Erste Berichte zur Anwendung von Exergames in der Rehabilitation stammen aus den späten 1970er und 1980er Jahren, z.B. Cogan, A, et al. (1977) oder Redd WH, et al. (1987) (vgl. Wiemeyer & Kliem, 2014, S. 88). Mittlerweile gibt es eine Vielzahl an Studien, die sich mit dem Forschungsfeld von digitalen Spieleanwendungen im Rahmen der neurologischen und motorischen Rehabilitation befassen. Angesichts der Forschungsbemühungen stellt sich die Frage nach der wissenschaftlichen Evidenz und den wissenschaftlichen Methoden dieser neuen digitalen Therapieanwendungen, die nun im Folgenden erläutert werden.

„Serious Games müssen – wie andere medizinische Interventionen auch – an den Kriterien der Evidenz-basierten Medizin (EBM) gemessen werden.“ (Wiemeyer & Kliem, 2014, S. 87)

So gelten in der EBM randomisierte kontrollierte Studien (RCT: „randomized controlled trials“) zwar als Gold-Standard für therapeutische Interventionen, jedoch muss dies nicht zwingend auch der Fall für Fragestellungen in der Diagnostik und Prognose sein. Das bedeutet, um von sicherer Evidenz ausgehen zu können, sollten die Ergebnisse von mehreren unabhängigen hochwertigen RCT-Studien durchgeführt werden und eine große Homogenität bezüglich ihrer Ergebnisse aufweisen (Evidenzstufe 1a) (vgl. Wiemeyer & Kliem, 2014, S. 87, in: Howick, 2009). Ein Überblick über die Studienlage zur Wirksamkeit von Rehabilitativen Spielen zeigt, dass die Studien mit heterogenen Merkmalen hinsichtlich der Interfaces, der Zielgruppe, der Dauer und des Umfanges der Intervention operieren (vgl. Wiemeyer & Kliem, 2014, S. 83). Laut Wiemeyer und Kliem (2014) seien „die Effekte bzgl. der therapierten Funktionen sowie der Einstellungen (…) lückenhaft dokumentiert und tendenziell positiv.“ (Wiemeyer & Kliem, 2014, S. 83)

Im Gegensatz zu Wiemeyer und Kliem, welche eine allgemeine Studienlage zu Exergames Interventionen mit verschiedenen neuromotorischen Ursachen beurteilen, gehen Lopes et al. in ihrer systematischen Literaturanalyse „Games Used With Serious Purposes: A Systematic Review of Interventions in Patients With Cerebral Palsy“ spezifischer auf Interventionen bei Menschen mit Cerebralparese ein. „The majority of the studies reported high levels of compliance, motivation, and engagement with game-based interventions both at home and at the clinical setting intervention.” (Lopes, et al., 2018, S. 1) Hinsichtlich der Effektivität der Spieleanwendungen zeigen ihre Ergebnisse sowohl negative als auch positive Tendenzen: „The efficacy was reported to motor function (i.e., improvements in the arm function, hand coordination, functional mobility, balance and gait function, postural control, upper-limbs function) and physical activity.” (Lopes, et al., 2018, S. 1) Insgesamt lasse die Studienlage vermuten, dass Spieleanwendungen im Bereich der Rehabilitation eher als „Ergänzung“ und weniger als „Ersatz“ für herkömmliche Therapiemaßnahmen betrachtet werden sollten. Die Spieleanwendungen hätten aber aufgrund ihres ansprechenden und unterhaltenden Charakters durchaus das Potenzial, eine sinnvolle Abwechslung zu dem teils monotonen Therapiealltag darzustellen und nicht zuletzt auch das Engagement der Patienten in der Therapie zu verbessern (vgl. Lopes, et al., 2018, S. 14)

Eine weitere Studie, die sich mit dem Effekt von Gleichgewichtstraining auf die Standsicherheit bei Kindern mit CP befasste, kam zu folgenden Ergebnissen „All children demonstrated a significant improvement in their ability to recover stability as demonstrated by reduced center of pressure area and time to stabilization following training.“ (Woollacott , et al., 2003, S. 591) Zudem kam die Studie zu der Erkenntnis, dass der posturale Kontrollmechanismus von Kindern mit CP im Kindes- und Jugendalter (sieben bis 13 Jahre) modifizierbar ist (vgl. Woollacott , et al., 2003, S. 591). Eine weitere Schlussfolgerung dieser Studie, welche sich auch mit der Forschungsfrage dieser Arbeit überschneidet, geht davon aus, dass die Verbesserung auch unter anderem auf die Benutzung einer „moveable force platform“ zurückzuführen war: „Evidence from this study suggests that postural control in school-age children is modifiable, and does improve in response to intense balance training using a moveable force platform.“ (Woollacott , et al., 2003, S. 601) Laut den Verfassern ist der Forschungsbedarf in diesem Bereich noch nicht ausreichend gedeckt, sondern vielmehr sind weiterführende Arbeiten sinnvoll und nötig, um die Auswirkungen der Intervention zu prüfen, „More research is necessary to determine the type and frequency of intervention needed to impact postural control in school-age children with cp.“ (Woollacott , et al., 2003, S. 601)

Die Studie „Balance improvement after physical therapy training using specially developed serious games for cerebral palsy children: preliminary results“ leistete eine wichtige Hilfestellung in Bezug auf die Konzipierung der vorliegenden Studie. Erstere untersuchte, ob speziell entwickelte Serious Games (SG) als Alternative eingesetzt werden können, um Kinder zu spezifischen Gleichgewichtsübungen zu motivieren. An der Studie nahmen zehn Kinder mit der Diagnose CP und der GMFCS Level Einstufung I-III teil. Die Teilnehmer erhielten eine wöchentliche, 30-minütige Behandlung über insgesamt vier Wochen. Sie kam wie andere Studien zu dem Ergebnis, dass Mini-Games eine interessante und sinnvolle Ergänzung zu herkömmlichen Therapiemaßnahmen sein können: „Children presented a significant improvement in TCMS global score after interventions [37.6 (8.7) and 39.6 (9.5) before and after interventions, respectively, p¼0.04]. (Bonnechère , Omelina , Jansen , & Van Sint Jan , 2017, S. 403)“ In Addition „[i]t appears that even after only four sessions the presented method has a beneficial impact on the posture of cp children and on their tcms results.” (Bonnechère , Omelina , Jansen , & Van Sint Jan , 2017, S. 406) Die Autoren weisen zudem darauf hin, dass noch wichtige Fragen in Bezug auf den Nutzen der Spieleanwendungen offen sind. Zunächst sei zu klären, welcher Patiententyp generell von der Behandlung am meisten profitiert (z.B. hemiplegic oder diplegic) und ob die Spiele in ihrer Anwendung stehend oder sitzend effektiver sind. Ferner zu beantworten seien die Fragen nach der idealen Frequenz und Dauer im Hinblick auf eine Therapiesitzung und nach der effektivsten Nutzungsart des Nintendo Balanceboards. Auch sei eine Klärung potenzieller Schäden von Belang, also ob eine falsche Bewegungsausführung sogar kontraproduktiv sein kann und ob die Behandlungen negative Auswirkungen auf Patienten mit z.B. Sturzangst, Anfällen oder Epilepsie zeitigen (vgl. Bonnechère , Omelina , Jansen , & Van Sint Jan , 2017, S. 405). Die Autoren dieser Studie teilen auch die Auffassung, dass weitere Forschung in diesem Forschungsgebiet notwendig sei: „Future work is needed in order to evaluate the potential of this new approach.“ (Bonnechère , Omelina , Jansen , & Van Sint Jan , 2017, S. 405)

Auch Hernadez et al. befürworten die Interventionen von EG im Rahmen von therapeutischen Interventionen. Sie gehen in ihrer Studie „Designing action-based Exergames for Children with Cerebral Palsy“ auf die Fragestellung ein, ob speziell entwickelte Actionspiele die eine schnelle Spieldynamik bzw. ein schnelles Gameplay erfordern, für Kinder mit CP prinzipiell geeignet sind. Sie kommen zu folgendem Ergebnis: „We have discovered that it is in fact possible to develop action-oriented exergames for children with CP at level III on the Gross Motor Function Classification Scale.” (Hernandez, Ye, Graham, & Fehlings, 2013, S. 1261)

Ein systematischer Rückblick von T. Pin (2019) kommt zu der Erkenntnis, dass interaktives Computer-Spielen effektiver als herkömmliche Therapiemaßnahmen für Geichgewichts- und Bewegungskontrolle sei: „ICP seemed to be more effective than conventional therapy in improving postural control and balance, with medium to large effect sizes for children with mild to moderate severity of CP.“ (Pin, 2019, S. 126) Die Ergebnisse sind aber kritisch zu betrachten, da der Autor darauf verweist, dass eine große Variation hinsichtlich der Studiendesigns und Studienprotokolle besteht (vgl. Pin, 2019, S. 126). Aufgrund dieser Variation der Forschungssetups und ihrer nicht vorhandenen Standardisierung lassen sich die Studien nur schwer evidenzbasiert vergleichen. Auch der Review „Use of Active Video Gaming in Children With Neuromotor Dysfunction: A Systematic Review“ unterstüzt diese Annahme: „[…] extracted articles varied in quality. Studies involved children with six different conditions using AVG [Active Video Gaming] in clinical, home, or school settings for 49 different motor outcomes. Dosage varied in frequency and duration. Choice of games played and difficulty level were therapist determined (…).“ (Hickman , et al., 2017, S. 903). Der Review kommt zu dem Fazit: Exergaming „[…] is feasible and shows potential for improving outcomes in this population [CP, DCD, Down syndrome, or other].“ (Hickman , et al., 2017, S. 903) Also there „[…] was clear support for use of AVG to improve general motor function in children with neuromotor conditions. This suggests that AVG is a viable avenue to provide the practice levels required for motor improvement.” (Hickman , et al., 2017, S. 908) Trotzdem stellen die Autoren am Ende klar, dass SG nicht als selbständige Intervention verstanden werden sollten, welche in der Lage sind, permanente neuromotorische Fortschritte bzw.Verbesserungen herbeizuführen (vgl. Hickman , et al., 2017, S. 908). Die Arbeit von Bonnechère et al. (2014) macht den Vorschlag, Standardisierungsstrategien zur Förderung der Vergleichbarkeit der einzelnen SG-Behandlungen zu entwickeln (vgl. Bonnechère , et al., 2014, S. 1899).

Jelsma et al. befassten sich mit der Anwendung durch das Nintendo Wii Fit System und dem Effekt auf die Gleichgewichtskontrolle sowie die grob motorischen Fähigkeiten. 14 Kindern mit spatisch hemiplegic cerebralparese wurde die Behandlung zuteil, die insgesamt drei Wochen in Anspruch nahm, mit zwei 30-minütigen Therapieanwendungen. Die Studie konnte signifikante Verbesserungen im Balancescore erfassen (F(2,26)=9.8286,p=0.001), stellte aber gleichzeitig fest: „Most children preferred the IVG but as the effect did not carry over into function, IVG should not be used in place of conventional therapy and further research is needed into its use as an adjunct to therapy.” (Jelsma, Pronk, Ferguson, & Jelsma-Smit, 2013, S. 27).

Zusammenfassend, so argumentieren Wiemeyer und Kliem, sei „die Evidenz noch nicht überzeugend.“ (Wiemeyer & Kliem, 2014, S. 83) Oftmals würden Studien nicht mit dem erforderlichen Maß an „methodischer Qualität“ durchgeführt. Die überwiegende Anzahl an Studien seien Pilot- oder Machbarkeitsstudien, bei welchen vor allem die technische Performanz der Systeme oder die Nutzbarkeit im Vordergrund stehen. Auch die „Doppelmission“ der Spiele sei nicht systematisch erforscht. Ferner können die angewendeten Verfahren zur Messung der Spielerfahrung in keinem Maß die Vielfalt bzw. die Komponenten der Spieleerfahrung erfassen (vgl. Wiemeyer & Kliem, 2014, S. 83). „Hier liegt für die Zukunft noch eine große Herausforderung, um die Erfüllung der Doppelmission systematisch nachzuweisen. Diese unbefriedigende Situation ist nicht auf den hier beschriebenen Anwendungsbereich von SG beschränkt, sondern ist (noch) ein generelles Problem der SG-Forschung“ (Wiemeyer & Kliem, 2014, S. 92). Auch wenn diese Arbeit aus dem Jahr 2014 stammt, bestätigen die meisten der hier aufgeführten Forschungsarbeiten immer noch diese grundlegenden Probleme in der evidenzbasierten SG-Forschung. Als besonders kritisch ist wohl die nicht vorhandene Standardisierung der Forschungsmethoden einzustufen, sowie die kaum existierenden randomisierten kontrollierten Studien (RCT). Letztere sind der Goldstandard in der klinischen Forschung für den Beleg von Wirksamkeit und Sicherheit einer Therapie und dienen oft als Grundlage für die Zulassungsentscheidungen von Behörden. Nur mit solchen aufwendigen wissenschaftlichen Studien kann die Forschung im digitalen Gesundheitsbereich zukünftig Fortschritte machen und geeignete evidenzbasierte Therapiemaßnahmen entwickeln.