@article{WinterKernGalletal.2021,
  author    = {Winter, Carla and Kern, Florian and Gall, Dominik and Latoschik, Marc Erich and Pauli, Paul and K{\"a}thner, Ivo},
  title     = {Immersive virtual reality during gait rehabilitation increases walking speed and motivation: a usability evaluation with healthy participants and individuals with multiple sclerosis and stroke},
  series = {Journal of Neuroengineering and Rehabilitation},
  volume    = {18},
  journal   = {Journal of Neuroengineering and Rehabilitation},
  number    = {1},
  issn      = {1743-0003},
  doi       = {10.1186/s12984-021-00848-w},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-258698},
  year      = {2021},
  abstract  = {Background: The rehabilitation of gait disorders in patients with multiple sclerosis (MS) and stroke is often based on conventional treadmill training. Virtual reality (VR)-based treadmill training can increase motivation and improve therapy outcomes. The present study evaluated an immersive virtual reality application (using a head-mounted display, HMD) for gait rehabilitation with patients to (1) demonstrate its feasibility and acceptance and to (2) compare its short-term effects to a semi-immersive presentation (using a monitor) and a conventional treadmill training without VR to assess the usability of both systems and estimate the effects on walking speed and motivation. Methods: In a within-subjects study design, 36 healthy participants and 14 persons with MS or stroke participated in each of the three experimental conditions (VR via HMD, VR via monitor, treadmill training without VR). Results: For both groups, the walking speed in the HMD condition was higher than in treadmill training without VR and in the monitor condition. Healthy participants reported a higher motivation after the HMD condition as compared with the other conditions. Importantly, no side effects in the sense of simulator sickness occurred and usability ratings were high. No increases in heart rate were observed following the VR conditions. Presence ratings were higher for the HMD condition compared with the monitor condition for both user groups. Most of the healthy study participants (89\%) and patients (71\%) preferred the HMD-based training among the three conditions and most patients could imagine using it more frequently. Conclusions For the first time, the present study evaluated the usability of an immersive VR system for gait rehabilitation in a direct comparison with a semi-immersive system and a conventional training without VR with healthy participants and patients. The study demonstrated the feasibility of combining a treadmill training with immersive VR. Due to its high usability and low side effects, it might be particularly suited for patients to improve training motivation and training outcome e. g. the walking speed compared with treadmill training using no or only semi-immersive VR. Immersive VR systems still require specific technical setup procedures. This should be taken into account for specific clinical use-cases during a cost-benefit assessment.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Winter2022,
  author    = {Winter, Carla},
  title     = {Evaluation der Verwendung von Virtueller Realit{\"a}t (VR) als Erg{\"a}nzung zum Laufbandtraining im Rahmen der Behandlung von Gangst{\"o}rungen bei Patienten mit Multipler Sklerose (MS) und Schlaganfall},
  doi       = {10.25972/OPUS-28054},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-280544},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Die Rehabilitation von Gangst{\"o}rungen bei Patienten mit MS und Schlaganfall erfolgt h{\"a}ufig mithilfe eines konventionellen Laufbandtrainings. Einige Studien haben bereits gezeigt, dass durch eine Erweiterung dieses Trainings um eine virtuelle Realit{\"a}t die Motivation der Patienten gesteigert und die Therapieergebnisse verbessert werden k{\"o}nnen. In der vorliegenden Studie wurde eine immersive VR-Anwendung (unter Verwendung eines HMD) f{\"u}r die Gangrehabilitation von Patienten evaluiert. Hierbei wurden ihre Anwendbarkeit und Akzeptanz gepr{\"u}ft sowie ihre Kurzzeiteffekte mit einer semi-immersiven Pr{\"a}sentation (unter Verwendung eines Monitors) und mit einem konventionellen Laufbandtraining ohne VR verglichen. Der Fokus lag insbesondere auf der Untersuchung der Anwendbarkeit beider Systeme und der Auswirkungen auf die Laufgeschwindigkeit und Motivation der Benutzer. Im Rahmen einer Studie mit Innersubjekt-Design nahmen zun{\"a}chst 36 gesunde Teilnehmer und anschließend 14 Patienten mit MS oder Schlaganfall an drei experimentellen Bedingungen (VR {\"u}ber HMD, VR {\"u}ber Monitor, Laufbandtraining ohne VR) teil. Sowohl in der Studie mit gesunden Teilnehmern als auch in der Patientenstudie zeigte sich in der HMD-Bedingung eine h{\"o}here Laufgeschwindigkeit als beim Laufbandtraining ohne VR und in der Monitor-Bedingung. Die gesunden Studienteilnehmer berichteten {\"u}ber eine h{\"o}here Motivation nach der HMD-Bedingung als nach den anderen Bedingungen. Es traten in beiden Gruppen keine Nebenwirkungen im Sinne einer Simulator Sickness auf und es wurden auch keine Erh{\"o}hungen der Herzfrequenzen nach den VR-Bedingungen detektiert. Die Bewertungen des Pr{\"a}senzerlebens waren in beiden Gruppen in der HMD-Bedingung h{\"o}her als in der Monitor-Bedingung. Beide VR-Bedingungen erhielten hohe Bewertungen f{\"u}r die Benutzerfreundlichkeit. Die meisten der gesunden Teilnehmer (89 \%) und Patienten (71 \%) pr{\"a}ferierten das HMD-basierte Laufbandtraining unter den drei Trainingsformen und die meisten Patienten k{\"o}nnten sich vorstellen, es h{\"a}ufiger zu nutzen. Mit der vorliegenden Studie wurde eine strukturierte Evaluation der Anwendbarkeit eines immersiven VR-Systems f{\"u}r die Gangrehabilitation gepr{\"u}ft und dieses erstmals in den direkten Vergleich zu einem semi-immersiven System und einem konventionellen Training ohne VR gesetzt. Die Studie best{\"a}tigte die Praktikabilit{\"a}t der Kombination eines Laufbandtrainings mit immersiver VR. Aufgrund ihrer hohen Benutzerfreundlichkeit und der geringen Nebenwirkungen scheint diese Trainingsform besonders f{\"u}r Patienten geeignet zu sein, um deren Trainingsmotivation und Trainingserfolge, wie z. B. die Laufgeschwindigkeit, zu steigern. Da immersive VR-Systeme allerdings nach wie vor spezifische technische Installationsprozeduren erfordern, sollte f{\"u}r die spezifische klinische Anwendung eine Kosten-Nutzen-Bewertung erfolgen.},
  subject      = {Multiple Sklerose},
  language  = {de}
}