Auf Sprungbewegungen basierende Übungen in der Rehabilitation der oberen Extremitäten von Kindern (LMBE)

Juvenile idiopathische Arthritis (JIA), Zerebralparese (CP) und Obstetric Brachial Plexus Injury (OBPI) sind die häufigsten Erkrankungen, die bei Kindern zu Beeinträchtigungen der oberen Extremitäten führen. Abhängig von den zugrunde liegenden Pathologien sind die häufigsten Symptome dieser Störungen die Einschränkungen der Gelenkbewegungswinkel der oberen Extremitäten, Muskelungleichgewicht und die funktionellen Einschränkungen, die durch die Kontraktur aufgrund dieser Probleme verursacht werden. Aktivitäten des täglichen Lebens wie Ernährung, Körperpflege und Aktivitäten zur Selbstmobilität, bei denen die oberen Extremitäten beansprucht werden, sind bei diesen Kindern häufig eingeschränkt. Körperliche Rehabilitation wird meistens verwendet, um diese Probleme anzugehen. Der Prozess der Rehabilitation ist jedoch schwierig und langwierig. Darüber hinaus ist die klassische Rehabilitation für viele junge Patienten meistens entmutigend. Der Einsatz digitaler Technologie hat bei der Bewältigung der oben genannten Rehabilitationsprobleme unter Medizinern an Dynamik gewonnen.

Durch den Einsatz aufregender neuer Sensortechnologien wie Microsoft Kinect, Nintendo Wii und Leap Motion sind praktische spielbasierte Rehabilitationsanwendungen immer beliebter geworden. Videobasierte Spiele (VBG), die diese Technologien als Schnittstellen für die Mensch-Computer-Interaktion (HCI) übernehmen, werden kürzlich erfolgreich für die Aufgabe der Rehabilitation eingesetzt. Das Leap Motion-Gerät, eines der neuen Beispiele dieser Technologien, hat einen sehr kleinen Formfaktor. Es enthält zwei stereoskopische Nahinfrarotkameras, um Handbilder von Patienten aufzunehmen, um dreidimensionale (3D) Positionen von Handgelenken mit einer sehr schnellen Geschwindigkeit und einer ausreichenden Positionsgenauigkeit zu erzeugen.

Es gab Beispiele, die auf Bewegungssensoren basierende VBGs für die Rehabilitation verschiedener Arten von Patientengruppen verwenden. Im Vergleich zu klassischen Rehabilitationspraktiken bieten diese Anwendungen viele Vorteile wie Benutzerfreundlichkeit, Wiederholbarkeit und sofortiges messbares Feedback. Darüber hinaus zeigten die an diesen Anwendungen beteiligten jungen Patienten ihre Bereitschaft, an diesen Aktivitäten teilzunehmen, und sie zeigten beträchtliche Fortschritte bei der Rehabilitation der oberen Extremitäten. Diese VBGs wurden jedoch hauptsächlich für die breite Öffentlichkeit entwickelt, und es wurde oft vorgeschlagen, VBGs für die spezifische Aufgabe der Rehabilitation der oberen Extremitäten von Kindern zu entwickeln. Es ist bekannt, dass VBGs, die für die obere Extremität spezifisch sind, und ihre Anwendungen sowohl auf globaler als auch auf nationaler Ebene sehr begrenzt sind.

Mit diesem Projekt planen wir, spezialisierte Leap Motion-basierte VBGs für Kinder zu entwerfen und zu entwickeln, bei denen JIA, CP und OBPI diagnostiziert wurden. Diese VBGs werden so gestaltet, dass sie einfach anzuwenden und für die Kinder motivierend sind. Sie führen die Patienten automatisch zu korrekten Handübungen und stellen Mechanismen zur Online-Leistungsmessung der Patienten zur Verfügung. Die Leistungsergebnisse der Patienten werden mit den Ergebnissen der klassischen Rehabilitationsanwendungen nach den Standards der Internationalen Klassifikation der Funktionsfähigkeit (ICF) verglichen. Diese Spiele bieten vollständige Unterstützung in türkischer Sprache für die erweiterte nationale Verbreitung der Projektergebnisse.

Das vorgeschlagene Projekt ist von Natur aus eine multidisziplinäre Arbeit, die eine sehr enge Zusammenarbeit von Physiotherapeuten, Softwareexperten und HCI-Spezialisten und eine effiziente Anwendung dieser Spiele für die Patienten erfordert. Es wird spezielle Spiele für jede Störung geben. Diese Spiele verwenden die Ausgänge des Leap Motion-Geräts, das 3D-Handgelenkpositionen und Gelenkwinkel erzeugt. Realistische Handanimationen und virtuelle Umgebungen bieten den Patienten eine motivierende Übungsspielplattform. Die Leistungsmessungen der Patienten werden für jede Spielsitzung wiederholt. Im Fokus stehen Spielparameter wie Spieldauer, Schwierigkeitsgrad und Handgriffe. Die Handbewegungen des Spiels spiegeln die Aktivitäten des täglichen Lebens für Rehabilitationszwecke wider, wodurch sich unsere Spiele von den allgemeinen öffentlichen Spielen unterscheiden würden. Die Projektergebnisse am Ende des Projekts über die beste Spielnutzungshäufigkeit und -dauer, die Wirksamkeit der entworfenen VBGs und andere Ergebnisse werden mit der wissenschaftlichen Gemeinschaft durch Veröffentlichungen und Seminare geteilt.