Therapie immer griffbereit – egal ob Zuhause oder unterwegs

Digitalangebote als sinnvolle Ergänzung des Gesundheitssystems

In den alternden Gesellschaften der entwickelten Welt steigt der Bedarf nach telemedizinischen Angeboten. Insbesondere Physiotherapie wird mangels ausgebildetem Fachpersonal perspektivisch nicht mehr adäquat zeitnah angeboten werden können. Schon heute gibt es lange Wartezeiten, die dem Genesungsverlauf der Patienten entgegenstehen. Die Median Kliniken als größter privater Anbieter von Rehabilitationskliniken in Deutschland und als erste Klinikgruppe Deutschlands mit einem eigenen, digital gestützten Nachsorgeangebot für Rehabilitationspatienten ist sich dieser Problematik bewusst und ergänzt ihr Vor- und Nachsorgeangebot deswegen sukzessive mit einem digitalen On-demand-Therapieangebot. Dieses basiert auf einer Vielzahl Übungen zu unterschiedlichen Schwerpunkten, aus denen Therapeuten jedem Patienten eine fallspezifische Auswahl zusammenstellen können, die durch unser Studio digitalisiert und visualisiert werden sollte.

Zeitgemäße Therapieübungen aus Motion Capturing Daten und Realtime Renderings

Die Unreal Engine 5 als Basis der Produktionspipeline liefert exakt die Flexibilität, die sich die Median Kliniken gewünscht hatten. Die gesäuberten Bewegungsdaten von männlichen und weiblichen Performern bilden die Datengrundlage, auch die Soundspuren sind mit männlichen und weiblichen Stimmen verfügbar. Darüber hinaus existieren verschiedene Environments, in denen die Übungen ausgeführt werden. Die auf dieser Basis entstehenden Renderings erhalten dann noch ein klassisches Post-Production-Finish, bevor sie vom Therapeuten eingesetzt werden.

Auf diese Weise produzierten wir mittlerweile mehrere hundert Therapievideos, anatomisch und therapeutisch korrekt, aus denen die Therapeuten maßgeschneiderte Videotherapien für ihre Patienten zusammenstellen. Über eine App, in die diese Rehabilitationsübungen eingebunden sind, haben die Patienten zu jeder Tageszeit und von überall auf der Welt Zugriff zu ihrem spezifischen Therapieangebot.

Dynamik in Realtime

Schnell, günstig, therapeutisch korrekt und auch für zukünftige Nutzungen anwendbar – um eine solche Mediathek zu produzieren entschieden wir uns für eine immer weiter zu optimierende Pipeline in Unreal 5 (vorher 4.27), und seit Release, unter der Einbindung von Meta Humans.

Grundlage des gesamten Produktionsprozesses ist das einwandfreie Scannen der Therapieübungen mit verschiedenen Trackingtechnologien. Hier haben wir uns am Anfang des Projektes mit aktuell gängigen Tracking Anzügen beschäftigt und einen ersten Schwung von etwa 30 Übungen mit dem „XSens Suit“ aufgenommen. Je komplizierter die Übungen wurden, desto mehr stießen wir jedoch mit diesem Aufnahmeverfahren an Grenzen.

Optische Tracking-Verfahren erwiesen sich grade bei Übungen mit Props wie Stangen, Bällen oder einem Thera-Band, aber auch Übungen, die aus schnell wechselnden Positionen bestehen, als der sinnvollere Weg.

In  Zusammenarbeit mit dem in Berlin ansässigen Studio OnPoint nahmen wir an insgesamt 7 gemeinsamen Drehtagen mehr als 200 Übungen mit 36 OptiTrack Prime Kameras auf und benutzen in der Regel ein Marker Set mit 41 passiven Markern. Am Set anwesend waren  jederzeit professionelle Therapeutinnen, die den einwandfreien Ablauf der aufzunehmenden Übungen sicherstellten. Zusätzlich zu den korrekten Bewegungsabläufen nahmen wir auch Presets für Face-Animationen auf, um den Avataren natürlichere Gesichtsbewegungen verleihen zu können.

Der zweite Produktionsschritt umfasst das Cleanen, Solving und Editieren der einzelnen Übungen und das Überführen in Unreal Setups, gefolgt vom dritten Schritt, der Ausspielung der Videos sowie dem abschließenden Compositing und Color Grading.

Das A und O sind Projektleitung und Content-Management

Die zentrale Herausforderung dieses Projektes sind die unterschiedlichen Komplexitätsstufen, die es bei den einzelnen Übungen zu beachten gilt. So sind z.B. Übungen bei denen bewegliche, dehnbare Props wie beispielsweise Thera-Bänder verwendet werden, sind nach wie vor so komplex, dass eine Animation per Hand oder eine Realbildaufnahme (noch) günstiger ist, als ein aufwändig zu cleanendes Motion Capturing.

Um die jeweiligen Produktionen hinsichtlich Budget und Timing realistisch einschätzen zu können, arbeiten wir mittlerweile mit einer selbst entwickelten Bewertungsmatrix.

Natürlich kommen uns mittlerweile die zahllosen Testrenderings und eine Vielzahl an Arbeiten in der Postproduktion zugute, über die wir die Kompositionen, das Lichtsetzen, das Einbauen von Grafiken, das Sounddesign und das Anpassen des Voice Over optimiert haben.

Dem Contentmanagement kommt bei diesem Projekt eine hohe Bedeutung zu, da sich die einzelnen Übungen jeweils in unterschiedlichen Bearbeitungsstadien befinden und kleinste Änderungen bis ins Detail nachvollzogen und den dafür zuständigen Unreal Artists weitergegeben werden müssen. Die Rücksprache mit den Therapeuten bleibt auch während des weiteren Produktionsprozesses wichtiger Bestandteil unserer Arbeit.

Die Neukreation der Environments – vom White Room Studio zu einer gemütlichen Wohnzimmer Atmosphäre – in der die Avatare die Übungen ausführen, baut eine weitere Rezeptionsschranke ab, um dem Patienten die Übungen zu Hause auch auf der Gefühlsebene näher zu bringen.

Wir haben aus einer Vision viele Versionen gemacht.

Ganz zu Beginn unserer Zusammenarbeit war die zentrale Frage, ob es gelingen kann, mit den Produktionsbudgets einer klassischen Videoproduktion, eine Bewegungsdatenbank mit Skalierungspotential aufzubauen. Die Übungsvideos mit den vorhandenen Investitionsmitteln perspektivisch ohne großen Zusatzaufwand in neue Umgebungen setzen zu können und von wechselnden Avataren ausführen zu lassen, war das Ziel.

Heute, nachdem die Videos und die dazugehörige App erfolgreich von Patient*innen genutzt wird und in den Katalog der Rentenversicherung aufgenommen wurde, können wir diese Frage bejahen. Aktuelle Motion Capturing Verfahren liefern so exakte Daten, dass absolut realistische Bewegungen der Avatare erzeugt werden können. Und Virtual Production in der Unreal Engine 5 gepaart mit Meta Humans erweckt Avatare zum Leben, die von den Patient: innen als Therapeutenersatz akzeptiert werden.