O futuro da reabilitação de mãos e pulsos são divertidos jogos de arcade
Quando se pensa em realidade virtual (VR) e videogames, a primeira coisa que vem à mente são experiências digitais recreativas. Nos últimos anos, no entanto, temos visto um interesse crescente em rotinas de treino baseadas em fones de ouvido VR . As aplicações, porém, vão muito além. No início deste ano, neurocientistas detalharam uma plataforma que pode ajudar na detecção precoce da doença de Alzheimer .
Programas terapêuticos baseados em VR também estão sendo usados para ajudar as pessoas a lidar com a dor pós-operatória. Os médicos estão implantando programas de treinamento em VR para uma experiência de ensino e aprendizagem mais envolvente. Yasir Naseem, especialista em linguística, disse recentemente à Digital Trends que a gamificação está revolucionando a indústria e isso se estende à ciência médica.
O mais recente desenvolvimento é cortesia de especialistas da Universidade Carlos III de Madrid, que estão a trabalhar com hospitais em Barcelona e Madrid para ajudar pessoas com problemas de mobilidade nos pulsos e nas mãos através de jogos. A equipe, em especial, aposta no conceito de exergames, que mescla exercícios com videogames.
Para isso, a equipe desenvolveu dois jogos inspirados em arcade e um controlador especializado com sensores que podem medir a força de preensão de um indivíduo e também analisar toda a amplitude de movimento da mão e do pulso. A plataforma conectada é posteriormente capaz de registrar detalhes como fadiga e tempos de reação, ao mesmo tempo que cria um perfil holístico de sua força.
Jogos e reabilitação
No léxico médico, estamos lidando essencialmente com a reabilitação direcionada aos movimentos de preensão manual, pronação-supinação, flexão-extensão e desvio ulnar-radial. Em comparação com pesquisas anteriores envolvendo a eficácia dos exergames, a nova plataforma eJamar ajuda a melhorar a força de preensão, ao mesmo tempo que aumenta a reabilitação da mobilidade dos membros de forma saudável.
De acordo com um dos especialistas por trás do projeto, apenas 30 minutos de envolvimento regular ajudaram a melhorar a força de preensão dos pacientes em 100%, ao mesmo tempo que ampliam a amplitude dos movimentos do pulso. O potencial, porém, é imenso.
A equipe observa que a plataforma eJamar pode ajudar na cura de lesões e fraturas nas mãos e, em um futuro próximo, também auxiliar pacientes que lidam com problemas neurológicos como doença de Parkinson, esclerose múltipla e acidente vascular cerebral.
Outra grande vitória é que a abordagem pode aliviar drasticamente os problemas logísticos associados à marcação de consultas, viagens e obtenção da atenção necessária em centros de saúde e hospitais.
Em suma, a telerreabilitação eJamar pode poupar custos, tempo e acessibilidade para todas as partes interessadas no ecossistema nacional de saúde. “Os jogos Peter Jumper e Andromeda são simples de usar e não é necessária experiência anterior para aproveitar o jogo”, disse Oña Simbaña ao Digital Trends.
Como funciona a plataforma eJamar?
O elemento mais importante da plataforma eJamar é o controlador personalizado, que se concentra na força e capacidade de preensão de um indivíduo. “O sistema eJamar integra sensores de força, IMUs e um sistema de controle baseado em Arduino para identificar os movimentos das mãos e medir a força de preensão manual”, disse-nos Edwin Daniel Oña Simbaña, professor assistente do Departamento de Engenharia de Sistemas e Automação (CC) UC3M do instituto.
No centro da plataforma eJamar está um controlador sem fio especializado que controla o movimento e a força do pulso. O controlador inclui uma alça com ranhuras, que se adapta ao formato dos dedos que seguram firmemente um objeto, semelhante a uma alça de mão.
Os atuadores de vibração internos instalados no controle sem fio também fornecem feedback tátil aos jogadores correspondente à ação do jogo, como impacto ou marcos de progresso. O sensor do sistema de medição inercial (IMU) é capaz de rastrear nove graus de liberdade ao longo dos três eixos.
Há também um botão que serve como comando de ativação e desativação das experiências do jogo, além de despertar o controlador do modo de hibernação. Uma unidade de computação integrada coleta e registra seletivamente dados de movimento das mãos, dependendo do jogo ao qual está vinculada.
Um dos elementos mais importantes do controlador eJamar é o extensômetro, que é capaz de medir forças de preensão de até 100 kgf. Para máximo conforto, há um botão integrado que pode ajustar a posição do punho, dependendo do tamanho da mão e dos níveis de conforto exclusivos de cada pessoa.
No que diz respeito aos jogos, o primeiro deles é Peter Jumper. O título se passa em um mundo 3D onde os jogadores navegam pela paisagem urbana enquanto evitam obstáculos. Com base nas preferências individuais, aspectos como nível de dificuldade, feedback tátil, velocidade e duração podem ser ajustados. Antes de mergulhar no jogo, os limites de aderência são calibrados com base na quantidade de força que uma pessoa pode exercer no controlador.
Ao jogar no modo de aperto da pinça, os usuários devem apertar a pinça do controlador para pular. O segundo jogo se chama Andromeda, um jogo de tiro espacial 2D no qual os jogadores controlam uma nave espacial e disparam contra os inimigos. e colete itens valiosos enquanto estiver fazendo isso.
O principal objetivo deste jogo é ajudar os usuários a aumentar a aderência e liberar os movimentos do pulso. “O objetivo dessas funções de controle do jogo é replicar exercícios comumente realizados em sessões de reabilitação de mãos e punhos”, afirma o artigo de pesquisa publicado na revista Applied Sciences .
Curiosamente, os requisitos de sistema para executar esses jogos são bastante modestos e funcionam em macOS e Windows. Do lado do hardware, você precisará de um processador Intel Core i3-2100, 4 GB de RAM, 1 GB de espaço de armazenamento e uma tela com resolução de 1280 x 720 pixels.
Curiosamente, o controlador eJamar não é compatível apenas com os dois jogos mencionados acima, mas também com outros jogos que dependem do mecanismo de desenvolvimento Unity. Durante os testes, os participantes elogiaram toda a experiência e sua execução acessível.
“Esses tratamentos são particularmente necessários para pacientes com problemas neurológicos que enfrentam desafios para frequentar centros médicos para reabilitação”, observa o artigo de pesquisa.
Por que os jogos são ideais para reabilitação?
Um elemento crucial de todo o exercício são os jogos e como eles oferecem um caminho envolvente e envolvente para a reabilitação, que muitas vezes pode ser desgastante tanto mental quanto fisicamente. Parece que o objetivo desde o início foi tornar todo o processo divertido para os participantes, sem comprometer a eficácia terapêutica
"Um dos desafios no desenvolvimento de jogos sérios para a saúde é o engajamento. O uso de um design arcade foi benéfico para promover o engajamento dos pacientes e, portanto, a adesão ao tratamento", disse Oña Simbaña, professora assistente do Departamento de Engenharia e Automação de Sistemas (CC) UC3M do instituto, à Digital Trends.
Curiosamente, os dois jogos não são apenas uma experiência interativa e divertida. Na verdade, eles registram todos os dados de movimento dos membros, que são posteriormente importados para o perfil eletrônico de saúde de cada paciente.
A ideia é fascinante e imensamente benéfica, mas tem seus próprios desafios. Neste caso, o envolvimento de um profissional de saúde certificado é fundamental, ao contrário da sua consulta regular de telessaúde com um médico por videochamada.
“Apesar do desenho dos nossos sistemas focados na autoadministração, um dos desafios que enfrentamos agora é o atendimento remoto, porque é necessário incluir métodos que permitam ao terapeuta interagir com o paciente se necessário, explica Oña Simbaña.
Movendo-se para o domínio da Realidade Virtual, a equipe por trás da plataforma eJamar espera explorar o status mainstream, especialmente o preço mais baixo dos fones de ouvido VR, para desenvolver ferramentas de reabilitação. O trabalho já está em andamento, ao que parece.
A perspectiva futura
No futuro, a equipe quer contar com plataformas de Realidade Aumentada e Realidade Virtual para desenvolver sua plataforma de exergame para reabilitação assistida por jogos.
“Nossos planos contínuos são o uso de realidade aumentada para desenvolver exergames que permitam a interação com objetos físicos utilizados na avaliação funcional motora, abrangendo uma ampla gama de pacientes potenciais”, disse Oña Simbaña ao Digital Trends. As ambições não são desconhecidas.
A Meta, por exemplo, estendeu suas plataformas internas de hardware e software XR para inúmeras instituições acadêmicas e laboratórios de pesquisa em todo o mundo. Em parceria com a Universidade de Iowa, os óculos inteligentes Project Aria AR estão sendo usados para desenvolver tecnologia de aparelhos auditivos com capacidade de consciência contextual.
O pessoal da Universidade de Bristol está implantando a plataforma de óculos inteligentes para desenvolver um sistema de rastreamento espacial 3D, enquanto pesquisadores da Universidade Carnegie Mellon estão usando o Projeto Aria para desenvolver soluções auxiliares de orientação para deficientes visuais. No IIIT Hyderabad, os pesquisadores estão implantando os óculos Aria para construir um sistema de detecção do olhar do motorista.
“Nossos planos contínuos são o uso de realidade aumentada para desenvolver exergames que permitam a interação com objetos físicos utilizados na avaliação funcional motora, abrangendo uma ampla gama de pacientes potenciais”, disse Oña Simbaña ao Digital Trends.
A equipe agora está focada em testar a plataforma eJamar entre pessoas que vivem com condições neurológicas ou patológicas para ampliar a aceitação clínica. Eles também estão planejando mais exergames para atender às necessidades específicas das pessoas que buscam reabilitação.
Até agora, os testes foram realizados em ambientes clínicos e produziram resultados “muito encorajadores”. Até agora, o sistema recebeu aprovação de médicos e prestadores de serviços de saúde, e os testes entre pacientes produziram resultados positivos.
