AIG-Rehabilitación Virtual.pdf

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Rehabilitacin Virtual Experiencias, desarrollos integracin

Prof. Jos Antonio Gil, PhD

[email protected]

Avances en Informtica Grfica

ndice

Introduccin a la Rehabilitacin Virtual

Rehabilitacin Virtual Motora

Rehabilitacin Virtual Cognitiva

Rehabilitacin Virtual de Trastornos psquicos y psicolgicos

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INTRODUCCIN A LA REHABILITACIN VIRTUAL

Rehabilitacin Virtual


Rehabilitacin

Terapia dirigida a ayudar a una persona a alcanzar el ms completo potencial fsico,

psicolgico, social, laboral y educacional compatible con su deficiencia ...

Tecnologa interactiva que proporciona experiencia sensorial que permite al usuario tener la sensacin de estar inmerso en mayor o menor grado en entornos virtuales.

Realidad Virtual

Virtual rehabilitation is the patient's training based on virtual reality simulation exercises.

________________________________________

Definicin acuada en el 2002 por el Prof. Daniel Thalmann (EPFL Switzerland-) y el Prof. Grigore Burdea (Rutgers University USA-).

>> Qu se entiende por Rehabilitacin Virtual?

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Rehabilitacin

Virtual

Disciplina en

gran auge

Incremento de publicaciones y congresos

Integracin de la rehabilitacin virtual en

prestigiosos laboratorios, y creacin de

laboratorios dedicados en exclusiva

Ventajas para todos

Un nuevo enfoque en el paradigma de rehabilitacin, mucho ms entretenido y motivador.

Una alternativa ms efectiva para comprobar cmo se realizan los ejercicios, y, gradualmente, ofrecer nuevos niveles de dificultad que se adaptan automticamente a la evolucin del paciente.


Paciente

Terapeuta

Puede ser accesible a todo el mundo, y monitorizado desde cualquier lugar

Paciente &

Terapeuta

Realidad Virtual

Telecomunicaciones

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REHABILITACIN VIRTUAL MOTORA

Servicio de Rehabilitacin Motora

Este servicio tiene por finalidad la prevencin, diagnstico y tratamiento de las enfermedades discapacitantes de orden predominantemente motriz.

PREVENCIN

DIAGNSTICO

TRATAMIENTO




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Rehabilitacin Motora Rehabilitacin motora clsica (tratamiento)

A groso modo la rehabilitacin motora clsica consiste en la repeticin de una serie de ejercicios especialmente diseados para la zona afectada.

Rehabilitacin Motora Rehabilitacin motora clsica (tratamiento)

A groso modo la rehabilitacin motora clsica consiste en la repeticin de una serie de ejercicios especialmente diseados para la zona afectada.

>> Cules son las principales desventajas del mtodo clsico de rehabilitacin de cara a asegurarse que se realicen los ejercicios correctamente y completamente?

Desmotivacin

Necesidad de un terapeuta que supervise la correccin de los movimientos.

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Rehabilitacin Virtual Motora

Rehabilitacin

Motora

Realidad

Virtual

Realidad

Aumentada

Seguimiento

Paciente

Te

cn

olo

ga

Rehabilitacin

Virtual Motora

Experiencias previas VR LAB Greg Burdea

Xbox + sistema de interaccin de bajo coste

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Experiencias previas VR LAB Greg Burdea

Sistema de tele rehabilitacin

Experiencias previas USC Skip Rizzo

Cyber Piano

>> Qu es el CyberGrasp?

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Experiencias previas USC Skip Rizzo - Ball catching >> Qu tracking se utiliza?

Experiencias previas USC Skip Rizzo - Water filling >> Qu tracking se utiliza?

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Experiencias previas GestureTek

IREX Uso de croma para mezcla de imagen real y virtual

Experiencias previas Mediclab

iLearning

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Experiencias previas Mediclab

Sistemas de Realidad aumentada

Experiencias previas Diagnosis: Test de adaptacin visual (Dr. Barona) #1

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Experiencias previas Diagnosis: Test de adaptacin visual (Dr. Barona) #2

Tendencia

La tendencia actual es la integracin de dispositivos de tracking de bajo coste y fcil integracin en el entorno clnico.

>> Qu dispositivos de muy bajo coste se os ocurren que puedan ser tiles para realizar el tracking?

Wii Balance Board

Webcam

Microsoft Kinect

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Tendencia

Wii Balance Board

>> Qu es y cmo funciona la Wii Balance Board?

Permite determinar en tipo real el COP del usuario

Tendencia

Microsoft Kinect

>> Qu es y cmo funciona Microsoft Kinect?

Permite capturar imagen RGB y de profundidad (adems del array de microfonos que lleva integrado).

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Ejercicio

Se deben plantear mini-juegos que permitan rehabilitar a nivel motor una serie de acciones.

Considerar que deben ser juegos con un objetivo sencillo y curva de aprendizaje muy rpida.

Se podrn usar como dispositivos Nintendo WBB y / o Ms Kinect.

Ejercicio

Fases de rehabilitacin planteadas:

1. Sedestacin

Desplazamientos de tronco superior estando sentado

2. Sentarse - levantarse

Pasar de estar sentado a estar de pie y viceversa.

3. Miembros superiores

Movimiento de brazo(s)

4. Bipedestacin esttica

Transferencias de peso sin mover los pies

5. Miembros inferiores

Alcances con extremidades inferiores

6. Bipedestacin dinmica

Marcha

Desplazamientos

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Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio

Anillos de luz infrarroja

en las cmaras

Cmaras sensibles

a la luz infrarroja

Marcas catadioptricas

Fcil de segmentar

en tiempo real

Tracking

http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4362126


ecoTrain.Motor

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Experiencias

>> Cuntas cmaras seran necesarias para minimizar los volmenes de sombra y dnde se deberan colocar?

ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio

320

400

250

150 150

320

400

250

150 150

150

Setup recomendado

para 6 cmaras

Setup recomendado

para 8 cmaras

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Experiencias

>> Cmo podramos simplificar el setup con slo una o dos cmaras?


2 cmaras

1 cmara

Cmara

en techo,

sobre

usuario

Cmaras

delante del

usuario

Experiencias

Setup para bipedestacin


2 cmaras

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Conclusiones

eT.M se ha validado en centros de rehabilitacin de Hospitales NISA.

Resultados clnicos demuestran la capacidad rehabilitadora del sistema.

Actualmente se sigue usando de 8 de la maana a 8 de la noche.

>> Cules son los inconvenientes de eBaViR?

Coste

Especiales caractersticas del entorno

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Experiencias eBaViR Reeducacin del equilibrio

easy Balance Virtual Rehabilitation

Formado por 3 juegos sencillos

Utiliza un dispositivo de bajo coste: Wii Balance Board

http://www.jneuroengrehab.com/content/8/1/30


1. Simn.

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2. Rompeglobos


3. Air Hockey

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CALIBRADO

4. Calibrado

Pacientes con distinto grado de movilidad

Pacientes con hemiparesis

Objetivo: Ajustar rea de juego a rango de movimiento del paciente

1. Ajustar la posicin de reposo del paciente

2. Ajustar los mximos movimientos del paciente

Ayuda grfica a fisioteraputa :

Reparto de peso antero-posterior y lateral.

Resultado final de porcentaje de peso.


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Experiencias V2R Rehabilitacin Vestibular

Tratamiento de problemas vestibulares: reeducacin del equilibrio.

Tesis doctoral (Prof. Sergio Albiol) en curso

Muy bajo coste

Interaccin multisensorial

Perfecta integracin en centro rehabilitador


Contenido explcitamente ldico.

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Parametrizable por el terapeuta

y con calibracin automtica

para diferentes metforas

de uso.

Experiencias Acepar Parlisis cerebral

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Cuenta inicial (3 segundos)

Resultado

Juego

Celebracin Gol (2,5 secs.)

Pausa

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Tanto las imgenes como los sonidos son diferentes en funcin del resultado (refuerzo).

Empate Victoria Derrota

Sonido: Murmullo

Sonido: Aplausos

Sonido: Aplausos fuertes


Registro automtico que permite cualquier anlisis posterior de las

variables espacio-temporales

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Experiencias Vider Dependencia Visual

Pacientes con vrtigo visual



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REHABILITACIN VIRTUAL COGNITIVA

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Rehabilitacin cognitiva

Rehabilitacin

Cognitiva

La Rehabilitacin cognitiva es un set estructurado de actividades

teraputicas especialmente diseadas para re-entrenar las habilidades

de un individuo para pensar, utilizar su juicio y tomar decisiones.

El foco est puesto en mejorar los dficit en funciones cognitivas tales

como la memoria, atencin, percepcin, aprendizaje, planificacin y juicio.

Rehabilitacin cognitiva

Rehabilitacin

Virtual

Cognitiva

Provisin de un set estructurado de actividades teraputicas virtuales

especialmente diseadas para re-entrenar las habilidades de un individuo

para pensar, utilizar su juicio y tomar decisiones.

El foco est puesto en mejorar los dficit en funciones cognitivas tales

como la memoria, atencin, percepcin, aprendizaje, planificacin y juicio,

mediante la exposicin antes situaciones virtuales que requieran poner en

prctica dichas funciones.

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Experiencias University of Haifa (ISRAEL)

Interactive Virtual Environment Training

for Safe Street Crossing of

Right Hemisphere Stroke Patients with

Unilateral Spatial Neglect

Escenario virtual para el rehabilitacin de negligencia

unilateral espacial (negacin del lado

izquierdo).

Utilizacin de Casco de Realidad Virtual y sistema de

Captura de Movimiento.

Escenario motivador, controlado, seguro.

Experiencias Virtual Cognitive - Calles

Tratamiento de Negligencia Unilateral Espacial

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Experiencias

Paquete comercial para entrenar diversas reas cognitivas.

De forma motivadora y eficiente, se trabaja la atencin, la memoria, el pensamiento lgico, la visomotricidad o

la capacidad de reaccin.

Integra un interfaz ergonmico y programas de entrenamiento que se adaptan a los progresos del paciente y hacen que el

entrenamiento sea entretenido y alentador.

RehaCom Solucin comercial

Experiencias Virtual Cognitive - Supermercado

Tratamiento de problemas cognitivos: atencin, memoria, planificacin.

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Supermercado Visitar Lugares

(Libre / Orden)



Ordenar

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Planificar



Planificar

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Experiencias Bathen - Banco de trabajo como herramienta para la neurorehabilitacin Paco Abad (ai2)

Mejora de funciones cognitivas de personas que han sufrido un traumatismo craneoenceflico o un ictus.

Experiencias

Eld

erga

me

s

pro

yect

o e

uro

peo

Pre

ven

ci

n y

dia

gn

stic

o d

e p

rob

lem

as

cogn

itiv

os

en a

nci

ano

s

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REHABILITACIN VIRTUAL DE TRASTORNOS PSQUICOS Y PSICOLGICOS

Experiencias

Claustrofobia

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Experiencias

Trastornos

Alimentarios

Experiencias

Fobia

Volar

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Experiencias

Terapia

Virtual

Emocional

(Stress PostTraumtico)

EMMA

Experiencias Previamente a la realizacin del sistema EMMA, se comprob que era

posible inducir emociones con RV.

PARQUES DE INDUCCIN EMOCIONAL

(Stress PostTraumtico)

EMMA

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Experiencias (Stress PostTraumtico) EMMA

Creacin de ambientes ajustados a las caractersticas y necesidades de cada

persona, as como a las distintas

patologas, en tiempo real.

Utilizado en psicopatologas como Trastorno de estrs

postraumtico.

Experiencias

Realidad

Aumentada

para

Exposicin

Fobia a animales

pequeos

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Experiencias

Sal sin Miedo

(Pnico Agorafobia)

VEPSY

TeleTerapia

Virtual

Experiencias

Lugar

Galera

Basura

Cocina

Armarios

Objetos

Interaccin

Bsqueda

Caza

Eliminacin

Escoba

Insecticida

Puertas

Recogedor

Golpear

Spray

Abrir/Cerrar

Animales

Araas

Cucarachas

Ratas Chillido

TeleTerapia

Virtual Animales Pequeos

(Fobia Araas, etc.)

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Experiencias

Lugar

TeleTerapia


(Fobia Araas, etc.)

Galera

Basura

Cocina

Armarios

Objetos

Interaccin

Bsqueda

Caza

Eliminacin

Escoba

Insecticida

Puertas

Recogedor

Golpear

Spray

Abrir/Cerrar

Animales

Araas

Cucarachas

Ratas Chillido

Experiencias

Lugar

TeleTerapia


(Fobia Araas, etc.)

Galera

Basura

Cocina

Armarios

Objetos

Interaccin

Bsqueda

Caza

Eliminacin

Escoba

Insecticida

Puertas

Recogedor

Golpear

Spray

Abrir/Cerrar

Animales

Araas

Cucarachas

Ratas Chillido

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Experiencias

Lugar

TeleTerapia


(Fobia Araas, etc.)

Galera

Basura

Cocina

Armarios

Objetos

Interaccin

Bsqueda

Caza

Eliminacin

Escoba

Insecticida

Puertas

Recogedor

Golpear

Spray

Abrir/Cerrar

Animales

Araas

Cucarachas

Ratas Chillido

Experiencias

TeleTerapia

Virtual Hblame

(Fobia Hablar Pblico)

Modulador Situacin Escenario

Aula

Universitaria

Sala Tribunal

Examinador

Sala Reuniones

Empresa

Restaurante

Impartir Clase

Examen Oral

Exposicin Tema

Comida Informal

Nmero (8-30)

Nmero (2-3-5)

Sexo

Nmero (6-12)

----

Aula

Universitaria

Sala Tribunal

Examinador

Sala Reuniones

Empresa Restaurante

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Experiencias

Terapia

Virtual

Emocional

TeleTerapia

Virtual

Tratamiento

Diagnstico

Mayordomo (Soledad Ancianos)

Experiencias Mayordomo

(Soledad Ancianos)

Diagnstico

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(Soledad Ancianos) Tratamiento

Comunicarse con los dems

Ampliar las relaciones sociales

Generar una Memoria Individual

Generar una Memoria Colectiva

Compartir experiencias

Modificar estados de animo

Inducir estados positivos

Reducir estados negativos


(Soledad Ancianos)

Libro de la Vida

Beneficios Teraputicos

Memoria Colectiva Memoria Individual

Estmulos audiovisuales (fotos y sonidos)

Le permite compartir informacin sobre su vida (fotos y sonidos) con otros usuarios

Tratamiento

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(Soledad Ancianos) Tratamiento

Pasear

Beneficios Teraputicos

Permite inducir estados de nimo positivos (Relax, Alegra)

Interfaz especialmente diseada

El anciano puede aprender tcnicas tiles para reducir estados

emocionales negativos

(Relajacin, Mindfulness, )

Experiencias AutGame Trastornos del Espectro Autista

Minijuegos, historias sociales

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Ventajas potenciales Herramienta de ayuda a

los terapeutas

Se ajusta a los problemas

del paciente

Seguimiento objetivo de

los pacientes

Creacin de sistemas con

entornos ldicos

Sistemas capaces de corregir al

paciente. Permite atender a ms

pacientes y ms tiempo efectivo.

Personalizacin automtica por

paciente e incluso para cada

sesin

Se registra el comportamiento de

cada paciente lo que permite el

anlisis objetivo de su evolucin

Rehabilitacin ms amena, mayor

motivacin, implicacin y

adherencia al tratamiento

Telerrehabilitacin

La rehabilitacin puede realizarse

en el domicilio del paciente,

siendo monitorizado a distancia.

Y el futuro?

Dudas, sugerencias, colaboraciones:

Jos Antonio Gil Gmez - [email protected]

Documents

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