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Laboratorio de Rehabilitación

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by

JE Munoz

on 14 October 2013

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Transcript of Laboratorio de Rehabilitación

REHABILITACIÓN INTERACTIVA
NECESIDAD DETECTADA
VENTAJAS
DISCIPLINA TECNOLÓGICA
SITUACIÓN
TECNOLOGÍA DE INTERACCIÓN
GESTUAL
CONTEXTO
La terapia física es una parte fundamental del proceso de rehabilitación después de una lesión grave.
Terapeutas físicos pueden trabajar en una variedad muy amplia de situaciones, sin embargo, la atención en rehabilitación es una de las actividades más comunes utilizadas por los terapeutas físicos.
Debido al carácter repetitivo y sistemático de las técnicas tradicionales, el usuario suele separar la mente del proceso de recuperación perdiendo notablemente la motivación a la terapia.
Comúnmente se utilizan objetos de diferentes materiales con el fin de realizar actividades lúdicas para fomentar el movimiento físico continuo. (Kinesioterapia).
Cómo crear un sistema didáctico y lúdico, que mediante el uso de tecnologías de interacción que promueven el movimiento, le permita al paciente rehabilitarse en un entorno agradable y al especialista capturar los datos en tiempo real y analizar la precisión de los movimientos del paciente.
HCI
Human Computer Interaction
Estudia las diversas plataformas de interacción entre el hombre y el computador.
Periféricos
Voz
Tecnología Táctil
Interacción por gestos
Pensamientos
Tecnología que captura el movimiento de los usuarios y permite interpretarlo para manipular elementos dentro de un entorno virtual, real o mixto.
Interactividades realizadas mediante gestos corporales naturales interpretados por personajes virtuales
Plataformas que interactúan con los usuarios de una manera natural, intuitiva e inalámbrica.
Contenidos 100% personalizados de acorde al tipo rehabilitación.
La plataforma permite la recolección de datos en tiempo real.
PROPUESTA
Implementar un "Laboratorio de Rehabilitación Interactivo", en donde se utilice la tecnología de interacción por gestos para que pacientes con enfermedades motoras puedan rehabilitarse dinámicamente a través de videojuegos de ejercicio (Exergames) y que a la vez, le permita especialista obtener datos cuantitativos de posiciones y ángulos de giro de las articulaciones durante el proceso de rehabilitación.
Diseñar, elaborar y validar una plataforma interactiva que mediante tecnología de interacción gestual y usando el sensor Kinect, permita optimizar las metodologías de evaluación de la movilidad en la rehabilitación física de pacientes con discapacidad motora.
¿POR QUÉ USAR
TERAPIA FÍSICA?
Las personas que buscan tratamiento y atención prefieren opciones que no impliquen la toma de medicamentos para el dolor y pueden encontrar en la terapia física una manera útil para reducir o eliminar su dependencia de analgésicos.
La terapia física puede devolverle la movilidad, la libertad y la independencia al paciente, y de esa manera hacer una diferencia importante en la vida de las personas independiente de su edad.
OBJETIVO
La fisioterapia no solo se ve limitada a lesiones o alteraciones del sistema músculo esquelético, sino que hoy en día se ocupa de la rehabilitación física de las personas ya sea por trastornos neurológicos, traumatológicos, cardiovasculares, reumatológicos, entre otros.
Alteraciones de la Rodilla
Alteraciones del tobillo
Los trastornos funcionales de la articulación de tobillo se manifiestan, de forma genérica, como una flexión plantar o una flexión dorsal exageradas. Alteraciones de sólo 5º pueden provocar alteraciones de la marcha, debido al escaso rango de movilidad de tobillo en dicha actividad.
Clásico
Interactivo
Las modificaciones más habituales de la marcha debidas a alteraciones de rodilla se producen en el plano sagital (flexión y extensión inadecuadas o exageradas). Menos frecuentes son las alteraciones en el plano frontal (varo o valgo).
Clásico
Interactivo
CAPTURA DE MOVIMIENTO
Sistema Invasivo
Sistema no Invasivo
Proceso de adquisición digital de datos provenientes de movimientos humanos. Generalmente se utilizan técnicas de visión por computador para este proceso.
PROPUESTA DE VALOR
Portabilidad y comodidad de uso
Debido a sus características de portabilidad, el sistema completo puede ser llevado a municipios y regiones fuera del casco urbano, facilitando la investigación, el seguimiento y la confrontación de resultados de intervenciones en salud cubriendo la mayoría de la demanda poblacional.
Contenidos Personalizados
Se plantean actividades que involucran el uso de modelos 2D o 3D, inclusión de animaciones, videos, audio, soporte textual y diferentes ayudas en multimedia, las cuales a su vez proporcionan a los terapeutas una flexibilidad para ajustar el programa de rehabilitación de acuerdo con las necesidades individuales de cada paciente.
Seguimiento
Continuo
El especialista puede realizar un análisis después de cada actividad mediante la captura de datos como posiciones y ángulos de giro tomados en tiempo real, que le permiten una mejor comprensión de la evolución del paciente en su proceso de rehabilitación. Se plantea un manejo en la nube de toda la plataforma, lo cual le permite tanto al paciente como al especialista, revisar en cualquier momento y lugar los resultados de la terapia.
CONCLUSIONES
EL GRAN PROBLEMA
PACIENTE
ESPECIALISTA
La falta de herramientas de análisis específico del movimiento que sean portables, accesibles, de fácil manejo, con técnicas no invasivas y que permitan la recolección de datos en tiempo real.
SOLUCIONES Y LIMITACIONES
Plataformas para Análisis del Movimiento sin Interactividad
Limitaciones
1. El uso repetido de sensores y conexiones para la captura del movimiento que suelen incomodar al paciente.
2. La portabilidad restringida de los equipos que no permite el acceso masivo de pacientes a las terapias o valoraciones.
3. Los elevados costos de las plataformas debido a la cantidad de equipos necesarios.
Plataformas Interactivas sin Captura de datos
ALTERACIONES DE LA MARCHA EN LAS ARTICULACIONES DE LOS MIEMBROS INFERIORES
RODILLA
CADERA
TOBILLO
Limitaciones
1. La falta de naturalidad de las interacciones propuestas en las interfaces desarrolladas.
2. La carencia de métodos de recolección de datos en tiempo real que faciliten el proceso de seguimiento por parte de los especialistas.
Captura de Datos
ANÁLISIS DE MARCHA
El análisis de la marcha humana resulta ser de gran utilidad para una amplia gama de aplicaciones, como el diagnostico y elección de tratamientos y terapias de pacientes con enfermedades neurológicas, musculares y esqueléticas.
Es el método evaluativo más ampliamente usado en la actualidad para análisis de movimiento.
Clásico
ALTERACIONES DE LA CADERA
Esta articulación por ser una enartrosis es sensible a alteraciones en los tres planos del espacio. Los errores más frecuentes se producen en el plano sagital siendo los que más afectan a la marcha una inadecuada extensión o una exagerada flexión. Las desviaciones en otros planos son exageradas aducciones, abducciones o rotaciones.
Interactivo
SALÓN INTERACTIVO PARA LA REHABILITACIÓN
Instalado en un centro de la rehabilitación de la Clínica de Dolor del Eje Cafetero.
Software Para el Análisis de Datos
Se captura el movimiento usando el sensor Kinect (Formato: bvh).
Se carga el archivo a la GUI.
Se realiza una animación del archivo de captura.
Se selecciona el punto sobre el cual se quieren realizar las gráficas.
Estudios en Curso
POSICIÓN X, Y, Z
KINECT COMO HERRAMIENTA BIOMECÁNICA
Autoasignación de 20 puntos distribuidos en el cuerpo.
No requiere condiciones especiales de iluminación.
Cómodo, portable y económico.
Fácil integración con herramientas 3D
El origen del sistema se encuentra en el punto medio del usuario justo en el suelo en una línea perpendicular al sensor Kinect.
El error de medida aumenta con la distancia del usuario al sensor según:
Error Teórico Aleatorio
Resolución de Profundidad
Accuracy and Resolution of Kinect Depth Data for Indoor Mapping Applications
ANGULAR: EULER
Rehabilitación de la flexión del hombro en pacientes con monoparesia usando un Exergame
Valoración del equilibrio estático en personas sanas utilizando un Exergame
El uso de videojuegos para la salud en un centro de rehabilitación física resulta una metodología complementaria a los procesos de rehabilitación convencionales,
El uso del sensor Kinect como herramienta para el análisis biomecánico facilita y optimiza la captura y el análisis de los datos del movimiento los pacientes, dentro de un rango confiable de medida.
La convergencia entre el sector académico ingenieril y la empresa privada en salud, establecen un marco de partida para futuras innovaciones en el área de la bioingeniería de la región
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