Leap Motion Controller Game Sebagai Alat Bantu Terapi Rehabilitasi Otot Tangan

Salah satu bagian tubuh yang rawan mengalami cedera adalah tangan. Cedera tangan umumnya disebabkan oleh kecelakaan yang tidak disengaja ataupun dampak dari beberapa penyakit seperti parkinson dan stroke. Cedera otot tangan memerlukan proses penyembuhan secara terapi dan pemulihan dengan rehabilitasi. Terapi dan rehabilitasi otot tangan sangat bergantung pada gerakan olahraga rutin pada pasien dengan rekomendasi dari dokter. Namun terdapat beberapa kendala yang dihadapi oleh pasien yang memerlukan terapi ini. Pertama, proses terapi rehabilitasi otot tangan memerlukan waktu yang panjang sehingga membuat pasien merasa bosan. Kedua, pasien mendapatkan instruksi dari dokter untuk melakukan gerakan yang melatih otot tangan seperti mengepal-kepalkan tangan, mengambil benda-benda di rumah dengan menggunakan tangan. Pasien memerlukan alat bantu yang dapat mempermudah mereka untuk melakukan gerakan terapi secara rutin sesuai dengan perkembangan kondisi tangan mereka. Leap motion controller akan digunakan sebagai perangkat masukan (input) pada alat bantu terapi yang akan dikembangkan. Permainan tersebut dapat dimainkan oleh pemain dengan menggunakan leap motion controller. Permainan didesain berdasarkan rekomendasi gerakan rehabilitasi oleh dokter. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan teknologi yang dapat membantu proses terapi rehabilitasi pasien cedera otot tangan. Alat bantu terapi yang dikembangan akan menerapkan gamifikasi untuk membuat proses terapi lebih mudah dan menyenangkan bagi pasien

Review of three-dimensional human-computer interaction with focus on the leap motion controller

Modern hardware and software development has led to an evolution of user interfaces from command-line to natural user interfaces for virtual immersive environments. Gestures imitating real-world interaction tasks increasingly replace classical two-dimensional interfaces based on Windows/Icons/Menus/Pointers (WIMP) or touch metaphors. Thus, the purpose of this paper is to survey the state-of-the-art Human-Computer Interaction (HCI) techniques with a focus on the special field of three-dimensional interaction. This includes an overview of currently available interaction devices, their applications of usage and underlying methods for gesture design and recognition. Focus is on interfaces based on the Leap Motion Controller (LMC) and corresponding methods of gesture design and recognition. Further, a review of evaluation methods for the proposed natural user interfaces is given

Rehabilitación motora con instrumentos musicales en entorno virtual

Las enfermedades cerebrovasculares representan una de las principales causas de muerte e invalidez en personas adultas. Por ello, es tan importante el diagnóstico y la aplicación de programas rehabilitación de forma temprana: el momento de inicio del tratamiento resulta determinante para alcanzar una mayor recuperación funcional. En primer lugar se realiza una revisión del conocimiento sobre las terapias para la neurorehabilitación. Dado que los métodos clásicos presentan sus limitaciones, en los últimos años se han desarrollado nuevas técnicas para conseguir protocolos de mayor efectividad. Fruto de esta investigación, aparece una nueva línea en la que se trata de explotar los beneficios derivados de la práctica musical para conseguir terapias de mayor utilidad. Se realiza un recorrido por dichos estudios, y finalmente se centra la atención en la rehabilitación con sistemas de Realidad Virtual, punto en el que convergen los juegos desarrollados para apoyo a la rehabilitación.Grado en Ingeniería de Tecnologías Específicas de Telecomunicació

Multi-user Touch Surfaces to Promote Social Participation and Self-efficacy in Upper-limb Stroke Rehabilitation

This thesis addresses the growing incidence of stroke and its impact on long-term disability, emphasizing the importance of post-stroke rehabilitation. Predicting a 34% increase in stroke cases by 2025, this work focuses on factors affecting post-stroke motor rehabilitation, such as depressive symptoms, while recognizing the role of social participation and self-efficacy in modulating these outcomes. To tackle these challenges, we propose the use of a multi-user interactive table for upper limb rehabilitation. This innovative approach involves detecting objects of various sizes and shapes as interfaces for serious games, fostering collective therapeutic activities targeting motor rehabilitation, depressive symptoms, social participation, and self-efficacy. Four exploratory studies informed the development of the interactive table. The studies determined game mechanics, object types, and game features. Three game modes (competitive, co-active, and collaborative) were explored, with the collaborative mode showing higher social engagement and more positive outcomes. Subsequent studies involving stroke survivors confirmed the effectiveness of collaborative gameplay. Feasibility, engagement, and usability were tested using objects of different sizes and shapes, revealing insights into task performance, grasping, and task complexity adjustments. The developed interactive table accommodates up to four participants, using top down object shape tracking and a multi-touch panel. Four serious games were designed to target specific upper limb skills, played in collaborative mode with incorporated features to enhance the overall experience. A pilot study with 12 stroke survivors over four weeks demonstrated significant improvements in motor outcomes, including range of motion, dexterity, strength, and coordination. The participants reported high enjoyment and interest in the system, with good usability scores. The study suggests that a group-based holistic motor rehabilitation approach, as presented, holds potential for enhancing motor outcomes by promoting social interaction and self-efficacy. These results indicate the viability of the proposed system as a promising solution for stroke rehabilitation.Esta tese aborda a crescente incidência do AVC e o seu impacto na funcionalidade a longo prazo, realçando a importância da reabilitação pós-AVC. Prevendo-se um aumento de 34% nos casos de AVC até 2025, este trabalho foca-se em fatores que afetam a reabilitação motora pós-AVC, como os sintomas depressivos, reconhecendo o papel da participação social e do sentimento de auto-eficácia na nestes sintomas. Para enfrentar esses desafios, propomos o uso de uma mesa interativa multi utilizador para reabilitação dos membros superiores. Esta abordagem inovadora envolve a deteção de objetos de vários tamanhos e formas como interfaces para os jogos sérios, permitindo atividades terapêuticas em grupo direcionadas à reabilitação motora, sintomas depressivos, participação social e autoeficácia. Quatro estudos exploratórios suportaram o desenvolvimento da mesa interativa, determinando mecânicas de jogo, tipos de objetos e recursos do jogo. Três modos de jogo (competitivo, co-ativo e colaborativo) foram investigados, com o modo colaborativo mostrando maior envolvimento social e resultados mais positivos. Estudos subsequentes envolvendo sobreviventes de AVC confirmaram a eficácia do jogo colaborativo. Viabilidade, envolvimento e usabilidade foram testados usando objetos de diferentes tamanhos e formas, revelando insights importantes relativos ao desempenho nas tarefas, preensões e ajustes de complexidade da tarefa. A mesa interativa desenvolvida acomoda até quatro participantes, e permite a deteção de objectos para serem usados como interfaces e um painel multi-toque. Quatro jogos sérios foram projetados para reabilitar competências específicas dos membros superiores, desenhados para serem jogados em modo colaborativo e com recursos incorporados para potenciar o processo de reabilitação e a experiência do utilizador. Um estudo piloto com 12 sobreviventes de AVC ao longo de quatro semanas, demonstrou melhorias significativas nos resultados motores, nomeadamente amplitude de movimento, destreza, força e coordenação. Os participantes reportaram níveis altos de prazer e interesse no sistema, e pontuações de usabilidade promissoras. Este trabalho sugere que uma abordagem de reabilitação motora holística e em grupo, como apresentada, tem potencial para melhorar os resultados motores promovendo a interação social e o sentimento de auto-eficácia. Estes resultados sugerem a viabilidade do sistema proposto como uma solução promissora para a reabilitação motora no AVC