Leap Motion-baserede øvelser i overekstremitetsrehabilitering af børn (LMBE)

Juvenil idiopatisk arthritis (JIA), Cerebral Parese (CP) og Obstetric Brachial Plexus Injury (OBPI) er de mest almindelige lidelser, der forårsager svækkelse af øvre ekstremiteter hos børn. Afhængigt af de underliggende patologier er de almindelige symptomer på disse lidelser begrænsningerne af de øvre ekstremiteters ledbevægelsesvinkler, muskelubalance og de funktionelle begrænsninger forårsaget af kontrakturen på grund af disse problemer. Dagligdagsaktiviteter såsom fodring, personlig pleje og selvmobilitetsaktiviteter, der bruger overekstremiteter, er almindeligvis begrænset med disse børn. Fysisk rehabilitering bruges mest til at løse disse problemer. Rehabiliteringsprocessen er dog vanskelig og langvarig. Derudover er klassisk genoptræning det meste af tiden nedslående for mange unge patienter. Anvendelse af digital teknologi har taget fart i at løse ovenstående rehabiliteringsproblemer blandt de medicinske fagfolk.

Ved at bruge spændende nye sensorteknologier, såsom Microsoft Kinect, Nintendo Wii og Leap Motion, er praktiske spilbaserede rehabiliteringsapplikationer blevet populære. Video Based Games (VBG), der anvender disse teknologier som Human Computer Interaction (HCI) grænseflader, er for nylig brugt med succes til opgaven med rehabilitering. Leap Motion-enheden, et af de nye eksempler på disse teknologier, har en meget lille formfaktor. Det inkluderer to nær-infrarøde stereoskopiske kameraer til at tage håndbilleder af patienter for at producere 3-dimensionelle (3D) positioner af håndled i en meget hurtig hastighed med en tilstrækkelig positionspræcision.

Der har været eksempler, der bruger bevægelsessensorbaserede VBG'er til rehabilitering af forskellige typer patientgrupper. Sammenlignet med klassisk rehabiliteringspraksis giver disse applikationer mange fordele såsom brugervenlighed, gentagelighed og øjeblikkelig målbar feedback. Derudover viste de unge patienter, der var involveret i disse ansøgninger, villighed til at deltage i disse aktiviteter, og de viste betydelige fremskridt i rehabilitering af øvre ekstremiteter. Disse VBG'er blev dog for det meste udviklet til den brede offentlighed, og det blev ofte foreslået at udvikle VBG'er til den specifikke opgave med rehabilitering af overekstremiteter af børn. Det er kendt, at overekstremitetsspecifikke VBG'er og deres anvendelser er meget begrænsede både på globalt og nationalt niveau.

Med dette projekt planlægger vi at designe og udvikle specialiserede Leap Motion-baserede VBG'er til børn diagnosticeret med JIA, CP og OBPI. Disse VBG'er vil være designet til at være nemme at bruge og motiverende for børnene. De vil automatisk lede patienterne til korrekte håndøvelser, og de vil give mekanismer til online præstationsmålinger af patienterne. Præstationsresultaterne fra patienterne vil blive sammenlignet med resultaterne fra de klassiske rehabiliteringsapplikationer efter standarderne i The International Classification of Functioning (ICF). Disse spil vil give komplet tyrkisk sprogstøtte til den udvidede nationale formidling af projektets output.

Det foreslåede projekt er i sagens natur et tværfagligt arbejde, der kræver meget tæt interaktion mellem fysioterapeuter, softwareeksperter og HCI-specialister og effektiv anvendelse af disse spil for patienterne. Der vil være specialiserede spil til hver lidelse. Disse spil vil bruge output fra Leap Motion-enheden, der vil producere 3D-håndledspositioner og ledvinkler. Realistiske animationer af hånd- og virtuelle miljøer vil give patienterne en motiverende træningsspilplatform. Patienternes præstationsmålinger vil blive gentaget for hver spilsession. Der vil være spilparametre for spillets varighed, sværhedsgrad og håndled i fokus. Spillets håndbevægelser vil afspejle dagligdags aktiviteter til rehabiliteringsformål, hvilket ville gøre vores spil anderledes end de almindelige offentlige spil. Projektresultaterne ved afslutningen af ​​projektet om bedste spilbrugsfrekvens og -varighed, effektiviteten af ​​de designede VBG'er og andre resultater vil blive delt med det videnskabelige samfund gennem publikationer og seminarer.