Упражнения на основе прыжковых движений в реабилитации верхних конечностей у детей (LMBE)

Ювенильный идиопатический артрит (ЮИА), детский церебральный паралич (ДЦП) и акушерское повреждение плечевого сплетения (ОППС) являются наиболее распространенными заболеваниями, вызывающими поражение верхних конечностей у детей. В зависимости от лежащих в основе патологий общими симптомами этих нарушений являются ограничение углов движения суставов верхней конечности, мышечный дисбаланс и функциональные ограничения, вызванные контрактурой, обусловленной этими проблемами. Повседневная деятельность, такая как кормление, уход за собой и самостоятельная мобильность, при которой используются верхние конечности, обычно ограничена у этих детей. Физическая реабилитация в основном используется для решения этих проблем. Однако процесс реабилитации сложный и длительный. Кроме того, классическая реабилитация в большинстве случаев обескураживает многих молодых пациентов. Использование цифровых технологий набирает обороты в решении вышеуказанных проблем реабилитации среди медицинских работников.

Благодаря использованию захватывающих новых сенсорных технологий, таких как Microsoft Kinect, Nintendo Wii и Leap Motion, практические игровые реабилитационные приложения становятся популярными. Видеоигры (VBG), использующие эти технологии в качестве интерфейсов взаимодействия человека с компьютером (HCI), в последнее время успешно используются для реабилитации. Устройство Leap Motion, один из новых примеров этих технологий, имеет очень маленький форм-фактор. Он включает в себя две стереоскопические камеры ближнего инфракрасного диапазона для захвата изображений рук пациентов для создания трехмерных (3D) положений суставов рук с очень высокой скоростью и достаточной точностью позиционирования.

Были примеры использования VBG на основе датчиков движения для реабилитации различных типов групп пациентов. По сравнению с классической реабилитационной практикой эти приложения имеют много преимуществ, таких как простота использования, воспроизводимость и мгновенная измеримая обратная связь. Кроме того, молодые пациенты, участвовавшие в этих приложениях, продемонстрировали готовность участвовать в этих мероприятиях и продемонстрировали значительный прогресс в реабилитации верхних конечностей. Однако эти ВБГ в основном разрабатывались для широкой публики, и часто предлагалось разработать ВБГ для конкретной задачи реабилитации верхних конечностей у детей. Известно, что VBG, специфичные для верхних конечностей, и их применение очень ограничены как на глобальном, так и на национальном уровне.

В рамках этого проекта мы планируем спроектировать и разработать специализированные VBG на основе Leap Motion для детей с диагнозом ЮИА, ДЦП и OBPI. Эти VBG будут просты в использовании и мотивируют детей. Они автоматически направят пациентов к правильным упражнениям для рук и предоставят механизмы для измерения производительности пациентов в режиме онлайн. Результаты работы пациентов будут сравниваться с результатами применения классической реабилитации по стандартам Международной классификации функционирования (МКФ). Эти игры обеспечат полную поддержку турецкого языка для расширенного национального распространения результатов проекта.

Предлагаемый проект по своей сути является междисциплинарной работой, требующей очень тесного взаимодействия физиотерапевтов, экспертов по программному обеспечению и специалистов по HCI, а также эффективного применения этих игр для пациентов. Для каждого расстройства будут специальные игры. Эти игры будут использовать выходные данные устройства Leap Motion, которое будет создавать трехмерные положения суставов рук и углы суставов. Реалистичная анимация рук и виртуальная среда обеспечат мотивирующую игровую платформу для пациентов. Измерения производительности пациентов будут повторяться для каждого игрового сеанса. В фокусе будут игровые параметры для продолжительности игры, уровня сложности и суставов рук. Движения рук в игре будут отражать повседневную деятельность в реабилитационных целях, что отличает наши игры от общедоступных игр. Выводы по завершению проекта по оптимальной частоте и продолжительности использования игр, эффективности разработанных VBG и другие результаты будут представлены научному сообществу посредством публикаций и семинаров.