«Εικονική Πραγματικότητα» Φυσική Αποκατάσταση

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "«Εικονική Πραγματικότητα» Φυσική Αποκατάσταση"

Ὑάκινθος Δημητρακόπουλος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 «Εικονική Πραγματικότητα» Φυσική Αποκατάσταση Κωνσταντίνος Λουκάς Εργαστήριο Ιατρικής Φυσικής Ιατρική Σχολή ΕΚΠΑ

2 Περίγραμμα Συνεισφορά VR στη φυσική αποκατάσταση Παραδείγματα χρήσης συστημάτων VR για φυσική αποκατάσταση 2

3 VR συστήματα φυσικής αποκατάστασης Στόχος: να επανέλθει ο ασθενής στην πρότερη κατάσταση πριν το ατύχημα/ασθένεια. Οι λειτουργίες που χρειάζονται αποκατάσταση μπορεί να είναι Κινητικές (π.χ. μετά από εγκεφαλικό) Ψυχολογικές (π.χ. φοβίες) Νοητικές (π.χ. ελλειμματική προσοχή) 3 έννοιες - «κλειδιά» για επιτυχή αποκατάσταση Επαναληπτική άσκηση (πόσο? σε τι διαστήματα?) Ενεργή συμμετοχή Ανασκόπηση της απόδοσης (performance feedback) 3

4 Αστράγαλος (π.χ. διάστρεμμα) Παράδειγμα 1 6 dof δυνάμεις αντίστασης στο πέλμα (haptics device). Πλοήγηση αεροπλάνου με ταυτόχρονη αποφυγή εμποδίων (π.χ. μέσα από στεφάνια ). Η κίνηση του αστραγάλου αντιστοιχεί στην κίνηση του αεροπλάνου. Διαφορετικά επίπεδα δυσκολίας (εμπόδια, ταχύτητα αεροπλάνου, αντίσταση πεντάλ (ρυθμιζόμενη) ) 4

5 Παράδειγμα 2α Αποκατάσταση βάδισης (robot-assisted) Σύστημα στήριξης σώματος Διάδρομος Εξωσκελετικός μηχανισμός οδήγησης άκρων Δυνάμεις αντίστασης στο πέλμα (haptics device). 2 νάρθηκες ανά άκρο (actuator (μοτέρ) σε ισχίον + γόνατο). Νάρθηκας συγχρονισμένος με διάδρομο 5

6 Παράδειγμα 2β Αναπαράσταση VR Therapy goals of a virtual scenario used with cerebral palsy patients 4 σενάρια, στόχος η ενδυνάμωση συγκεκριμένων μυών (π.χ. ισχίον, γόνατο) Μετάφραση οπτικής πληροφ. σε κινητική δραστηριότητα (head/eye coordination) Έλεγχος ταχύτητας βάδισης Έναρξη/λήξη βάδισης Επίσης: sound + haptic rendering (0.5-1KHz) Haptic interaction forces (linear viscoelastic relationship): F = k Δx + bx (Δx: penetration) 6

7 Αποκατάσταση βραχίονα 5-7 ελευθερίας Virtual Avatar Οπτικοακουστικά ερεθίσματα (ήχοι κατά την πρόσκρουση) Αντιστοίχηση κινήσεων βραχίονα με Avatar/virtual object Ταυτόχρονα + νοητικές ασκήσεις (cognitive skills)! Παράδειγμα 3 7

8 Παράδειγμα 3 (είδη ασκήσεων 1) Κινητικές (παθητικά) Το σύστημα καταγράφει τις επιθυμητές ασκήσεις από τον θεραπευτή Ελεγκτής θέσης επαναλαμβάνει τις κινήσεις στον ασθενή (passive) Αντιστοίχηση κινήσεων χρήστη με αυτές του avatar 8

9 Παράδειγμα 3 (είδη ασκήσεων 2) Κινητικές (ενεργά) Ο χρήστης ελέγχει virtual σφαίρα Οι κινήσεις καθορίζονται από το παιχνίδι. Τύπος άρθρωσης, κλίμακα κίνησης καθορίζονται από θεραπευτή. Διαφορετικά επίπεδα δυσκολίας (υποστήριξη ή όχι του χεριού, συμπεριφορά σφαίρας, ) Μετακίνηση σφαίρας σε λαβύρινθο Στα τοιχώματα υπάρχει αντίσταση πέναλτι! 9

10 Παράδειγμα 3 (είδη ασκήσεων 3) Καθημερινές δραστηριότητες Τα εικονικά αντικείμενα έχουν φυσικές ιδιότητες (π.χ. τριβή) Οι ιδιότητες αυτές αποδίδονται απτικά με χρήση κατάλληλων αισθητήρων Ασθενείς μετά από εγκεφαλικό Frame rate: Οπτικός ~ 30 Hz Ακουστικός ~ 60 Hz 10 Απτικός ~ 1kHz

11 ictus - Virtual reality stroke rehabilitation Virtual reality stroke rehabilitation system based on activation of the human mirror neuron system. More information: 11

12 Motor imagery Cyberkinetics demo 12

13 Rehabilitation Gaming System A Virtual Reality based application to help train patients with neurological deficits. It can help them to improve movements of arms and fingers, for instance after stroke. 13

14 It is desirable to control cognitive load, since motor learning decreases in the presence of a distracting cognitive task, which presents a cognitively overchallenging situation. A task which is too easy for the subject will be perceived as boring, a task which is too difficult will over-stress the subject, while an optimally challenging task should induce maximal motivation and cognitive participation. 14 Μελλοντικές εφαρμογές By adapting the training environment and task difficulty of the virtual environment, it is possible to control the physiological and psychological state of subjects during gait and arm rehabilitation in a closed loop fashion.

Σχετικά έγγραφα

Εγκεφαλικής Παράλυσης

Εγκεφαλικής Παράλυσης Κέντρο Θεραπευτικής Ιππασίας & Ιπποθεραπείας Ιωαννίνων, Μονάδα Φυσικής Ιατρικής και Αποκατάστασης, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Ιωαννίνων, 3ΕΛΕΠΑΠ Ιωαννίνων 1 2 Η Ιπποθεραπεία, είναι μία νευροφυσιολογική