdem hat auch Shibata der Interpretation des PARO als personalsubstituierende Technik mit der ein und anderen unvorsichtigen Formulierung Vorschub geleistet: PARO „fills … the need for the elderly … to recieve … stimulation, while at the same time providing caregivers with free time to perform other required functions“ (Shibata 2012, S. 2529). Ganz direkt betrachtet Yu den PARO als eine Technologie, die die geringen Personalressourcen in der Demenzpflege kompensieren soll: „Furthermore, owing to a lack of manpower for many day care centres in Hong Kong, few provide stimulating social activities for those with dementia“ (Yu 2015). Nach dem referierten Stand der Wirkungsforschung eignet sich der PARO tatsächlich nicht dazu, Personal zu ersetzen, im Gegenteil ist die Arbeit mit ihm als Mittel zur Aktivierung selbst personalabhängig. Ein unbegleiteter Einsatz hat eine verringerte Wirkung und wird auch ausdrücklich nicht empfohlen (Moyle et al. 2017, S. 772). Die Einwände gegen den PARO hängen zudem mit einer geringen Wertschätzung der Robotik in sozialen Anwendungen zusammen. Das EU-Barometer 382 erhob einen ­allgemeinen Vorbehalt der EU-Bürger gegen Roboter, 70 % von ihnen meinen, dass Roboter Jobs kosten (European Commission 2012, S. 21). Bei der Befragung wurde zudem die Akzeptanz für Roboter nach verschiedenen Einsatzgebieten erhoben. In der Altenpflege halten nur 4  % der EU-Bürger einen Einsatz von Robotern für ein sinnvolles Ziel, in Deutschland sind es sogar nur 2 %. Im Gegenteil meinen 60 % – in Deutschland 74 % –, Roboter sollten in der Altenpflege nicht erlaubt sein. Hier unterscheiden sich die europä­ ische und besonders die deutsche Mentalität von der in Japan, das als führendes Land der Robotik gilt (Coulmas 2007, S. 124). Bartneck et al. (2006) konnte in einer Untersuchung der Einstellungen gegenüber Robotern signifikante Unterschiede zwischen Deutschland und Japan in Bezug auf Befürchtungen zu ihrem sozialen Einfluss und auf eine allgemeine Interaktionsangst ihnen gegenüber belegen. Eine etwas andere Kritikrichtung trifft den PARO direkter. Auch diese findet sich nicht in der Fach-, sondern in der öffentlichen Diskussion. Der Theologe Jürgen Manemann wertet den „Gefühlsroboter“ als Zeichen eines gefühllosen Umgangs mit Demenzkranken, sein Einsatz sei nur für eine kurze Zeit vertretbar (taz 2011; Jehle 2014). Der von Manemann vorgebrachte Kritikpunkt der maskierten technischen Entpersönlichung in der Betreuung wurde besonders plakativ in der seit 1989 ununterbrochen laufenden Zeichentrickserie „Die Simpsons“ aufgegriffen. Der PARO taucht hier in der Folge 490 (Staffel

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23, 4) auf. Sie trägt auf Deutsch den Titel „Das Ding, das aus Ohio kam“, im amerikanischen Original heißt sie in signifikanter Weise „Replaceable you“. Ein Handlungsstrang zeigt darin die Ersetzbarkeit von Menschen in der Arbeitswelt. Homer Simpson erhält zur Unterstützung eine Assistentin für seine Arbeit und im Lauf der Handlung vertauschen die beiden ihre Positionen. In der Parallelhandlung baut Bart, Homers Sohn, zusammen mit dem Klassenstreber Martin Prince Jr. einen PARO, der in der Senioreneinrichtung von „Grampa Simpson“ einen Aufschwung an Lebensfreude bewirkt, was die Geschäftsleute vor Ort, allen voran den Beerdigungsunternehmer zu Gegenmaßnahmen veranlasst, weil sie ihre Geschäftsmodelle in Gefahr sehen. Hier fungiert der PARO wieder als Ersatz, aber diesmal als Ersatz für ein personales Gegenüber. Die moralische Ambivalenz, die darin liegt, erscheint in der Handlung als zeitweilige Entartung des PARO, der aggressiv mutieren kann. Die Kritik ist sehr grundsätzlich und schließt an die Tradition der allgemeinen Maschinenkritik an. Sie mag berechtigt sein, dabei sollte aber nicht vergessen werden, dass sie im Grunde auch andere emotional stark wirksame Technologien wie das Auto und den Fernseher betrifft. Vor allem aber überdeckt die Kritik, die mit der Opposition von menschlicher Begegnung und Maschine operiert, die andere Opposition, die ein starkes Argument für den PARO liefert: die des PARO gegenüber den Psychopharmaka. Mit dem PARO wird auf einem technisch unterstützten Weg der Einsatz von Psychopharmaka in belegbarer Weise substituiert. Die Nebenwirkungsfreiheit und der nichtsystemische und äußerliche Einsatz sprechen für eine klare Präferenz zugunsten des PARO. Dieses Argument wird in der PARO-Literatur bislang aber kaum genutzt.

19.9 Schlussbetrachtung Der PARO ist als eine der wenigen verfügbaren Rehabilitationstechnologien mit einer sozial-emotionalen Zielrichtung von besonderem Interesse. Seine Entwicklung war von Anfang an forschungsgetrieben. Technisch scheint der PARO inzwischen ausgereift und die Forschung ebenfalls weit fortgeschritten. Die weitere Entwicklung muss sich verstärkt anderen Indikationen zuwenden als allein der fortgeschrittenen Demenz. Evaluationsstudien sollten zudem mehr den PARO als Instrument von therapeutischen Mitarbeitern in sozialen Situationen untersuchen. Ethische Erwägungen ziehen zu wenig in Betracht, dass mit dem PARO eine teilweise Alternative zur pharmakologischen Behandlung greifbar geworden ist.

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Dr. Carl Heese  Dipl.-Psych., M. A., MBA, ist habilitiert für das Fach Gesundheitspädagogik und ist Inhaber der Professur für Sozialpädagogik der Wilhelm Löhe Hochschule Fürth. Seine Forschungsschwerpunkte sind unter anderem Fragen der medizinischen und sozialen Rehabilitation. Dr. Tilman Thaler  Dipl.-Päd., ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Sozialpädagogik an der Katholischen Universität Eichstätt-Ingolstadt und arbeitet zu Fragen der Methodologie und der Philosophie der Sozialforschung.

E-Learning für ergonomische Arbeitsabläufe in der medizinischen Rehabilitation

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Kurt Landau

Inhaltsverzeichnis 20.1  F  ragestellung  20.1.1  Belastungen und Erkrankungen von Pflegepersonen  20.1.2  Ergonomische Fortbildung der Pflegekräfte  20.2  Ergonomische Arbeitsabläufe in der Pflege  20.2.1  Definition Ergonomie  20.2.2  Arbeitsfähigkeit der Pflegekräfte  20.2.3  Das Arbeitssystem „Pflege“  20.2.4  Formen menschlicher Arbeit  20.2.5  Belastung und Beanspruchung  20.2.6  Gestaltung der Pflegearbeit am Beispiel von Transfertätigkeiten  20.3  Fallbeispiel „Belastung von Pflegepersonen in der Rehabilitation“  20.4  E-Learning für Pflegekräfte in der medizinischen Rehabilitation  20.4.1  Grundlagen  20.4.2  E-Learning-Methoden  20.4.3  E-Learning-Programme für die Pflegeergonomie in der medizinischen Rehabilitation  20.5  Fallbeispiel „Pflegeergonomie mit E-Learning“  20.6  Schlussbetrachtung  Literatur 

 392  392  393  394  394  395  396  397  398  399  402  404  404  405  406  406  407  409

K. Landau (*) Institut für Organisation und Arbeitsgestaltung, Millstatt, Österreich E-Mail: [email protected] © Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2019 M. A. Pfannstiel et al. (Hrsg.), Digitale Transformation von Dienstleistungen im Gesundheitswesen V, https://doi.org/10.1007/978-3-658-23987-9_20

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K. Landau

Zusammenfassung

Psychophysische Belastungen von Pflegepersonen wurden in der Vergangenheit vielfach untersucht. Es handelt sich im körperlichen Bereich u. a. um das Einnehmen von Zwangshaltungen, das Heben und Tragen oder den Krafteinsatz. Dabei können sich regelmäßig ungünstige Körperhaltungen ergeben, hohe Bandscheibenkompressionsdrücke vor allem am lumbosakralen Übergang, aber auch Beanspruchungen im Schulter-Nacken- sowie im Kniegelenksbereich. Klinikleitungen und Pflegemitarbeitern fehlen häufig die Kenntnisse der Verhältnis- und Verhaltensergonomie, um Arbeitsbelastungen zu erkennen, systematisch zu mildern und Beschwerden- und Erkrankungsrisiken zu senken. Neben Ergonomietrainings direkt am Arbeitsplatz in der Klinik können E-Learning-Systeme ergonomisches Basiswissen vermitteln und zu ergonomisch optimierten Arbeitsabläufen beitragen.

20.1 Fragestellung Beschäftigte in der Pflege haben aufgrund berufstypischer, wirbelsäulenbelastender Tätigkeiten ein erhöhtes Risiko für bandscheibenbedingte Erkrankungen der Lendenwirbelsäule (BK 2108). Im Jahr 2014 ging bei der Berufsgenossenschaft Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege 3065-mal die Meldung auf den Verdacht der BK 2108 ein (Kusma et al. 2015, S. 244). Hinzu kommen zahlreiche andere psychophysische Belastungen mit weiteren Erkrankungsrisiken  – oft auch mit dem Schwerpunkt kurzzeitiger oder dauerhafter psychischer Schädigungen.

20.1.1 Belastungen und Erkrankungen von Pflegepersonen Eine aktuelle Gesundheitsstatistik der DAK zeigt, dass die Branche „Gesundheitswesen“ – neben der Branche „Verkehr, Lagerei und Kurierdienste“ – mit 4,7 % den höchsten Krankenstandswert aufweist (Marschall et  al. 2016). Die hohen Ausfallzeiten im „Gesundheitswesen“ sind sowohl auf eine überdurchschnittliche Erkrankungshäufigkeit als auch auf eine längere Erkrankungsdauer zurückzuführen: Je 100 ganzjährig Versicherte konnten 2015 129,5 Erkrankungsfälle gezählt werden, die im Durchschnitt 13,1 Tage dauerten (Marschall et al. 2016, S. 124). Das hohe Krankenstandsniveau im Gesundheitswesen ist zu einem großen Teil auf stark belastende Arbeitsbedingungen zurückzuführen. Psychophysische Belastungen von Pflegepersonen wurden in der Vergangenheit vielfach untersucht (z. B. BKK 2008). Es handelt sich im körperlichen Bereich u. a. um das Einnehmen von Zwangshaltungen, das Heben und Tragen oder den Krafteinsatz. Dabei können sich regelmäßig ungünstige Körperhaltungen ergeben, hohe Bandscheibenkompressionsdrücke vor allem am lumbosakralen Übergang, aber auch Beanspruchungen im Schulter-Nacken- sowie im Kniegelenksbereich (Literatur dazu bei Landau et al. 2014 und Landau 2019).

20  E-Learning für ergonomische Arbeitsabläufe in der medizinischen Rehabilitation

393

Bei den psychischen Belastungen sind es vor allem Schicht und Nachtarbeit, der Umgang mit pflegebedürftigen oder schwerstkranken Menschen, die tägliche Konfrontation mit menschlichem Leid und vieles andere mehr. Belastungsstudien liegen in Form von Erhebungen, Befragungen oder Messungen vor (z. B. Bartholomeyczik 1993). Die Ergebnisse sind nur teilweise gut dokumentiert, vor allem fehlen Hinweise zur belastungsmindernden Arbeitsgestaltung und Arbeitsorganisation. So leitete Mergner (1990) bereits vor fast drei Jahrzehnten einen Artikel ein mit: „Warum noch ein Aufsatz zu diesem Thema?“, um danach zu bemängeln: „Oberflächlicher Konsens, begrenztes Wissen, unzulängliche Veränderungen“. Im Gegensatz zu anderen Branchen verlassen die Beschäftigten im Pflegebereich wesentlich früher ihren Beruf, als es sonst der Fall ist. Ein Arbeitsplatz- oder Berufswechsel lässt sich neben anderen Einflüssen, die hier nicht diskutiert werden, auch auf die hohen körperlichen, zeitlichen und emotionalen Anforderungen im Pflegeberuf zurückführen. Das Arbeitstempo und die körperlich schwere Arbeit wird von den Pflegekräften als besonders negativ beurteilt, auch hier konstatiert man eine deutliche Zunahme in den letzten Jahren und rechnet sicher auch mit einer weiteren Belastung in der Zukunft (DAK-BGW 2005, S. 56). Zahlreiche Ansätze zur Gesundheitsförderung der Pflegekräfte sind bekannt und liegen zum Teil auch in Lehrbuchform vor (z.  B.  Brieskorn-Zinke 2005). Weiterhin sind eine Reihe eher praktischer, manchmal auch rezeptartiger Ausführungen zur Pflegeergonomie bekannt, beispielsweise zur Gestaltung des Pflegewagens (Brennecke et al. 2017) oder zur Rückenstärkung der Beschäftigten (Kolbitsch 2015). Im Rahmen der erwünschten zukünftigen Entwicklungen des Pflegeberufs wird auch zur Ergonomie Stellung bezogen (z. B. Simon et al. 2005 oder Landau et al. 2013). So weist zum Beispiel Michaelis (2011) darauf hin, dass singuläre Maßnahmen zur Prävention von Muskel- und Skeletterkrankungen bei Pflegekräften oft keine statistisch gesicherten Verbesserungseffekte erbringen, mehrdimensionale Maßnahmen sind dagegen deutlich wirksamer. Die Berufsgenossenschaft für Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege hat naturgemäß ein sehr starkes Interesse an Maßnahmen zur Gesundheitsförderung bei Pflegekräften und stellt mit dem Rückenkolleg eine Präventivprogramm vor (Kusma et al. 2015). Der Zusammenhang zwischen Ergonomie und Pflegeinformatik wird bei Hübner (2002) thematisiert. Zahlreiche Lehrbücher und Schulungsunterlagen, die auch zur Ergonomie Stellung beziehen, liegen in den Fachdisziplinen der Physiotherapie und Ergotherapie vor, z. B. von Munz (2006). Allerdings darf man in manchen dieser Veröffentlichungen nicht hohe wissenschaftliche Standards der ergonomischen Forschung und Lehre erwarten.

20.1.2 Ergonomische Fortbildung der Pflegekräfte Projekte in Rehabilitationskliniken zeigen, dass Kenntnisse und praktische Erfahrungen auf dem Gebiet der ergonomischen Arbeitsgestaltung bei Klinikmitarbeitern durchaus defizitär sind. Können hier Ergonomietrainings helfen?

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K. Landau

Pflegekräften werden zahlreiche Fortbildungsmaßnahmen angeboten. Die Themenpalette reicht vom Bobath-Konzept bis zur Sturzprophylaxe. Wenn auch die Mehrzahl der Pflegekräfte einen starken Wunsch verspürt, sich neue Fertigkeiten zu erwerben, so scheitern vielfach die Fortbildungsabsichten an betrieblichen, familiären oder finanziellen Restriktionen oder Widerständen. Sich einen oder mehrere Tage für eine Fortbildungsmaßnahme auszuklinken, ist in der alltäglichen Arbeitsbelastung nicht einfach. Was liegt also näher, die heute zeitgemäßen und weitverbreiteten elektronischen Medien zu nutzen und die Fortbildung über ein E-Learning-Programm durchzuführen? Das Programm kann dann entweder zu Hause oder in ruhigen Zeitabschnitten auf Station genutzt werden. Oft lässt sich hier ein Arrangement mit dem Arbeitgeber treffen, auch bezüglich der Finanzierung.

20.2 Ergonomische Arbeitsabläufe in der Pflege Untersucht man Arbeitsabläufe in der Pflege, dann ist es sinnvoll, Rolle und Bedeutung der Ergonomie zu diskutieren.

20.2.1 Definition Ergonomie Die Ergonomie beschäftigt sich mit der Analyse, Ordnung und Gestaltung von technischen, organisatorischen und sozialen Bedingungen von Arbeitsprozessen. Verfolgt werden drei Hauptziele für den Arbeitenden: • schädigungslose, ausführbare, erträgliche und beeinträchtigungsfreie Arbeitsbedingungen ermöglichen, • Standards sozialer Angemessenheit sowie Entlohnung und Kooperation erfüllen, • Handlungsspielräume entfalten, Fähigkeiten erwerben und Persönlichkeit in Kooperation mit anderen entfalten. Man unterscheidet die Verhältnisergonomie und die Verhaltensergonomie. Im ersten Fall geht es um die Gestaltung von Arbeitssystemen, im zweiten um die Verbesserung der individuellen Verrichtungen der Beschäftigten. Die ergonomische Arbeitsgestaltung – also die Verhältnisergonomie – umfasst: • anthropometrische Arbeitsgestaltung: Anpassung des Arbeitsplatzes an die Abmessungen des menschlichen Körpers (z. B. Greifräume und Auslegung von Stellteilen), • bewegungstechnische Arbeitsgestaltung: möglichst optimale Auslegung von Arbeitssystemen bezüglich geringer physiologischer und zeitökonomischer Kosten, • organisatorische Arbeitsgestaltung: beschäftigt sich mit Fragen zum Handlungsspielraum, zur Aufgabenzuweisung und Arbeitsplatzeinbindung, zur Gruppenarbeit und zur Arbeitszeitgestaltung,

20  E-Learning für ergonomische Arbeitsabläufe in der medizinischen Rehabilitation

395

• physiologische Arbeitsgestaltung: Anpassung des Arbeitssystems an die energetischen und biomechanischen Möglichkeiten des Menschen (z.  B.  Arbeitsschwere, Arbeitsdauer), • informationstechnische Arbeitsgestaltung: Optimierung des Informationsflusses am Arbeitsplatz, • sicherheitstechnische Arbeitsgestaltung: durch konstruktive, technische und organisatorische Maßnahmen Arbeitsunfälle und Berufskrankheiten verhindern, • Gestaltung der Arbeitsumgebung: umfasst alle physikalischen, chemischen, biologischen, sozialen und kulturellen Faktoren. Reichen arbeitsgestalterische Maßnahmen nicht, dann werden auch Maßnahmen der Verhaltensergonomie erforderlich. Mit der Verhaltensergonomie sollen sich die Arbeitsweisen eines Mitarbeiters an anthropometrischen, biomechanischen und physiologischen Gesetzen orientieren. Eine wesentliche Voraussetzung dafür stellt die Information der betroffenen Mitarbeiter über die Gründe für die Verhaltensänderung dar. So gibt es beispielsweise verhaltensergonomische Empfehlungen zur Lastenhandhabung, wie z.  B. körpernahes Tragen von Lasten. Verhältnis- und Verhaltensergonomie sind die beiden maßgeblichen Bestandteile der Pflegeergonomie. Die Pflegeergonomie beschäftigt sich mit der Belastung und Beanspruchung der Pflegekräfte. Sie hat zum Ziel, Arbeitsprozesse und Betriebsmittel so zu gestalten, dass Beschäftigte ein ganzes Arbeitsleben ohne Gesundheitsschäden bei möglichst hoher Arbeitszufriedenheit und Chancen zur Selbstverwirklichung Pflegetätigkeiten ausführen können.

20.2.2 Arbeitsfähigkeit der Pflegekräfte Unter der Arbeitsfähigkeit subsumiert man alle Faktoren, die einen Beschäftigten in einer bestimmten Arbeitssituation in die Lage versetzen, die ihm gestellten Arbeitsaufgaben erfolgreich zu bewältigen. Zur Arbeitsfähigkeit gehören demnach Gesundheit und Fachkompetenzen. Diese müssen im Gleichgewicht mit den Tätigkeitsanforderungen und der Arbeits- und Betriebsorganisation sein. Eine Untersuchung älterer Pflegekräfte (> 50 Jahre, n = 2149; Kromark et al. 2008) zeigte, dass sie ihre Arbeitsfähigkeit sowie die physischen und psychischen Arbeitsanforderungen schlechter beurteilten als jüngere Pflegekräfte. Orthopädische Untersuchungen wiesen bei älteren Pflegekräften auf signifikant häufigere Lendenwirbelsäulen- und Halswirbelsäulenbefunde hin. Alterseffekte wurden dagegen bei dermatologischen Erkrankungen sowie auch beim Präventionsverhalten der Pflegekräfte nicht festgestellt. Ältere ­Pflegekräfte leiden unter einer aus ihrer Sicht geringen Wertschätzung des Pflegeberufs (n = 1300). Sie sehen auch die zunehmende Arbeitsbelastung und die geringen Möglichkeiten in der arbeitsorganisatorischen Mitsprache (Grabbe et al. 2006; o. V. 2006; Jasper und Rohwedder 2005).

396

K. Landau

20.2.3 Das Arbeitssystem „Pflege“ Der Begriff „Arbeitsplatz“ wird in den Betrieben und auch im Privatleben zwar extrem häufig verwendet, er birgt jedoch zwei Komplikationen: Mit dem Arbeitsplatz verbindet man eine räumlich eingegrenzte, mit bestimmten Betriebsmitteln ausgestattete Stelle in einem Betrieb, an der eine Arbeitsperson Arbeitsaufgaben verrichtet. In der Gesundheitsund Krankenpflege – und schon gar nicht in der ambulanten Pflege – ist dieser Sachverhalt aber nicht gegeben. Pflegepersonen sind in der Regel „unterwegs“ und nur selten an einer bestimmten räumlichen Stelle anzutreffen. Hinzu kommt das Faktum, dass der Arbeitsplatz als eine Gesamtheit wahrgenommen wird, ohne die Vernetzung der einzelnen Elemente innerhalb des Arbeitsplatzes und auch die Vernetzung des Arbeitsplatzes mit anderen Stellen im Betrieb deutlich zu machen. Man verwendet daher besser anstelle des Arbeitsplatzbegriffes das Modell des Arbeitssystems. Arbeitssysteme dienen der Erfüllung von Aufgaben, wobei Menschen und Betriebsmittel mit der Eingabe unter Umwelteinflüssen zusammenwirken. Das Arbeitssystem ist mit den Systemgrenzen von der Arbeitsumgebung abgegrenzt. In Abb. 20.1 wird gezeigt, dass zwei Pflegekräfte interagieren, sie greifen auf Arbeits- und Hilfsmittel zu, um einen Patienten zu heilen oder dessen Beschwerden zu lindern. Patientenakten, Arbeitsvorschriften, Energie, Nahrungsmittel, desinfizierte Betten, Medikamente usw. betrachtet man als Input des Arbeitssystems, Abfälle, weitergeführte Patientenakten, zu desinfizierende Betten usw. sind der Output.

Abb. 20.1  Das Arbeitssystem Pflege. (Quelle: eigene Darstellung 2018)

20  E-Learning für ergonomische Arbeitsabläufe in der medizinischen Rehabilitation

397

Das Arbeitssystem ist mit der gesamten Arbeitsorganisation des Pflegebetriebes verbunden, man fasst dies unter der arbeitsorganisatorischen Arbeitsumgebung zusammen. Daneben ist die physikalisch-chemische Arbeitsumgebung – nämlich Lärm, Klima, Beleuchtung, Gefahrstoffe – zu beachten. Arbeitssysteme sind soziotechnische Systeme. Oft verwendet man hier auch den Begriff Mensch-Maschine-System, wobei dieser im Pflegebetrieb etwas irreführend sein kann. Der Zweck eines Arbeitssystems folgt aus der Aufgabenstellung und wird durch eine Arbeitsaufgabe beschrieben. Häufig werden Arbeitssysteme als Mikroarbeitssysteme betrachtet, die selbst Komponenten komplexerer Arbeitssysteme, Arbeitssysteme höherer Ordnung oder Makroarbeitssysteme sind. Zum Beispiel ist ein Arbeitssystem in der onkologischen Rehabilitation selbst wiederum Bestandteil des Makroarbeitssystems „Station“ und dieses Makroarbeitssystem ist selbst wieder ein Element des Makroarbeitssystems „Rehaklinik Onkologie“. Wie die Abb. 20.1 zeigt, gehören zu einem Arbeitssystem immer mindestens drei Systemelemente: Mensch, Betriebsmittel und Arbeitsgegenstände. An den Arbeitsgegenständen werden entsprechend der Arbeitsaufgabe Veränderungen vorgenommen. Im Fall des Pflegearbeitssystems ist der Patient zugleich „Arbeitsgegenstand“. Ein Arbeitsgegenstand kann also auch ein biologisches Wesen, Mensch oder Tier sein, man muss mit diesem Begriff nicht unbedingt einen Motor oder eine Küchenmaschine verbinden. Der Begriff des Arbeitssystems wurde 1983 in die Normung übernommen.

20.2.4 Formen menschlicher Arbeit Die durch den Menschen im Arbeitssystem geleistete Arbeit kann ganz verschiedene Formen annehmen. Die folgende Taxonomie menschlicher Arbeitsformen gliedert nach dem spezifischen Arbeitsinhalt, nach der vorwiegenden Beanspruchung von Organen und Fähigkeiten und vergibt dafür einen eindeutigen Fachbegriff. Spezifische Arbeitsinhalte lassen sich recht einfach unterscheiden, wenn die Arbeitsaufgabe entweder das Erzeugen oder Abgeben von Kräften oder das Verarbeiten und Erzeugen von Informationen vom Menschen verlangt (Abb. 20.2). Diese spezifischen Arbeitsinhalte entscheiden sich deutlich durch unterschiedliche Beanspruchungen von Organen und Nutzung von besonderen Eigenschaften, Fähigkeiten, Fertigkeiten und Bedürfnissen des Menschen. Solche Unterschiede haben zur Formulierung besonderer arbeitswissenschaftlicher Bezeichnungen geführt, die die spezielle Eigenart der unter dieser Bezeichnung zusammengefassten Arbeitsinhalte hervorruft. Die Systematik führt zu einer einfachen Fünfergliederung spezifischer Arbeitsinhalte: Erzeugen von Kräften, Koordination von Motorik und Sensorik, Umsetzen von Information in Reaktion, Umsetzen von Eingangsinformation in Ausgangsinformation, Erzeugen von Information.

398 Grundformen menschlicher Arbeit

K. Landau Ausgewählte Beispiele

Vorwiegend Beanspruchung Arbeitsphysiologische von Organen und Bezeichnung Fähigkeiten

Patient im Bett zum Kopfende schieben

Muskel (ggf. Herz und Kreislauf)

muskuläre Arbeit

Koordination von Motorik und Sensorik

Blasenkatheter setzen

Muskel/ Sinnesorgane

sensumotorische Arbeit

Umsetzen von Information in Reaktion

Röntgenbild auswerten

Sinnesorgane/ Muskeln

vorwiegend nicht muskuläre Arbeit

Umsetzen von Pflegemaßnahmen Eingangsinformation in dokumentieren Ausgangsinformation

Sinnesorgane/ geistige Fähigkeiten

informatorische Arbeit

Erzeugen von Information

geistige Fähigkeiten

geistige Arbeit im engeren Sinne

Spezifischer Arbeitsinhalt

Vorwiegend körperlich Erzeugen von Kräften

Vorwiegend nichtkörperlich

Pflegeplan ausarbeiten

Abb. 20.2  Formen menschlicher Arbeit und beanspruchungsspezifische Arbeitsinhalte. (Quelle: Rohmert und Landau 1992)

20.2.5 Belastung und Beanspruchung Aus den verschiedenen Pflegeaufgaben lassen sich Tätigkeitsanforderungen an den Menschen ableiten. Diese kennzeichnen die energetische Arbeitsschwere und die informatorische Arbeitsschwierigkeit einer Arbeit. Zusammen mit den situationsspezifischen – also aus der Arbeitsumgebung herrührenden – Gegebenheiten bestimmen sie die Arbeitsbelastung des Menschen. Die gesamte Arbeitsbelastung lässt sich durch Höhe, Dauer, Reihenfolge, Überlagerung sowie die zeitliche Lage von Teilbelastungen innerhalb einer Arbeitsschicht beschreiben. Man beschreibt Belastungen nach ihren Engpässen: So spricht man von vorwiegend körperlichen und vorwiegend nichtkörperlichen Belastungen. Man benutzt das Attribut „vorwiegend“, weil die jeweils andere Belastungsart nie null werden kann. Besteht z. B. der Arbeitsinhalt einer Hilfskraft darin, Pflegebetten zu säubern und zu desinfizieren, so ist die sich daraus ergebende Belastung vorwiegend körperlich, aber selbst bei dieser einfachen Tätigkeit gibt es auch nichtkörperliche, also informatorisch-­ mentale Belastungselemente. Zum Beispiel muss die Hilfskraft ihren jeweiligen Arbeitsauftrag lesen und diesen nach vollendeter Tätigkeit auch abzeichnen. Die Belastung am Arbeitsplatz wird immer in objektiver Weise ohne Rücksicht auf die betreffende Arbeitsperson beschrieben bzw. analysiert. Im Unterschied dazu ist die Beanspruchung personenbezogen zu sehen. Eine bestimmte Belastung kann auf eine ganz spezielle Arbeitsperson unterschiedlich wirken, je nach den Eigenschaften, Fähigkeiten und Fertigkeiten dieser Person.

20  E-Learning für ergonomische Arbeitsabläufe in der medizinischen Rehabilitation

399

Es ist seit Langem bekannt und auch vielfach untersucht, dass mit dem Pflegeberuf eine Reihe körperlich belastender Tätigkeiten verbunden ist (z. B. BKK 2008). Dazu gehören z.  B.  Transfertätigkeiten, Lagern, Betten beziehen und Betten machen sowie weitere Transporttätigkeiten. Dabei können sich regelmäßig ungünstige Körperhaltungen ergeben, hohe Bandscheibenkompressionsdrücke vor allem am lumbosakralen Übergang, aber auch Beanspruchungen im Schulter-Nacken- sowie im Kniegelenksbereich (Literatur dazu: s. Landau et al. 2014). Insbesondere Patiententransfers gelten als Hauptfaktor für die Entstehung von Rückenbeschwerden. Bekanntermaßen können Rückenbeschwerden auch bei Pflegetätigkeiten multikausal sein – können also z. B. ihre Ursachen auch in psychischen Belastungen haben. Die beeinträchtigte Gesundheit der Pflegekräfte steht in deutlichem Zusammenhang mit der Absicht, den Pflegeberuf zu verlassen (s. z. B. Hasselhorn et al. 2005).

20.2.6 Gestaltung der Pflegearbeit am Beispiel von Transfertätigkeiten Die folgenden Gestaltungsdimensionen geben in Form eines Ishikawa-Diagramms einen Überblick zu wichtigen Einflussfaktoren bei Transfertätigkeiten (Abb.  20.3; s. a. Stern et al. 2013): Der „Arbeitsgegenstand“, also der Patient, nimmt wesentlichen Einfluss auf die Patiententransfers, kann jedoch nur bedingt beeinflusst werden (unten links in der Abb. 20.3). Sein Krankheitsbild, seine Persönlichkeit und sein psychophysischer Zustand bestimmen auch die ärztlichen und therapeutischen Maßnahmen. Neben dem Krankheitsbild, dem verwendeten medizinischen Equipment sowie den therapeutischen und ärztlichen Verordnungen gibt es also weitere Kriterien, die auf die Belastung des Pflegemitarbeiters und die Möglichkeiten zur ergonomischen Arbeits- und Ablaufgestaltung einwirken. Dazu gehört die Persönlichkeit des Patienten (z. B. ängstlich), der Körperzustand (z. B. Gewicht) sowie der aktuelle Zustand (z. B. Spastik). Viele (auch) schwerstpflegebedürftige Patienten besitzen jedoch motorische Fähigkeiten, zumindest teilweise. Diese Fähigkeiten sollten nicht nur zum Nutzen des Patienten, sondern auch zur körperlichen Entlastung des Pflegemitarbeiters genutzt werden. Sollte der Patient aufgrund seiner mentalen Fähigkeiten nicht in der Lage sein, die Anweisungen zu verstehen, dann sollte über Berührungen, Führen einzelner Körperteile oder auch Simulation der Abläufe versucht werden, den Patienten zu aktivieren. Die Pflegekräfte nehmen mit einer Vielzahl von Kriterien selbst Einfluss auf den Patiententransfer: • • • • •

theoretische Kenntnisse (z. B. Kinästhetik, Bobath), Routine, Alter/Berufsverweildauer (z. B. Beschwerden), körperliche Voraussetzungen (z. B. Wirbelsäulenstabilität), aktueller Zustand (z. B. Motivation).

Persönlichkeit

Mitarbeiter

Arbeitsstruktur

Motivation

Routine

Haus-/ Pflegephilosophie

Arbeitsprozesse

Abteilungszusammensetzung

Personalausstattung

Alter/ Berufsausbildung

psycho-physischer Zustand

Energieversorgung usw.

ergonomisch optimierte Patiententransfers

Umgebungsauswirkungen usw.

Arbeitsanweisungen, Erledigungsvermerke

Abfall

Medikamente

Arbeitsanweisungen

Krankheitsbild

KlinikLayout

Verbrauchsmaterial

Medikamente

Patientenakte

Ausgabe

physikalisch-chemische Arbeitsumgebung

StationsLayout

Stationszimmer

Patientenakte

Eingabe

kleine Pflegehilfsmittel

Duschwanne

psycho-physischer Zustand

Lifter

ärztl./therapeutische Maßnahmen

Bett

Patientenzimmer

Arbeitsumgebung

Abb. 20.3  Wichtige Einflussfaktoren auf Patiententransfers. (Quelle: eigene Darstellung 2018)

Patient

Rollstuhl

Arbeitsmittel

400 K. Landau

20  E-Learning für ergonomische Arbeitsabläufe in der medizinischen Rehabilitation

401

In der Arbeitsstruktur verbirgt sich die Haus- und Pflegephilosophie, die die grundsätzliche Arbeitsweise vorgibt (z. B. bestimmte Transfertechniken werden vorgeschrieben). Sie wirkt durch die Personalzusammensetzung (z. B. Dienstplan und damit Zuständigkeit für eine bestimmte Anzahl an Patienten) und die Planung und Umsetzung der Arbeitsabläufe auf die Transfers ein. Die Eingabe in das Arbeitssystem besteht u. a. aus: • • • •

Patientenakten, Medikamenten, Verbrauchsmaterial usw.

Bei der Ausgabe ist sowohl auf den Zustand des Mitarbeiters (z. B. Beschwerdefreiheit) als auch auf die erzielte Pflegequalität (z. B. Befinden des Patienten) zu achten. Bei der Arbeitsumgebung ist vor allem der Raum (Abteilung, Zimmer, Nebenräume) in seiner Größe und Anordnung sowie mit seinen Restriktionen bezüglich des Standorts und der Bewegungsmöglichkeiten der Arbeitsmittel von Relevanz. Folgende Arbeitsmittel müssen in die Gestaltungsphase einbezogen werden: • • • • •

Rollstuhl (z. B. Funktionstauglichkeit), Bett (z. B. Höhenverstellbarkeit), Lifter (z. B. Anzahl), Duschwanne/-liege (z. B. Funktionstauglichkeit), kleine Pflegehilfsmittel.

Eine Anleitung zur körperlichen Entlastung des Pflegemitarbeiters empfiehlt sich vor allem bei (es besteht kein Anspruch auf Vollständigkeit): • Lagerung im Bett (z. B. Abstoßen mit den Füßen, Gesäß anheben, Mithilfe beim Drehen, Hochziehen mithilfe des Bettgalgens), • Aufstehen vom Bett oder Stuhl (z. B. Patient stützt sich ab) sowie beim Setzen, • Transfer vom Bett in den Rollstuhl oder umgekehrt (z. B. Patient stützt sich ab, Patient und Pflegekraft setzen Rutschbrett aktiv ein). Die für den Pflegemitarbeiter belastungsoptimale Gestaltung dieser Einflussfaktoren sollte im Zentrum organisatorischer und investiver Maßnahmen von Klinik- und Pflegedienstleitung sowie auch von ergonomischen Fortbildungsmaßnahmen stehen. Es ist selbstverständlich, dass nicht alle Einflussfaktoren mit gleicher Intensität betrachtet werden können. Zudem ist nach Abschluss der Analysephase noch unklar, ob für alle Einflussfaktoren auch entsprechende Empfehlungen abgeleitet werden können. In diesem Beitrag können nun kein vollständiger Überblick und keine Detailangaben zu den Gestaltungsregeln bei der Pflege gegeben werden. Stattdessen sei auf Landau (2019) verwiesen.

402

K. Landau

20.3 F  allbeispiel „Belastung von Pflegepersonen in der Rehabilitation“ Im Folgenden soll über Belastungsuntersuchungen auf einer Station zur Frührehabilitation berichtet werden. Natürlich dürfen Verallgemeinerungen der Ergebnisse nur mit großer Vorsicht vorgenommen werden. Das Belastungskataster (zum Begriff s. Brauchler et al. 2010) wurde softwaregestützt mit der Methode ABG (Arbeitsplatz – Belastung – Gestaltung; Landau et al. 2014) durch ergonomisch geschulte und in der Gestaltung der Pflegearbeit erfahrene Analytiker erstellt. ABG enthält mehrere Module. Hier wurde Modul BELA (steht für Belastungsanalyse) verwendet. Als Erhebungstechnik dienen je nach Situation Arbeitsplatzbeobachtungen und Interviews der betroffenen Mitarbeiterinnen, die anhand standardisierter Einstufungsschlüssel mit berufskundlichen Richt- und Brückenbeispielen von speziell geschulten Analytikern in ca. 40–60 min je Arbeitsplatz durchgeführt werden. Es werden nicht Einzelarbeitsplätze untersucht, sondern stattdessen Arbeitsplatztypen gebildet, die jeweils für einen Bereich ähnlicher Arbeitsplätze stehen. Abb. 20.4 zeigt für einen Pflegearbeitsplatztyp der Spätschicht das Belastungsprofil in Ampelfarben (DIN EN 614-1): • Grün bedeutet: die Arbeitssituation ist in Ordnung, • Gelb: die Arbeitsgestaltung und Arbeitsorganisation sind in absehbarer Zeit zu verbessern, • Rot: Gestaltungsmaßnahmen sind sehr dringlich.

27 Hilfsmittel 26 Bewegungsraum 25 Manuelle Arbeitsprozesse 24 Art der Arbeit (Körperbewegung) 23 Körperhaltung

22 Kritik- und Konfliktpotential 21 Konzentration Wissensverarbeitung

1 Beleuchtung 2 Schall 0 3 Klima: Wärme 10 4 Klima: Kälte 20 30 5 Vibration 40 50 6 Gefahrstoffe: inhalativ 60 70 80 7 Gefahrstoffe: Hautkontakt 90 100 8 Gefährdung

20 Eigenverantwortung Arbeitsergebnis 19 Verantwortung Personen und Sachen 18 Propriorezeptive Wahrnehmung 17 Taktile Wahrnehmung

16 Olfaktorische Wahrnehmung 15 Auditive Wahrnehmung

9 PSA 10 Arbeitszeitregelung 11 Zeitdruck und Arbeitsanfall 12 Erholungswirksame Pausen

13 Mehrstellenarbeit 14 Visuelle Wahrnehmung

Abb. 20.4  Ergebnis der Belastungsanalyse für Arbeitsplatztyp „Pflegefachkraft in Frühschicht“ – Darstellung nach dem Ampelprinzip. (Quelle: eigene Darstellung 2018)

20  E-Learning für ergonomische Arbeitsabläufe in der medizinischen Rehabilitation

403

Psycho-mentale Anforderungen

1

Arzthelferin (Dokumentation)

2

Pflegehilfe

3

Stationsleitung

4

Pflegefachkraft – schichtunabhängig

5

Frühschicht: umfangreiche

6

Zwischenschicht: ähnliche

Morgentoilette

8 6 7 4 5

3 1 2

Aufgaben wie Spätschicht, nur weniger Zeit

7

Spätschicht: ausreichend

8

Nachtschicht: Verantwortung,

Zeit für Abendtoilette

Lagerung, Schichtlage

AP-Typen 5 – 8 liegen sehr eng beieinander deshalb: relative Einstufung beachten

Physisch-körperliche Anforderungen

Abb. 20.5  Belastungskataster der untersuchten Arbeitsplatztypen einer Station. (Quelle: eigene Darstellung 2018)

Die Zusammenfassung der Belastungsanalysen für acht Arbeitsplatztypen der untersuchen Station als ein Belastungskataster zeigt, dass alle Arbeitsplatztypen im gelben bzw. am Übergang zum roten Bereich angeordnet sind (Abb. 20.5; Arbeitsplatztypen 5–8 liegen sehr eng beieinander, deshalb ist hier die relative Einstufung zu beachten). Auf die in dieser Abbildung vorgenommene starke Aggregation der 27 Belastungsmerkmale auf ­lediglich zwei Belastungsdimensionen der „psychomentalen Anforderungen“ und „körperlichen Anforderungen“ werden einzelne rote oder gelbe Kriterien, bei denen mit unterschiedlicher Dringlichkeit Gestaltungsmaßnahmen empfohlen werden, „überdeckt“. Eine gelbe Einstufung bedeutet deshalb nicht, dass hier kein Handlungsbedarf erforderlich ist. Die beiden Abbildungen weisen auf den hohen körperlichen Einsatz bei fast allen Aktivitäten des Patiententransfers, beim Betten und Lagern, beim Verschieben der Betten (unter räumlich beengten Verhältnissen) u.  a. hin. Die Beobachtung und die Befragung betroffener Pflegekräfte zeigten in vielen Fällen unergonomische Arbeitsweisen, z. B. körperferne Aktivitäten, hoher Krafteinsatz, Nichtverwendung von Patientenliftern, Nichtnutzung von Verstellmöglichkeiten der Patientenbetten u. v. m. Es zeigte sich, dass sich über Jahre fehlerhafte Arbeitsweisen etabliert hatten. Das Motto: „das haben wir immer schon so gemacht“, ist häufig festzustellen. Somit stellte sich die Frage nach einem angemessenen Trainingskonzept der Pflegeergonomie,

404

• • • • •

K. Landau

das sich im Klinikalltag realisieren lässt, das Frontalunterricht vermeidet und direkte Mitwirkung der Beschäftigten erfordert, das gute Erfolgsaussichten vermuten lässt, das den Klinikbetrieb nicht beeinträchtigt und das eine positive Kosten-Nutzen-Relation aufweist.

20.4

E-Learning für Pflegekräfte in der medizinischen Rehabilitation

Ohne Zweifel lassen sich ergonomische Grundlagen sowohl in Pflegeschulen als auch in späteren Weiterbildungsangeboten in Form eines Frontalunterrichts  – u.  U. gepaart mit praktischen Übungen – vermitteln. Effizienz und Effektivität dieser Wissensvermittlung sind jedoch begrenzt. Der Wissensstoff in der Pflegeausbildung ist sehr umfangreich. Es kann daher sein, dass ergonomische Fragestellungen in der Bedeutung für die Gesundheitsprävention der Pflegekräfte untergehen. Es ist daher sinnvoll zu prüfen, ob elektronische Medien diese Defizite beseitigen können.

20.4.1 Grundlagen Es ist derzeit noch nicht möglich, einen vollständigen Überblick zum E-Learning-­Angebot in der Pflege im deutschsprachigen Raum zu geben. Der größte Anbieter, auch mit einem umfassenden Angebot, ist zweifellos der TÜV-Rheinland (2018). Unter dem Titel „online-Praxiswissen für Pflegefachkräfte“ stehen zwölf Themen mit 29 Lernmodulen zur Verfügung. Es wird nach Expertenstandards, Pflegerisiken und Hygienemaßnahmen differenziert. Ergonomische Inhalte fehlen jedoch. Bei der Anmeldung zu einem Kurs beim TÜV-Rheinland wird unterschieden, ob die Lernenden Pflegefachkräfte oder ­Pflegehilfskräfte sind. Die E-Learning-Programme sind individuell durch die Pflegekräfte oder auch durch den Arbeitgeber, dann üblicherweise für eine größere Beschäftigtengruppe, buchbar. Von einem durch Bund und EU geförderten Projektverbund wird über die Entwicklung eines virtuellen Ergonomietrainers berichtet (Reichold 2016). Die Zielgruppe besteht v. a. aus Pflegeschülern. Ihnen werden visuell und auditiv ergonomisch „richtige“ Körperhaltungen und -bewegungen demonstriert. Bei Ausführung durch die Auszubildenden selbst erfolgt ein Feedback u. a. über 3-D-Kamera- und ultraschallgestützte Messsensorik. Das Projekt ist noch nicht abgeschlossen. Unter E-Learning versteht man alle Formen des Trainings, bei denen elektronische Medien für die Präsentation und Distribution von Lernmaterialien und/oder zur Unterstützung zwischenmenschlicher Kommunikation zum Einsatz kommen (Kerres 2001). Ein Webinar oder Webseminar ist ein Seminar, das über das Internet durchgeführt wird. Das Webinar ist interaktiv angelegt und gestattet damit die Kommunikation zwischen dem Referenten und den Teilnehmern. Rapid E-Learning geht von prototypischem Material aus, zum Beispiel einer PowerPoint-Präsentation oder einem vorhandenen Video. Autorensysteme des E-Learnings kommen dabei nicht zum Einsatz. Das Ergebnis ist damit selten „perfekt“, es geht

20  E-Learning für ergonomische Arbeitsabläufe in der medizinischen Rehabilitation

405

um die möglichst schnelle und kostengünstige Schulung. Wir gehen im Folgenden nur auf „klassisches“, mit einem Autorensystem erstelltes E-­Learning ein. E-Learning-Programme zur Pflegeergonomie sollen dazu dienen, die Gesundheit der Pflegekräfte und Therapeuten durch das Erlernen von Maßnahmen der Verhältnis- und Verhaltensergonomie zu fördern und zu erhalten.

20.4.2 E-Learning-Methoden Um professionelle Ergebnisse eines E-Learning-Systems zu erzielen, ist es erforderlich, ein multidisziplinäres Team bei der Entwicklung zusammenzustellen. Man unterscheidet dabei zwei Phasen: • E-Learning-Konzeption, • E-Learning-Produktion. Wie Abb. 20.6 zeigt, ist der Einbezug eines hochkompetenten Wissensträgers, hier in diesem Fall aus der Krankenpflege, bei der Drehbucherstellung unabdingbar.

E-Learning-Produktion Teammitglied E-Learning-Autor Fotograf/Grafiker/ Designer/Animator Sprecher/ Toningenieur/Cutter Programmierer

Spezialgebiet Autorenwerkzeug Visuelle Gestaltung Auditive Gestaltung

Administrator für Veröffentlichungsplattform Usability-Experte Schauspieler, Beschäftigte

Entwicklung über das Autorenwerkzeug hinausgegehende Funktionen Bereitstellung der E-Learning-Module Bedienbarkeit Produktion von Realvideos

E-Learning-Konzeption/Drehbucherstellung Teammitglied/Qualifikation Wissensträger (SME = Subject matter expert) Pädagoge / „Storyteller“ Grafiker (Technischer) Redakteur

Spezialgebiet Das zu vermittelnde Wissen Didaktik & Motivation Design Texterstellung/Informationsaufbereitung

Abb. 20.6  E-Learning-Konzeption und Produktion. (Quelle: in Anlehnung an Uhrig 2014)

406

K. Landau

Platzhalter Abbildung Start Bei der E-Learning-Produktion übernimmt der E-Learning-Autor die zentrale Rolle. Wichtig ist hier die Verwendung professionell erstellter Video-, Audio- und Animationsdateien. Bereits zu Beginn des E-Learning-Programms muss über die Displayauflösung und die Zielgeräte der späteren Anwender entschieden werden. Sollen die E-Learning-­ Programme später auf Notebook, Tablet, Smartphone oder einem klassischen PC laufen? Ebenso sind Grundsatzentscheidungen über das Publikationsformat (SWF, HTML 5, NP 4) zu treffen.

20.4.3 E-Learning-Programme für die Pflegeergonomie in der medizinischen Rehabilitation Ergonomie in der Pflege bedeutet, durch Arbeitsplatz- und Arbeitsprozessgestaltung die Tätigkeiten (z. B. die Transfers) so zu gestalten, dass sie: • ausführbar (im Rahmen der psychophysischen Kapazitäten der Pflegekräfte), • schädigungslos (Pflegekräfte können die Tätigkeiten ein ganzes Arbeitsleben ohne gesundheitliche Folgewirkungen ausführen), • zumutbar (die Tätigkeit entspricht den gesellschaftlichen und rechtlichen Normen), • arbeitszufriedenheitsfördernd, • lernförderlich, • sozial verträglich sind. Der Autor dieses Beitrags hat E-Learning-Programme entwickelt, die vor allem an den beiden ersten Stufen dieses Bewertungssystems ansetzen.

20.5 Fallbeispiel „Pflegeergonomie mit E-Learning“ Seit etwa drei Jahren ist in einer großen Rehaklinik das E-Learning-System zur Pflegeergonomie im Einsatz. Es besteht aus sieben Einzelprogrammen, die miteinander vernetzt sind und von Pflegekräften nach ihren individuellen Wünschen benutzt werden können (Abb. 20.7). Die Programme sind stark animationsgestützt und enthalten auch sehr viele Praxisvideos. Jedes Programm enthält mindestens zehn Quizabschnitte, in denen die Pflegekräfte ihr bisher erzieltes Wissen testen können. Am Ende erhalten sie auf Wunsch einen Beleg über ihr Testergebnis und auch über die Zeit, die sie in den E-Learning-Programmen zugebracht haben. Die reine Bearbeitungszeit des E-Learning-Systems beträgt ungefähr acht Stunden, wobei es jedoch nicht empfehlenswert ist, das an einem Stück zu machen, sondern in den betrieblichen Alltag über mehrere Wochen je nach Arbeitsaufkommen und Interesse einzustreuen. Die bereits erwähnte Rehaklinik hat auf den Klinikstationen 32 PCs

20  E-Learning für ergonomische Arbeitsabläufe in der medizinischen Rehabilitation

407

Grundlagen

Patienteneinflüsse

Hilfe-Funktion E-learning-System

Eigenschaften der Pflegekraft

„Ergonomie in der Pflege“

Arbeitsprozesse

Transfers

Trainingsmaßnahmen

Abb. 20.7  Grobstruktur des E-Learning-Systems „Ergonomie in der Pflege“. (Quelle: eigene Darstellung 2018)

für die Umsetzung dieses E-Learning-Projekts zur Verfügung gestellt. Die Nutzung geschieht während der Arbeitszeit. Eine Speicherung der Nutzerdaten erfolgt aus Datenschutzgründen nicht. Tab. 20.1 vermittelt anhand weniger Bildschirmdarstellungen für das Beispiel „Transfers sitzend-sitzend“ einen Eindruck von Inhalt und Vorgehensweise in diesem E-Learning-System. Die hier dargestellten Animationszeichnungen stehen jeweils für Videoclips, mit denen die ergonomischen (und z. T. auch kinästhetischen) Einflussmöglichkeiten der Pflegemitarbeiter herausgearbeitet werden. In verschiedenen Beiträgen (Landau et al. 2014; Weißert-Horn et al. 2014) haben wir über die Ergebnisse pflegeergonomischer Maßnahmen auf einer Wachkomastation bereits berichtet. Dort sind verschiedene Erfolgsmessgrößen für eine Untersuchungsgruppe sowie eine Kontrollgruppe (ohne pflegergonomische Instruktionen) aufgeführt. Diese werden hier im Einzelnen nicht wiederholt. Auszugsweise zeigt Abb. 20.8 anhand des Ergonomic Assessment Worksheets (Bokranz und Landau 2012) die deutliche Reduktion der Muskel-­ Skelett-­Belastung durch verhältnis- und verhaltensergonomische Maßnahmen (Jacobs et al. 2018).

20.6 Schlussbetrachtung Neben der Anwendung auf Station zeigt sich bei diesem E-Learning-System ein starkes Anwendungsinteresse in klinikeigenen Pflegeschulen sowie vor allem auch bei der Anpassungsfortbildung ausländischer Pflegekräfte aus Spanien, Portugal, Italien und Griechenland.

408

K. Landau

Tab. 20.1  Auszug aus den Leitregeln zur Pflegeergonomie (hier: drei Punkte aus insgesamt 20 Punkten zum Transfer sitzend-sitzend). (Quelle: Landau et al. 2016) Transfers sitzend-­ sitzend

Beim T. (sitzendsitzend), z. B. von Querschnittspatienten, ein Rutschbrett einsetzen (bzw. über Oberschenkel gleiten lassen)

P. wird nicht mehr gehoben, sondern gezogen. Wenn man mit Rutschbrett schiefe Ebene (z. B. vom Bett zum Rollstuhl nach unten) herstellt oder den P. über Oberschenkel gleiten lässt, P. auf „schiefer Ebene“ über ist die resultierende den Oberschenkel der Pk. Gewichtskraft des P., die gleiten lassen zu überwinden ist, kleiner als das Aufbringen des tatsächlichen Körpergewichtes des P.

Rutschbrett als „schiefe Ebene“ einsetzen Bei T. sitzend-sitzend den tiefen Transfer praktizieren

Der tiefe T. wird dann eingesetzt, wenn ein T. über den Stand nicht möglich ist • T. zwischen zwei Sitzflächen ohne Heben und ohne Schritte • Gewicht des P. zuerst auf seine Füße • danach Gesäß zur Seite bewegen Hinweis: Gilt nicht nur für Schlaganfall- und Querschnittspatienten Durch die Schwungmasse Bei T. sitzend-sitzend des Spielbeins der Pk. von der anfänglichen Grätschstellung der Pk. entsteht starkes Drehmoment um die Füße in die Schrittstellung wechseln und dabei das des P. Spielbein der Pk. als Schwungmasse nutzen

P. erreicht vom Sitzen aus den Rollstuhl. Sinnvoll v. a. dann, wenn T. über Stand nicht möglich

In der Schrittstellung wird der Schwung über das „Spielbein“ für den T. vom Bett zum Rollstuhl genutzt

20  E-Learning für ergonomische Arbeitsabläufe in der medizinischen Rehabilitation

*

100

Hohes Risiko

75

50

Mögliches Niedriges Risiko Risiko

Risikopunkte

409

25

0 Kontrollgruppe (N=6)

Ergonomischkinästhetische Transfers

Untersuchungsgruppe (N=6)

Abb. 20.8  Vergleich zwischen den Risikopunkten der Transferaufgabe bei der Untersuchungs- und Kontrollgruppe auf einer Wachkomastation. *: statistisch signifikant auf Niveau 0,05. (Quelle: Jacobs et al. 2018)

Wenn das Interesse an der Pflegeergonomie bei Pflegekräften erst einmal geweckt wurde, besteht auch der Wunsch, Leitregeln zur Pflegeergonomie (s. Tab. 20.1) und Vorschläge zur Ausgleichs- und Funktionsgymnastik in Papierform zu besitzen, um sie ggfs. in kleinen Pausen im Pflegealltag nutzen zu können. Die Projekte zur Einführung der Pflegeergonomie in einer Rehaklinik haben gezeigt, dass E-Learning-Programme von Pflegekräften und Pflegeschülern gerne akzeptiert werden, dass sie zweckmäßig sind, der Gesunderhaltung der Pflegekräfte dienen und zugleich auch produktivitätsfördernde Wirkungen haben.

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Univ. Prof. Dr.-Ing. Kurt Landau  ist Professeur associé École de technologie supérieure (ÉTS), Montreal, Kanada. Er war bis 2007 Universitätsprofessor und Leiter des Instituts für Arbeitswissenschaft der TU Darmstadt. Neben seiner Professur in Montreal ist er allgemein beeideter und gerichtlich zertifizierter Sachverständiger für Berufskunde, Arbeitstechniken, Arbeits- und Betriebsorganisation sowie Ergonomie.

Exoskelette und künstliche Intelligenz in der klinischen Rehabilitation

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Elsa A. Kirchner, Niels Will, Marc Simnofske, Peter Kampmann, Luis Manuel Vaca Benitez, José de Gea Fernández und Frank Kirchner

Inhaltsverzeichnis 21.1  21.2  21.3  21.4  21.5 

Einleitung  Begriffsklärung und Historie „Exoskelette“  Begriffserklärung „künstliche Intelligenz“ und ihr Einsatz in Exoskeletten  Klassische Maßnahmen in der Rehabilitation am Beispiel Schlaganfall  Neue Ansätze robotikunterstützter Rehabilitation im Einklang mit aktuellen Leitlinien  21.6  Intuitive und situationsgerechte Unterstützung durch Nutzung von Biosignalen  21.7  Mechanische und kinematische Anforderungen  21.8  Hard- und Softwarearchitekturen für KI im System  21.9  Anforderungen an die Regelung und Steuerung  21.10  Erste Testergebnisse bei Patienten  21.11  Schlussbetrachtung  Literatur 

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E. A. Kirchner (*) · F. Kirchner Robotics Innovation Center, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), Bremen, Deutschland Fachbereich 3, AG Robotik, Universität Bremen, Bremen, Deutschland E-Mail: [email protected]; [email protected] N. Will · M. Simnofske · P. Kampmann · L. M. V. Benitez · J. de Gea Fernández Robotics Innovation Center (RIC), Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), Bremen, Deutschland E-Mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected] © Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2019 M. A. Pfannstiel et al. (Hrsg.), Digitale Transformation von Dienstleistungen im Gesundheitswesen V, https://doi.org/10.1007/978-3-658-23987-9_21

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E. A. Kirchner et al.

Zusammenfassung

Das Tragen eines Roboters, also der direkte Kontakt eines potenziell sehr kraftvollen Systems mit dem menschlichen Körper, stellt enorme Anforderungen an die Ergonomie, Sicherheit durch Design und Steuerung sowie an das Zusammenspiel beider Partner – Mensch und Roboter. Letzteres erfordert Regelungsmechanismen, die ein transparentes Verhalten des Roboters für den Menschen ermöglichen (ohne den Menschen zu behindern) und das automatische Erkennen der Intention des Menschen, um ihn situationsgemäß zu unterstützen. Um diese Herausforderungen zu meistern, gilt es, nicht nur neue kinematische und mechanische Designs, Elektroniken und Regelungsansätze zu entwickeln, sondern auch Daten des Menschen, insbesondere psychophysiologische Daten, zu nutzen. Letzteres erfordert den Einsatz sehr fortschrittlicher Signalverarbeitungsverfahren und maschinellen Lernens in Echtzeit. Integriert in das System unter Nutzung von eingebetteter Elektronik und Einbindung in die Regelung des Exoskeletts ergibt sich eine Erweiterung der künstlichen Intelligenz, die den Menschen mit seinem Verhalten, Intentionen und Bedürfnissen einbezieht. Besondere Relevanz und Herausforderung stellt die Nutzung von Exoskeletten für die Neurorehabilitation dar, auf die im Kapitel besonders eingegangen wird.

21.1 Einleitung Exoskelette werden heutzutage für sehr unterschiedliche Anwendungsgebiete und Aufgaben entwickelt (Yang et  al. 2008). So werden sie zur Kraftverstärkung eingesetzt und ­ermöglichen das Heben sehr schwerer Lasten oder sollen die Ausdauer bei monotonen Bewegungen, wie dem Laufen langer Strecken, unterstützen und entlasten. Während die Kraftverstärkung besonders in Bereichen der Pflege (leichteres Heben von Patienten wie in Sankai 2010 dargestellt), im Sport (Lee et al. 2017) und bei der Arbeit (Lowes innovation lab 2018; New Atlas 2018) oder in militärischen Anwendungen (Zoss et  al. 2005) Einsatz finden soll, wurden andere Exoskelette für die Teleoperation komplexer technischer und robotischer Systeme entwickelt (Folgheraiter et al. 2012; Jo et al. 2013; Mallwitz et al. 2015; Planthaber et al. 2017). Der Hintergrund dieses Konzeptes ist es, dem Menschen, der die Fernsteuerung durchführt, ein Gefühl für das ferngesteuerte System zu geben, was über das sogenannte Force Feedback, also eine Kraftrückkopplung durch das Exoskelett, ermöglicht wird (Folgheraiter et al. 2012; Jo et al. 2013). Der Operator kann dadurch spüren, was das System spürt, ob es z. B. gegen Hindernisse stößt. Aktuell wächst das Interesse, Exoskelette zur Entlastung bei ermüdenden Handlungen, die wiederholenden oder andauernden Charakter haben, im Alltag als auch im Arbeitsumfeld einzusetzen (Lowes innovation lab 2018; New Atlas 2018; Lee et al. 2017). Als Beispiel kann das Exoskelett als mobiler Sitz (Golem 2018; noonee 2018) oder mit Armhaltefunktion (Spada et al. 2017) benannt werden. Bevor diese Technologie, hauptsächlich bedingt durch den demografischen Wandel, Einzug in den Alltag jedermanns halten konnte, wurden Exoskelette mit ähnlicher Bauart für medizinische Anwendungen, wie die Wiederherstellung von

21  Exoskelette und künstliche Intelligenz in der klinischen Rehabilitation

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Bewegungsfähigkeit oder zur Rehabilitation, entwickelt (Platz und Roschka 2009; Platz 2011; Nitschke et al. 2014). Generell konnte schon früher gezeigt werden, dass roboterbasierte Rehabilitation positiven Einfluss auf die Rehabilitation von Schlaganfallpatienten hat (Volpe et al. 2000; Takahashi et al. 2008). Ein Exoskelett als Spezialform eines Roboters stellt nicht nur eine komplizierte, den Körper umschließende mechanische Konstruktion dar, sondern verlangt Höchstleistung auf den Gebieten der Regelung, Software- und Hardwarearchitektur bis hin zur Nutzung physiologischer Daten und zum Einsatz künstlicher Intelligenz für eine intuitive und situationsgemäße Unterstützung (Kirchner et al. 2013a, 2016b). Die Art der Technik, die in einem Exoskelett zum Einsatz kommt, ist sehr stark durch die Anwendung, also den Zweck des Exoskelettes, bedingt. Wir werden in diesem Kapitel primär auf Exoskelette eingehen, die für die Rehabilitation von Schlaganfallpatienten entwickelt wurden, jedoch auch grundsätzliche Ansätze vorstellen.

21.2 Begriffsklärung und Historie „Exoskelette“ Unter einem künstlichen Exoskelett versteht man eine äußere Stützstruktur für den menschlichen Körper. Exoskelette werden derzeit für ein breites Anwendungsspektrum entwickelt, erprobt und eingesetzt. Entsprechend vielfältig sind deren Ausführungen. Eine Gliederungsmöglichkeit für Exoskelette ist die Aufteilung in aktive und in passive Systeme (siehe Abb.  21.1). Aktive Systeme sind mit Antrieben und Sensoren ausgestattet. Die Antriebe werden entweder genutzt, die menschliche Muskulatur zu unterstützen bzw. zu ersetzten, oder in dem Anwendungsbereich der Teleoperation, um ein Force Feedback auf den Benutzer auszuüben. Die Sensoren dienen u. a. zur Erfassung der Gelenkwinkel im Exoskelett.

Sperrung von Gelenkfreiheiten Passive Gelenke Schwerkraftkompensation durch passive Elemente Exoskelette Antriebe zur Kraftunterstützung Aktive Gelenke Antriebe zur ForceFeedback-Generierung

Abb. 21.1  Gliederungsmöglichkeit von Exoskeletten. (Quelle: eigene Darstellung 2018)

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E. A. Kirchner et al.

Passive Systeme erzeugen keine mechanische Energie zur Unterstützung des menschlichen Bewegungsapparates. Der menschliche Körper muss das Systemeigengewicht mit seinen Muskeln bewegen und tragen. Daher spielt Leichtbau eine wesentliche Rolle. Werden passive Systeme zur Teleoperation verwendet, so sind deren Gelenke mit Sensoren ausgestattet, um die Körperstellung des Benutzers zu ermitteln. Aufgrund ihrer einfachen und kostengünstigen Bauweise werden derartige Systeme zunehmend in anstrengenden Montageprozessen über Kopf eingesetzt (Spada et al. 2018). Dabei werden gezielt Bewegungsfreiheiten gesperrt, zur lokalen Entlastung überstrapazierter Muskeln. Eine andere Möglichkeit besteht darin, durch passive Elemente wie Federn Rückstellkräfte zu generieren, um eine Gewichtskompensation zu erzielen. Die Idee, Exoskelette zu entwickeln, ist nicht neu. Erste Patente über Mechanismen zur Steigerung der menschlichen Leistung existieren aus dem Jahr 1890 (z. B. Yagn 1890). Systeme zur Teleoperation mit Force Feedback stammen aus dem letzten Jahrhundert (z. B. Alfven und Kleinwächter 1970) ebenso Erfindungen, um die menschliche Muskulatur durch technische Systeme zu ersetzen (vgl. Abb. 21.2). Abb. 21.2  Walking Motion von 1934. (Quelle: Cobb 1934)

21  Exoskelette und künstliche Intelligenz in der klinischen Rehabilitation

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Für Exoskelette erschließt sich ein breites Anwendungsspektrum. Aus jeder Anwendung lassen sich Anforderungen an das zu entwickelnde System herleiten, die zum Teil stark voneinander abweichen. Dies führt zu einer Vielzahl an unterschiedlichen Systemen, die an die jeweilige Aufgabenstellung angepasst sind.

21.3 B  egriffserklärung „künstliche Intelligenz“ und ihr Einsatz in Exoskeletten Die „künstliche Intelligenz“ (KI) ist ein Forschungsgebiet der Informatik. Alan Turing, der Begründer der theoretischen Grundlagen der modernen Computertechnologie – durch seine Theorie zur Berechenbarkeit (Turing 1937)  – hat bereits in seinem 1948–1950 (Turing 1950) geschriebenen Aufsatz zur Theorie der künstlichen Intelligenz den Schluss gezogen, dass es, weil es keine systematisch-mathematische Beschreibung von Intelligenz geben kann, nur durch einen iterativen Prozess der stetigen Verbesserung der technischen Abbildung  – ansonsten menschlicher  – kognitiver Phänomene auf Maschinen zu einer Form der künstlichen oder Maschinenintelligenz kommen kann. Diesen iterativen Prozess beschreiben wir heute mit dem Begriff des maschinellen Lernens, welches seit etwa den 60er-Jahren des 20. Jahrhunderts ein eigenes Forschungsfeld darstellt und als Teilgebiet der KI gesehen werden muss. Das maschinelle Lernen selbst lässt sich weiter unterteilen in die Bereiche des symbolischen und des subsymbolischen Lernens. Unter symbolischem Lernen versteht man Verfahren und Methoden der Mathematik, insbesondere der mathematischen Logik, die Wissen über Objekte, Prozesse oder, allgemeiner, Welt- bzw. Domänenwissen in der Form formaler Tautologien, Axiome und Prädikate repräsentieren und eine Menge von Schlussfolgerungsregeln definieren, die durch Anwendung auf o. g. Prädikate, Tautologien und Axiome – wahre Aussagen über die Welt/Domäne – wieder wahre Aussagen ableiten. Mithilfe dieses Ansatzes lässt sich demzufolge der kognitive Prozess des logischen Schlussfolgerns (engl. Reasoning), der typischerweise vernunftbegabten, rationalen Wesen wie dem Menschen zugeschrieben wird, zu einem guten Teil – jedoch immer nur domänenspezifisch – auf Maschinen abbilden (siehe Abb. 21.3). Trotz diverser Erfolge (Russell und Norvig 1995) im 20. Jahrhundert mit diesem Ansatz wurden bald seine Grenzen deutlich. Es stellte sich sehr schnell heraus, als man versuchte, diesen Ansatz auf Roboter zu übertragen, die sich physisch in einer realen Welt bewegen, dass der Versuch, die reale Welt (inkl. des realen physischen Roboters) in Form von formal logischen Aussagen abzubilden, an der Komplexität der Wechselwirkung physikalischer Objekte in einer den Naturgesetzen unterliegenden Welt scheitert und eine Abstraktion von diesen Naturgesetzen stets nur zu einer Verlagerung des eigentlichen Kernproblems der symbolischen Ansätze – das dementsprechend Symbol-Grounding-Problem genannte Phänomen – führt. Im etwa gleichen Zeitraum wurde aus dem Bereich des Operations-­Research und dem Studium des Verhaltens von volkswirtschaftlichen Phänomenen ein mathematisches Verfahren der Wahrscheinlichkeitsrechnung – die sogenannte Spieltheorie – wiederentdeckt, welches bereits von Pionieren wie John von Neumann in

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Ingenieurswissenschaft

Linguistik und Psychologie

Mechatronik

Computer Science

KI

Kognitionswissenschaften

Neurowissenschaft und Biologie

Abb. 21.3  Einordnung der künstlichen Intelligenz in die Forschungslandschaft – von den Ingenieurwissenschaften bis zur Biologie. (Quelle: eigene Darstellung 2018)

den 30er-Jahren des 20. Jahrhunderts bearbeitet wurde (Neumann 1928). In diesen Verfahren wurde nicht der Versuch unternommen, die Welt und ihre komplexen Zusammenhänge in formal logischen Ausdrücken zu repräsentieren, sondern man ging gleichsam den entgegengesetzten Weg der Beschreibung bestimmter Wechselwirkungsphänomene der realen Welt durch bedingte Wahrscheinlichkeiten ihres Eintretens. Eine Relation zwischen zwei Objekten der realen Welt wurde infolgedessen nicht mehr als eine feste logische Folge beschrieben – z. B. wenn es regnet, dann nehme ich den Schirm –, sondern als eine Wahrscheinlichkeit im Sinne von P(Schirm) = αP(Regen), mit 0