Ćwiczenia oparte na ruchu skokowym w rehabilitacji kończyn górnych dzieci (LMBE)

Młodzieńcze idiopatyczne zapalenie stawów (MIZS), mózgowe porażenie dziecięce (CP) i położniczy uraz splotu ramiennego (OBPI) to najczęstsze schorzenia powodujące upośledzenie kończyn górnych u dzieci. W zależności od patologii leżących u podstaw, typowymi objawami tych zaburzeń są ograniczenia kątów ruchu w stawach kończyn górnych, nierównowaga mięśniowa oraz ograniczenia funkcjonalne spowodowane przykurczami z powodu tych problemów. Codzienne czynności życiowe, takie jak karmienie, higiena osobista i samodzielna mobilność, które wykorzystują kończyny górne, są zwykle ograniczone u tych dzieci. Rehabilitacja fizyczna jest najczęściej stosowana w celu rozwiązania tych problemów. Jednak proces rehabilitacji jest trudny i długotrwały. Ponadto klasyczna rehabilitacja przez większość czasu zniechęca wielu młodych pacjentów. Stosowanie technologii cyfrowej nabiera rozpędu w rozwiązywaniu powyższych problemów rehabilitacyjnych wśród personelu medycznego.

Dzięki wykorzystaniu ekscytujących nowych technologii czujników, takich jak Microsoft Kinect, Nintendo Wii i Leap Motion, praktyczne aplikacje rehabilitacyjne oparte na grach stają się popularne. Gry oparte na wideo (VBG), które wykorzystują te technologie jako interfejsy interakcji człowiek-komputer (HCI), są ostatnio z powodzeniem wykorzystywane do zadań rehabilitacyjnych. Urządzenie Leap Motion, jeden z nowych przykładów tych technologii, ma bardzo małą obudowę. Zawiera dwie stereoskopowe kamery bliskiej podczerwieni do rejestrowania obrazów dłoni pacjentów w celu uzyskania trójwymiarowych (3D) pozycji stawów dłoni z bardzo dużą szybkością i wystarczającą precyzją pozycjonowania.

Istnieją przykłady wykorzystania VBG opartego na czujniku ruchu do rehabilitacji różnych typów grup pacjentów. W porównaniu z klasycznymi praktykami rehabilitacyjnymi aplikacje te zapewniają wiele korzyści, takich jak łatwość użycia, powtarzalność i natychmiastowe, mierzalne informacje zwrotne. Ponadto młodzi pacjenci objęci tymi aplikacjami wykazywali chęć udziału w tych zajęciach i wykazywali znaczne postępy w rehabilitacji kończyny górnej. Jednak te VBG zostały opracowane głównie dla ogółu społeczeństwa i często sugerowano opracowanie VBG do konkretnego zadania rehabilitacji kończyn górnych dzieci. Wiadomo, że VBG specyficzne dla kończyn górnych i ich zastosowania są bardzo ograniczone zarówno na poziomie globalnym, jak i krajowym.

W ramach tego projektu planujemy zaprojektować i opracować specjalistyczne VBG oparte na Leap Motion dla dzieci, u których zdiagnozowano MIZS, CP i OBPI. Te VBG zostaną zaprojektowane tak, aby były łatwe w użyciu i motywujące dla dzieci. Automatycznie poprowadzą pacjentów do poprawnych ćwiczeń dłoni oraz zapewnią mechanizmy do pomiaru wydolności pacjentów online. Wyniki sprawności pacjentów zostaną porównane z wynikami z klasycznych aplikacji rehabilitacyjnych według standardów Międzynarodowej Klasyfikacji Funkcjonowania (ICF). Gry te zapewnią pełne wsparcie w języku tureckim dla rozszerzonego krajowego rozpowszechniania wyników projektu.

Proponowany projekt jest z natury pracą multidyscyplinarną, która wymaga bardzo bliskiej interakcji fizjoterapeutów, ekspertów od oprogramowania i specjalistów HCI oraz efektywnego zastosowania tych gier dla pacjentów. Będą specjalne gry dla każdego zaburzenia. Te gry będą wykorzystywać dane wyjściowe urządzenia Leap Motion, które będą generować trójwymiarowe pozycje stawów dłoni i kąty stawów. Realistyczne animacje dłoni i środowisk wirtualnych zapewnią pacjentom motywującą platformę do ćwiczeń. Pomiary wydajności pacjentów będą powtarzane dla każdej sesji gry. W centrum uwagi będą parametry gry dotyczące czasu trwania gry, poziomu trudności i stawów dłoni. Ruchy rąk w grze będą odzwierciedlać codzienne czynności w celach rehabilitacyjnych, co odróżnia nasze gry od gier ogólnodostępnych. Wyniki projektu na koniec projektu dotyczące najlepszej częstotliwości i czasu korzystania z gier, skuteczności zaprojektowanych VBG oraz inne wyniki zostaną udostępnione społeczności naukowej poprzez publikacje i seminaria.