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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: HarpyGame: um jogo sério customizável com interface multimodal para reabilitação de indivíduos pós-AVE
Alternate title (s): HarpyGame: a customizable serious game with multimodal interface for upper limb rehabilitation after stroke
Author: Cyrino, Gabriel Fernandes
First Advisor: Lamounier Júnior, Edgard Afonso
First coorientator: Soares, Alcimar Barbosa
First member of the Committee: Marques, Fátima de Lourdes dos Santos Nunes
Second member of the Committee: Naves, Eduardo Lázaro Martins
Summary: O Acidente Vascular Encefálico (AVE) é a doença mais comum que leva ao comprometimento da destreza dos membros superiores. Para proporcionar uma melhor qualidade de vida, os pacientes devem se submeter a recursos terapêuticos que se concentram no ganho de atividade muscular. De fato, a reabilitação deve ser precoce, intensiva e repetitiva, o que leva ao desafio de como manter a motivação e dedicação do paciente. A Realidade Virtual e os jogos sérios têm emergido como alternativas mais vantajosas e agradáveis de tratamento na reabilitação, quando comparadas às terapias tradicionais. Porém, a maioria dos jogos sérios se limitam a simples ambientes 2D ou ambientes 3D de baixa qualidade gráfica, o que pode afetar o interesse e o engajamento do paciente. Além disso, em muitos desses jogos, não é possível adaptar as tarefas de reabilitação, de acordo com o estágio clínico do paciente. Assim, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um jogo sério customizável, baseado em técnicas de Realidade Virtual, controlado por diferentes dispositivos de entrada. Para isso, foi desenvolvido um sistema composto por quatro camadas intercomunicáveis: 1) Um painel de controle, responsável pelo controle e customização do jogo, registro de pacientes e geração de relatórios comparativos; 2) O jogo sério, que apresenta um ambiente com gráficos realistas, contendo níveis e tarefas adaptáveis; 3) Um banco de dados, que mantém informações como perfil dos pacientes, configurações do jogo, objetivos e desafios alcançados; 4) Uma interface multimodal que permite o uso de dispositivos de entrada como Myo, Joysticks e uma plataforma de suporte assistido, a fim de proporcionar a adequação de diferentes perfis de pacientes no jogo. A pesquisa considerou o auxílio de profissionais que atuam na área da reabilitação para o fornecimento dos protocolos que o jogo seguiu. Os resultados revelaram uma aceitação significativa dos pacientes, o que mostra o potencial do sistema para uso no processo de reabilitação pós-AVE dos membros superiores.
Abstract: Stroke is the most common disease that leads to the dexterity impairment of the upper limbs. To provide a better quality of life, patients must submit to therapeutic resources that focus on the gain of muscle activity. In fact, rehabilitation must be precocious, intensive and repetitive, which leads to the challenge of how to maintain patient motivation and dedication. In this context, serious games have emerged as an advantageous and enjoyable alternative to rehabilitation treatment, when compared to traditional therapies. However, most serious games are limited to simple 2D environments or low-quality 3D environments, which can affect patient interest and engagement. Moreover, in many of these games, it is not possible to adapt the rehabilitation tasks, according to the patient clinical stage. Thus, this work presents the development of a customizable serious game, based on Virtual Reality techniques to achieve a more natural and intuitive interface. Besides, since each patient has his own limitation, the game was developed to allow different types of input devices. In so doing, the system was designed considering four intercommunicable layers: 1) A control panel, responsible for the control and customization of the game, registration of patients and generation of comparative reports; 2) A serious game that presents an environment with realistic graphics, containing levels and adaptive tasks; 3) A database that maintains information such as patient profiles, game settings, goals and challenges achieved; 4) And a multimodal interface that allows the use of input devices such as Myo, Joysticks and an assisted support platform in order to provide the suitability of different patient profiles in the game. The research considered the assistance of physiotherapists to provide protocols that the game followed. Results indicated significant acceptance by the patients, implying the system's potential use in the post-stroke rehabilitation process of the upper limbs.
Keywords: Acidente Vascular Encefálico
Stroke
Realidade Virtual
Virtual Reality
Jogo Sério
Serious Game
Reabilitação Motora
Motor Rehabilitation
Computação Gráfica
Computer Graphics
Engenharia Elétrica
Electrical Engineering
Reabilitação do acidente vascular cerebral
Stroke Rehabilitation
Acidente vascular cerebral
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
CNPQ::OUTROS::BIOMEDICINA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: CYRINO, Gabriel Fernandes. HarpyGame: um jogo sério customizável com interface multimodal para reabilitação de indivíduos pós-AVE. 2019. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.1286
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.1286
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24795
Date of defense: 27-Mar-2019
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

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