Videojuegos con realidad virtual aplicados en reahabilitación

1. LOGO
www.themegallery.com
Videojuegos con
Realidad Virtual en
Rehabilitación
Est. David López
M.E. John E. Muñoz
Dr. José Fernando López
Ph.D. Oscar Henao

2. Contenido
Estadísticas de los Videojuegos
Videojuegos Serios para la Salud
Estudios en Rehabilitación Física
Análisis Biomecánico usando el Kinect
Neurorehabilitación usando Videojuegos
Videojuegos

3. Estadísticas
Jugadores
55 % Hombres
45 % Mujeres
Padres
35 años, edad
promedio de los
compradores
93 % prestan atención al contenido
de los videojuegos de sus hijos.
Padres y videojuegos
52 % de los padres dicen que los
videojuegos son una parte positiva
de la vida de sus hijos.

4. Problemática
Debido al carácter repetitivo y sistemático de la rehabilitación
convencional, el usuario suele separar la mente del proceso de
recuperación perdiendo la motivación.
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.

5. En Colombia
ACV
300 a 560 por cada 100.000 2 a 5 casos por cada 100.000
1.4 a 2.7 por cada 1000
El servicio se encuentra subvalorado y su impacto es minimizado

6. Videojuegos para la Salud (G4H)
Competencia mental realizada con un computador en
donde se utiliza el entretenimiento como herramienta
para promover hábitos saludables.

7. ¿Por qué Serios?
Tienen propósitos en
salud cuidadosamente
planeados
Utilizan el
entretenimiento como
herramienta más no
como fin

8. Investigaciones con G4H
•Hallazgos clínicos anecdóticos
•Grupos muestrales pequeños
•Ausencia de biomarcadores
•Grupo de control inadecuado

9. Hallazgos del uso de G4H
Pacientes en condición de
discapacidad son capaces de
realizar procesos de
aprendizaje motor dentro de
ambientes virtuales
Los movimientos aprendidos por
las personas en condición de
discapacidad dentro de las
dinámicas de los videojuegos
pueden ser transferidos
exitosamente a las tareas
cotidianas reales
La rehabilitación
convencional
complementada con
terapia de videojuegos es
más eficiente que sólo la
terapia convencional
No han sido encontradas
desventajas o ciber-enfermedades
en personas
en condición de
discapacidad que han sido
expuestas a terapias
basadas en realidad virtual

10. Equipo de Trabajo
Diseñador
G4H Team
Profesionales de
la Salud
Investigador
en Ingeniería

11. HCI Group- Spin Off
Videojuegos para la Salud Interfaces Cerebro Computador
Biomecánica Aplicada Realidad Virtual
www.hcigroup.tk

12. HCI Group- Clínica de Dolor
La Clínica de Dolor del Eje Cafetero ha incorporado
dentro de sus prácticas clínicas, el uso de
videojuegos especializados con dos fines:
Mejorar la
adherencia al
tratamiento por parte de
sus pacientes.
Optimizar la
objetividad en la
medición de los
resultados
Para la Clínica del Dolor se ha desarrollado un paquete de videojuegos, la
mayoría Exergames para complementar el proceso de fisioterapia

13. Rehabilitación con Realidad Virtual
Rehabilitación
Realidad
Virtual (VR)
Terapia orientada a la
mejora de funciones
físicas que se han visto
afectadas por una
enfermedad o trauma.
Uso de simulaciones
interactivas que
proporcionan una
experiencia sensorial con
ambientes que aparentan
el mundo real
Rehabilitación
Virtual
Rehabilitación basada en ejercicios con movimientos simulados mediante realidad virtual

14. Videojuegos de Ejercicio
Exergame o
videojuego de ejercicio,
permite estimular la
movilidad del cuerpo
mediante el uso de
ambientes interactivos con
experiencias inmersivas que
simulan sensaciones
de presencia.
Exergames: una herramienta tecnológica para la actividad física

15. Captura de Movimiento (MoCap)
MoCap
Motion Capture
Es el proceso de registrar un
evento cinemático y traducirlo
en términos matemáticos
usando puntos clave (joints)
para obtener un modelo digital
tridimensional.

16. Kinect como sensor Biomecánico
Bajo
Costo
Portable
Kinect
MoCap
No
Invasivo
Sistema de rehabilitación basado en el uso de análisis biomecánico y videojuegos mediante el sensor Kinect

17. Bio-Cirac Software
Joints
El investigador
escoge cuál
articulación
analizar.
Gráficos
Los gráficos
lineales
permiten
analizar los
movimientos
después de
cada sesión
con
videojuegos.
Angular-Espacial
Arroja gráficos de posición y
angulares (Euler)
BVH Files
Permite cargar
archivos de captura
de movimiento
estándar.

18. Estudios de la Clínica de Dolor
Ventajas de los Videojuegos
Motivación
Mejora la
adherencia a las
terapias
Inhibición
Parcial del Dolor
al entrar en
estado de Flow
Medición
Objetiva de
resultados
usando
sensores

19. Exergames en Rehabilitación
Estudio en Pacientes
6 Pacientes con
Síndrome Piramidal y
monoparesía en
miembro superior de la
Clínica de Dolor.
Terapia Combinada
30 Minutos de terapia
asistida y 30 minutos de
terapia basada en
realidad virtual.
Rehabilitación de Pacientes Monoparéticos
Shoulder Flexion Rehabilitation in Patients with Monoparesis Using an Exergame
https://www.youtube.com/watch?v=TNt0r42F_DA

20. Exergames en Rehabilitación
Resultados
Rango de Movimiento
Mejora del 21% en el rango del
movimiento del hombro afectado
en el mejor de los casos.
Adherencia a la terapia
Todos los usuarios reportaron
sentirse motivados y entretenidos
con la terapia combinada.
Servicio Personalizado
Se ofreció un servicio
personalizado y una evaluación
objetiva en el proceso de
rehabilitación.
Shoulder Flexion Rehabilitation in Patients with Monoparesis Using an Exergame

21. Exergames en Evaluación
Usuarios Sanos
17 participantes jóvenes
adultos sin lesiones,
traumas o problemas de
equilibrio
Evaluación Múltiple
30 minutos evaluando
equilibrio en ambos pies.
Se registran datos de
tiempos y ángulos de
movimiento.
Evaluación del Equilibrio en Usuarios Sanos
Assessment of standing balance in healthy subjects using Exergames
https://www.youtube.com/watch?v=UdtE1bF_3iQ

22. Exergames en Evaluación
Resultados
Predictores
Se encontraron dos predictores
biomecánicos para el estudio del
equilibrio estático.(coordinación
muñecas y flexión rodilla apoyo)
Mejora en Tiempos
Se encontraron aumentos del 15%
en tiempo de equilibrio
comparado con otros estudios
Perspectivas Clínicas
Este método puede extenderse al
escenario clínico en el estudio de
patologías que afectan el
equilibrio estático.
Figura 1. Tiempo promedio de
equilibrio. Pereira, 2013
28.1
30.5
27.3
27.6
31
30
29
28
27
26
25
Pie Derecho Pie Izquierdo
Hombres
Mujeres
Assessment of standing balance in healthy subjects using Exergames

23. Interfaces Cerebro Computador (BCI)
BCI tecnología que
permite el registro de
señales cerebrales
con el fin de crear un
canal de
comunicación no-muscular
entre las
intenciones mentales
y un ordenador.
La técnica de registro menos invasiva y más utilizada es la EEG

24. BCI y Videojuegos
Se presentan como herramientas interactivas para terapias de
neurorehabilitación que proporcionan una realimentación para
el paciente y para el especialista médico.
Neuromecanismos
Estados Mentales
Control Binario, Poca Velocidad de Respuesta
Imaginación Motora
Requiere Entrenamiento, 4 Señales de Control
Potenciales Evocados
Requiere estímulos, parpadeo molesto

25. BCI- Duck Hunt
https://www.youtube.com/watch?v=db8oVm8bnQA
Aplicaciones
Hemiparesia
Parkinson
Miembro Fantasma
Negligencia Espacial

26. BKI: Brain Kinect Interface
Hybrid BCI
Combinación de
múltiples señales
incluyendo al menos un
canal BCI para mejorar
la experiencia de
usuario.

27. Videojuegos Híbridos
“Cognitive Balance es un videojuego híbrido entre un Exergame y un BCI-Game
diseñado para realizar terapias de rehabilitación en pacientes que
han sufrido un accidente cerebro vascular (ACV) y que tienen problemas de
equilibrio estático”
https://www.youtube.com/watch?v=Jgr8yC73ewo

28. ¿Cómo Empezar?
Corto
Mediano
Largo
•Desarrolle videojuegos
especializados y
evalúelos.
• Adapte videojuegos existentes a
programas de rehabilitación o
entrenamiento.
•Utilice videojuegos existentes en usuarios sanos.
• Promueva la actividad física con Exergames.

29. Entidades de Apoyo

30. Contacto: jemunoz@utp.edu.co
LOGO
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