Veröffentlicht am 4. Februar 2020 von Robert Klank

Virtuelle Kollaboration – wie Mediziner künftig in virtuellen Realitäten zusammenarbeiten

Unser neuestes Projekt führt Mediziner in virtuelle Welten, um dort auf ihre realen Kollegen zu treffen. Was genau es damit auf sich hat und welche neuen Aufgaben es in der dritten Dimension für uns zu bewältigen gilt, das erfahrt ihr im folgenden Artikel.


In herkömmlichen digitalen Produkten wird ein Interface mit den Eingaben über einen Touchscreen gesteuert oder mit der klassischen Kombination von Maus und Tastatur. Die Ergebnisse dieser Eingaben sieht der Nutzer auf einem zweidimensionalen Display. In unserem aktuellen Forschungsprojekt gehen wir eine Dimension weiter und überdenken diese  herkömmliche Eingabemethoden. Das Ziel ist die virtuelle Realität, kurz VR, die seit einigen Jahren in aller Munde ist und in den Medien häufig inflationär als neues Buzzword verwendet wird.

Technisch entwickelt sich der Bereich der virtuellen und augmentierten Realität schnell weiter. Fast wöchentlich werden neue Apps, Brillen, Steuergeräte oder Erkenntnisse veröffentlicht. Doch tatsächlich steckt vieles noch zu sehr in den Kinderschuhen, um es bereits großflächig einzusetzen. Bedienungen, die mit Controllern durchgeführt werden, wirken häufig unnatürlich und schwerfällig. Wird der Körper für die Eingabe genutzt, sind auch Ermüdungserscheinungen nicht selten.

Für die Steuerung der VR stehen unterschiedlichen Varianten zur Verfügung. Während bei einigen Herstellern kleine Handcontroller zum Einsatz kommen, die sich wie ergonomische Fernbedienungen handhaben lassen (links), nutzen andere die Gliedmaßen, Finger und andere Körperteile (rechts). Durch Handtracking oder Datenhandschuh könnten erlernte Gesten genutzt werden, um eine freie, natürliche Bedienung zu erzeugen.

Und auch die grafischen Bedienoberflächen, welche entscheidend für den Erfolg eines digitalen Produkts sind, hinken ihren Vorbildern aus der 2D-Welt oft hinterher. Im schlechtesten Fall können sie bei der VR sogar zu Übelkeit, Augenschmerzen und körperlichen Schäden führen. Umso wichtiger ist es, diese User Interfaces (UIs) des Virtuellen Raums kontinuierlich zu testen und gemeinsam mit den Eingabemöglichkeiten zu entwickeln.

Eingesetzt wird das neue Medium aktuell vor allem für technische Simulationen, Unterhaltungszwecke, Planungsunterstützungen sowie in Trainingsszenarien. Besonders hilfreich ist VR bei Situationen, die in der Realität nur einmalig oder selten stattfinden, virtuell aber mehrmals durchlebt und dadurch trainiert werden können. 

Der virtuelle Austausch medizinischer Kompetenzen

In unserem Projekt, welches wir zusammen mit dem Unternehmen Luxsonic aus Kanada und dem Institut für Simulation und Graphik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg durchführen, befassen wir uns näher damit, wie Trainings im virtuellen Raum funktionieren können und wie diese durch passende UIs unterstützt werden. Das Projekt wird gefördert durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.

Der Fokus soll dabei auf virtuellen Planungs- und Trainings-Anwendungen in der Medizin liegen. Bisher läuft der Erfahrungs- und Kompetenzaustausch zwischen Medizinern trotz moderner Kommunikationsmöglichkeiten nämlich noch sehr traditionell ab – z. B. auf wissenschaftlichen Tagungen oder durch Hospitationen. Mit dem Projekt soll es Medizinern ermöglicht werden, auch über große Entfernungen zu kommunizieren und dadurch medizinische Kompetenzen besser auszutauschen. Schon frühe Studien im Bereich VR-Kollaboration zeigten, dass eine Zusammenarbeit zwischen mehreren Lernenden in einer gemeinsamen immersiven Umgebung einen positiven pädagogischen Effekt haben kann (Jackson 2000). 

Unser Vorgehen 

Um eine VR-basierte Zusammenarbeit über Distanz zu konzipieren, befassen wir uns im User Centered Design Prozess als erstes mit den potentiellen Nutzern. Anhand ihrer Bedürfnisse und Anforderungen erarbeiten wir, welche Anwendungen das System abbilden sollte und was dieses leisten muss. Dazu besuchen wir aktuell ganz reale medizinische Trainingslabore in ganz Deutschland.

Auf dieser Grundlage wird ein modulares UI Framework erarbeitet, dass sich an den Ansprüchen dieses medizinischen Kontextes orientiert. Hierbei wird etabliertes Wissen aus dem Bereich konventioneller 2D UIs, insbesondere hinsichtlich Ergonomie und Usability, entsprechend den Besonderheiten des dreidimensionalen Raums evaluiert.

Es steht also noch einiges an. Wenn ihr neugierig geworden seid — wir werden in den nächsten Monaten hier regelmäßig neue Updates zum Projekt und zu einer Vielzahl an VR Themen veröffentlichen.