Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48119
ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-8956-1768
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
Title: Uma arquitetura baseada em técnicas de Realidade Mista para favorecer a sensação de incorporação de próteses mioelétricas por indivíduos com amputação de membros superiores
Alternate title (s): A Mixed Reality–Based Architecture to Support the Sense of Embodiment of Myoelectric Prostheses by Individuals with Upper Limb Amputation
Author: de Lima, Diogo Aparecido Cavalcante
First Advisor: Cardoso, Alexandre
First coorientator: Soares, Alcimar Barbosa
First member of the Committee: Lopes, Renato de Aquino
Second member of the Committee: Pereira, Adriano Alves
Third member of the Committee: Vimieiro, Claysson Bruno Santos
Fourth member of the Committee: Marques, Fátima de Lourdes dos Santos Nunes
Summary: O treinamento tradicional de reabilitação de indivíduos com amputação de membros superiores que utilizam próteses costuma iniciar-se cerca de 12 meses após a amputação, o que contribui para altas taxas de abandono e evidencia a necessidade de abordagens mais eficazes. Sistemas de realidade mista têm se mostrado promissores nesse contexto, desde que sejam capazes de promover a sensação de incorporação da prótese virtual. Esta tese investigou a sensação de incorporação em ambientes de treinamento para amputados de membros superiores, a partir do desenvolvimento de uma arquitetura de realidade mista composta por cinco características integradas: rastreamento sem marcadores fiduciais, integração de objetos virtuais ao membro amputado, movimentação em tempo real, atividades treinamento e jogos sérios. O sistema resultante foi denominado MRProsthesis. Através dele foi adaptado o teste Box and Blocks para o formato de jogo sério em realidade mista. O experimento envolveu dois grupos de voluntários, com e sem amputação, submetidos a três sessões com intervalo mínimo de duas semanas. Foram avaliadas a usabilidade, a sensação de incorporação e o desempenho funcional. Os resultados evidenciaram ganhos consistentes em ambos os grupos, com destaque para o grupo com amputação, que apresentou 27 indicadores superiores, 8 empates e 4 inferiores na primeira avaliação. Na terceira sessão, progrediu para 32 superiores, 6 empates e 1 inferior, além de menor desvio-padrão em 88% dos casos. As evidências sugerem que o MRProsthesis foi capaz de favorecer a sensação de incorporação e o controle mioelétrico.
Abstract: Traditional rehabilitation training for individuals with upper-limb amputation who use prostheses usually begins about 12 months after the amputation, which contributes to high dropout rates and highlights the need for more effective approaches. Mixed reality systems have shown promise in this context, provided they are capable of promoting the sense of prosthesis embodiment. This thesis investigated the sense of embodiment in training environments for upper-limb amputees, based on the development of a mixed reality architecture composed of five integrated features: markerless fiducial tracking, integration of virtual objects with the amputated limb, real-time motion, structured training activities, and serious games. The resulting system was named MRProsthesis, through which the Box and Blocks test was adapted into a serious game in a mixed reality environment. The experiment involved two groups of volunteers, with and without amputation, who participated in three sessions with a minimum interval of two weeks. Usability, sense of embodiment, and functional performance were assessed. The results showed consistent improvements in both groups, with a clear advantage for the group with amputation, which presented 27 superior indicators, 8 ties, and 4 inferior ones in the first evaluation. In the third session, the group progressed to 32 superior indicators, 6 ties, and 1 inferior, in addition to a lower standard deviation in 88% of cases. The findings suggest that MRProsthesis was effective in enhancing the sense of embodiment and improving myoelectric control.
Keywords: Realidade Mista
Sensação de Incorporação
Próteses Mioelétricas
Rastreamento sem Marcadores
Jogos Sérios
Mixed Reality
Embodiment
Myoelectric Prostheses
Markerless Tracking
Serious Games
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: LIMA, Diogo Aparecido Cavalcante de. Uma arquitetura baseada em técnicas de Realidade Mista para favorecer a sensação de incorporação de próteses mioelétricas por indivíduos com amputação de membros superiores. 2025. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.18
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.18
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48119
Date of defense: 17-Dec-2025
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
Appears in Collections:TESE - Engenharia Elétrica

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