HANDFORCE -Digitale Hand-Object Interactie (Haptic Forcefeedback on Object-manipulation in Real and Computational Environments)

In Nederland zijn er zo’n 451.900 mensen die lijden aan de gevolgen van een beroerte. Na een beroerte heeft 80% van de patiënten te maken heeft met een verminderde arm-hand vaardigheid. Deze groep is gebaat bij een revalidatietool die zelfstandig kan worden ingezet, aanzet tot veelvuldig gebruik en direct inzicht geeft in vorderingen, zoals de toename van kracht in de hand of individuele vingers.
Virtual Reality-spellen met directe krachtterugkoppeling kunnen hier een uitkomst bieden. De hiervoor benodigde technologie zoals VR, platform, gaming, en bewegingsregistratie is voor een groot deel beschikbaar, maar nog niet specifiek toepasbaar op de problematiek van de handrevalidatie. Belangrijke elementen in de reële wereld, zoals de tastzin, de kracht in de grip, de wrijvingsweerstand met het oppervlak en de weerstand van het object zijn in de virtuele wereld nog nauwelijks vertegenwoordigd.
Het onderzoek in dit project spitst zich toe op de vraag: In hoeverre kan met huidig beschikbare technologie de hand-object manipulatie zodanig worden nagebootst in de virtuele omgeving dat het gevoel overeenkomt met de reële, fysieke ruimte en het een bruikbare tool wordt voor handrevalidatie?
Uitkomstmaten en gebruikerseisen worden geïnventariseerd en getoetst met het werkveld van handtherapeuten en patiënten. Hiermee wordt een ontwikkelingsstap gezet richting een handrevalidatie tool in VR met forcefeedback waar patiënten zelfstandig thuis mee kunnen oefenen en die direct de vorderingen monitort.
Het consortium borduurt voort op eerdere samenwerking binnen Fontys Hogescholen in het SIA RAAK-project SmartScan, aangevuld met specifieke expertise van de TU Eindhoven, MKB-bedrijven op het gebied van VR-technologie en serious gaming in de zorg, en hand- en revalidatieklinieken. Met het project kan een kiem gelegd worden voor een handexpertisecentrum gericht op het uitwisselen van kennis vanuit de technische, (para)medische en gamedisciplines.

Eindrapportage

Veel mensen die een beroerte (CVA) hebben gehad, houden langdurig problemen met
het gebruik van hun hand. Dit maakt dagelijkse activiteiten lastig en vermindert hun
zelfstandigheid. Intensief oefenen is belangrijk voor herstel, maar in de praktijk blijkt dat
patiënten thuis vaak onvoldoende oefenen. Oefeningen worden als saai ervaren en er is
weinig directe feedback over de uitvoering.
Het HANDFORCE-project is opgezet om te onderzoeken hoe technologie kan bijdragen
aan effectievere en aantrekkelijkere handrevalidatie. Centraal stond de vraag of het
mogelijk is om met bestaande technologie handbewegingen en het gevoel van aanraking
(zoals kracht en weerstand) realistisch na te bootsen, met behulp van passende
hardware gekoppeld aan een virtuele omgeving.
Binnen een breed consortium van bedrijven, zorginstellingen en kennisinstellingen is
gewerkt aan deze uitdaging. Door middel van interviews met patiënten en
zorgprofessionals, literatuuronderzoek en experimenten zijn de belangrijkste eisen en
wensen in kaart gebracht. Op basis hiervan zijn verschillende prototypes ontwikkeld die
het oefenen leuker en motiverender maken.
Het project laat zien dat technologie veel potentie heeft om handrevalidatie te
verbeteren, maar ook dat er nog belangrijke uitdagingen zijn, bijvoorbeeld op het gebied
van realistische krachtterugkoppeling en gebruiksvriendelijkheid. Tegelijkertijd bleek de
transdisciplinaire samenwerking tussen zorg, techniek en onderzoek van grote
meerwaarde voor het ontwikkelen van innovatieve oplossingen.
Vanuit de ontwikkelde prototypes is, na gezamenlijke analyse door het consortium, één
concept als bijzonder kansrijk naar voren gekomen. Dit betreft een modulair systeem
voor thuisrevalidatie dat krachtmetingen combineert met haptische feedback binnen een
virtuele oefenomgeving. De voortgang van de patiënt kan hierbij op afstand inzichtelijk
worden gemaakt via een dashboard voor zorgprofessionals.
De opgedane kennis en dit veelbelovende prototype vormen een sterke basis voor een
volgende stap: het verder ontwikkelen van een praktische, betaalbare en breed inzetbare
oplossing voor handrevalidatie in de thuissituatie.