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Tese 10,2 MB - Técnico Lisboa

1. de base O bra o do paciente colocado numa calibragem e este instru do para executar um movimento da esquerda para a direita de forma a mexer os ombros Durante este tempo o movimento do paciente fornecido atrav s de um gr fico de barra horizontal O processo repetido para diferentes direc es no movimento Estas gamas de valores s o registadas num arquivo para posteriormente serem utilizados no mapeamento de trabalhos na rea e para posicionar os objectos de realidade virtual De acordo com testes realizados o sistema foi posteriormente modificado para aumentar a sua funcionalidade A simula o dos exerc cios foi melhorada para satisfazer tamb m o bra o esquerdo dos pacientes afectados Uma das grandes limita es deste sistema que n o foi suficientemente testado para que se chegue a conclus es mais gerais O sistema tamb m muito limitado quer a n vel de jogos quer a n vel de recupera o pois s o poder o utilizar quem tem problemas num dos bra os Um dos pontos fortes o facto de o sistema permitir que seja feito um teste inicial ao paciente para saber qual o n vel dos jogos que se deve aplicar a este 11 2 2 2 TheraGame As limita es dos sistemas de realidade virtual para a utiliza o em casa foram um dos principais objectivos para o desenvolvimento do TheraGame TheraGame funciona num computador normal com uma simples webcam Este sistema permite uma f
2. A postura das costas melhorou Nao Nao N o N o Manteve N o O paciente conseguiu um maior ngulo de abertura Sim Sim Sim N o N o N o O paciente compensou menos o movimento na bacia Manteve Manteve Manteve N o N o N o O paciente compensou menos o movimento na cabe a Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve N o O movimento foi a um ritmo mais est vel Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve O movimento foi mais harmonioso Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Dura o hh mm ss 00 02 05 00 02 16 00 02 50 00 02 33 00 03 03 00 02 55 Tabela F 5 Resumo da Avaliacao relativo ao movimento 2 Comparacao A postura das costas melhorou Manteve Manteve Manteve Manteve N o N o O paciente conseguiu um maior ngulo de abertura Manteve Manteve Manteve Sim Sim Sim O paciente compensou menos o movimento na bacia Manteve Manteve Manteve Manteve N o N o O paciente compensou menos o movimento na cabe a N o Manteve Manteve Manteve O movimento foi a um ritmo mais est vel Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve O movimento foi mais harmonioso Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Dura o hh mm ss 00 01 50 00 02 13 00 02 16 00 02 25 00 02 36 00 02 37 Tabela F 6 Resumo da Avalia o relativo ao movimento 3 Compara o Do TO Cosmos Calibragem Movimento 1 Movimento 2 Movimento 3 Movimento 1 Movimento 2 Movimento 3 Fisioterapeuta 1 Fis
3. ov 4 4 ESTUDOS PRELIMINARES CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Resultados da Avalia o Preliminar De acordo com as tabelas no anexo B podemos concluir que todos os utilizadores n o manifestaram dificul dade em realizar as tarefas propostas e que n o se distanciaram muito dos objectivos planeados No que respeita aos tempos de execu o de cada tarefa pode se constatar atrav s da figura 4 25 que todos os utilizadores demoraram mais tempo do que o estimado n o apresentando dificuldades na procura dos menus que representavam a descri o da tarefa Resumo Avalia o Preliminar Tempo seg Ei i 200 i Tarefa 1 prelo Tarefa 2 Tarefa 3 Tarefa 4 Tarefa 5 E Objectivo Planeado E Utilizador 1 E Utilizador 2 E Utilizador 3 Figura 4 25 Resumo da avalia o preliminar Tempo seg Em rela o ao n mero de erros Figura 4 26 podemos observar que s foram detectados dois erros um na tarefa 4 realizado pelo utilizador 2 e o outro na tarefa 5 realizado pelo utilizador 3 Estes erros ocorreram porque o utilizador n o leu bem as explica es ao longo da tarefa apesar de terem sido detectados imedi atamente pelo utilizador o que lhes permitiu utilizar a op o Back Tamb m podemos destacar que nas tarefas com erro o n mero de ecr s aumentou em mais dois Figura 4 27 Resumo Avalia o Preliminar N mero de Erros E Objectivo Planeado E Utilizador 1 E Utilizado
4. Ao se estimular o movimento activo acima dos n veis de les o est se a estimular a musculatura f sica e o que pretendido que se estimule a musculatura t nica que essencial estabiliza o A Reeduca o Postural tem necessariamente que incutir o todo o individuo Fisioterapeuta do Lar Militar da Cruz Vermelha 29 3 2 ANALISE DE TAREFAS CAPITULO 3 DESENHO CENTRADO NO UTILIZADOR De seguida foi necess rio junto das fisioterapeutas definir quais os pontos mais importantes para a estabi liza o do neuro eixo Figura 3 3 Com a estabiliza o do neuro eixo pretende se que o paciente ao realizar o exerc cio mantenha a postura da coluna sempre o mais direito poss vel ou seja que n o tenha a necessidade de compensar o movimento com posi es incorrectas em j j MM HA li 7 A fs j j i Fi Fi i iy ia ANN Rd T j i Figura 3 3 Pontos para estabilizar o neuro eixo Para que o estudo ainda ficasse mais completo foram definidos junto das fisioterapeutas movimentos iniciais para que seja poss vel compreender e exemplificar a teoria que estas defendem Para a defini o de um novo movimento tem que se observar quais os pontos que s o mais importantes que podem alterar o eixo mec nico escolher as posturas base de in cio e de t rmino do movimento definir quais os ngulos que necessitam de ser registados e ainda definir os pontos chave para cada
5. Muitos s o os sistemas de tele sa de que pretendem estabelecer uma liga o entre a casa do paciente com centros de sa de Mas nestes ltimos anos que se tem notado um acr scimo de sistema de tele reabilita o No sistema descrito por Fergus et al 8 os pacientes necessitam sempre de colocar sensores no seu corpo para que os dados possam ser recebidos no centro de fisioterapia Dever o tamb m colocar um hub junto de si para que sejam recolhidos os dados dos sensores Este hub respons vel por uma serie de fun es tais como guardar a amostra de dados e reduzir o ru do Figura 2 10 VPN Link ee Medical Eadiity Network Wireless Run over Routcr WiFi 3G t Se AA ESSE E E r Remote Medical e Consultants SA n _ gt w7 ti tk e a Sensors Body Sensor Network Wireless Sensor Network Set top Box and Dala Sture Figura 2 10 Exemplo da t cnica tele reabilita o Na casa do paciente tamb m ser necess rio instalar uma rede de sensores O hub colocado no corpo do paciente ir funcionar como uma liga o entre a rede dom stica e os sensores do corpo O fisioterapeuta remotamente recebe os dados que ficam guardados na sua esta o de trabalho Isso permite que possam aceder s sess es anteriores podendo comparar o seu progresso ao longo do tempo Os dados s o apresentados por um modelo 3D e podem s
6. ngulo de abertura a 75 graus quando os outros fisioterapeutas destacaram 90 Ao confirmarmos com a aplica o destacamos que a aplica o detectou 80 graus de abertura do bra o quando na realidade se observarmos a figura 5 9 conseguimos afirmar que o paciente realizou os 90 graus raz o desta discrep ncia poder dever se s posi es onde foram colocados os sensores Em suma os 90 graus estimados a olho pelos fisioterapeutas nas posi es manual 1 e manual 2 podem ser vistos com um ngulo diferente pelo sistema dependendo de onde s o colocados os sensores Analisando a tabela 5 4 no caso do movimento 3 na ltima sess o podemos observar pelos resultados do ngulo de abertura que todos os fisioterapeutas deram ngulos aproximados 74 5 5 RESULTADOS CAPITULO 5 AVALIACAO Sessao 3 Discussao Autom tico O paciente durante o movimento manteve as costas direitas O paciente conseguiu realizar um ngulo de Aprox 70 Aprox 50 Aprox 60 aproximadamente 90 O paciente moveu a cabe a para a realiza ao do movimento O paciente moveu a bacia para a realiza o do movimento O movimento manteve um ritmo est vel O movimento foi harmonioso Tabela 5 4 Resumo da terceira sess o do terceiro movimento Analisando o que fisioterapeuta observou n o conseguimos chegar conclus o de qual ser o ngulo realizado Opt mos por ir aplica o e verificar que ngulo foi realizado e obs
7. registada com um valor aproximado Este valor pode variar de um fisioterapeuta para o outro Al m disso considerando a dura o do processo imposs vel garantir a coer ncia entre as avalia es prejudicando assim o registo da evolu o do paciente e Os pacientes n o t m qualquer retorno visual sobre o seu movimento ou desempenho e g dist ncia para um movimento preciso Por fim definimos junto dos fisioterapeutas algumas perguntas que normalmente s o os pontos que os fi sioterapeutas avaliam numa sess o de fisioterapia e O paciente durante o movimento manteve as costas direitas O paciente conseguiu realizar um determinado ngulo O paciente moveu a cabe a para a realiza o do movimento O paciente moveu a bacia para a realiza o do movimento e O movimento manteve um ritmo est vel e O movimento foi harmonioso 33 3 3 CEN RIOS DO PROBLEMA CAPITULO 3 DESENHO CENTRADO NO UTILIZADOR 3 2 6 Conclus o Cada teoria defendida pelos fisioterapeutas pode ter a sua vantagem e desvantagem Neste caso considera se que a grande vantagem desta teoria que o movimento realizado por um tetrapl gico dever ser o mais correcto como se fosse realizado por um utilizador normal Apesar de ser o movimento mais correcto pode fazer com que o processo seja mais demorado principalmente se o paciente j realizou fisioterapia noutros centros que defendam outras teorias pois este est habituado a realizar determin
8. 5 6 Discuss o Avalia o Preliminar sus crcres EA pm A E DARE Avalia o Heur stica cccccccccccc COMIDAS MEDE SS ME A E DE aae a Montagem e Calibra o 2 0 02 0 2 ee ee ee Precis o e Grau de Certeza 2 00 0 eee ee Compara o entre sess es 2 ooe a e a a Coerencia de dados lt lt lt 4 Su sa DADE 6 Conclus es 6 1 Sum rio da Disserta o 6 2 Trabalho Futuro 6 2 1 Sincroniza o dos movimentos 084 Estudo aprofundado da coloca o dos sensores Analisar informa o num intervalo de tempo Incorporar jogos durante a realiza o dos movimentos 7 Bibliografia A An lise de tarefas A 1 Question rio a tetrapl gicos A 2 Respostas aos question rios de utilizadores A 3 Observa o das sess es A 4 Question rios aos Fisioterapeutas A 5 11 Perguntas B Resultados Avalia o Preliminar vi CONTE DO CONTEUDO CONTEUDO C Avalia o Heuristica 95 C 1 Gui o da Avalia o heuristica 2 a o e e e 95 Cull Odu O 4 4 2 4 2 248 666 EEE RE ND A SEE GR EO SS A 95 CI CON O Serro LALEEi CCEE Dad dar 95 Co OHAJO as sms dd Been e E EO Ed EDS Be Be 96 CLA Material Necess rio sam s a ee ES ee E da eee we TD 96 ul o Procedimentos ps Soi al pd dep ee ee ee E E E Sp E UA TE o 96 C 2 Heur sticas de Usabilidade Jakob Nielsen 1994 0 0 0 2 0 97 Cio Gaus Ge severidade cn ms gt ess ok w
9. AVALIA O Figura 5 1 Sala Louren o Fernandes Durante a avalia o utilizamos um computador port til ASUS modelo F6A Intel Pentium Dual CPU T3200 O 2 00GHz com 3 GB de RAM e com o sistema operativo Windows Vista Recorremos tamb m a duas c maras fotogr ficas para a grava o de diferentes ngulos das execu es dos movimentos 5 4 Procedimento Dividimos a realiza o dos testes em tr s sess es cada uma com tr s utilizadores onde atribu mos a cada fisioterapeuta um lugar papel em cada sess o para avaliar o movimento Figura 5 2 No fim da segunda e terceira sess o de testes pedimos aos fisioterapeutas que fizessem uma compara o da evolu o do paciente com o modo autom tico ou manual Para esta avalia o pedimos aos utilizadores que avaliassem um conjunto de movimentos respondendo ao question rio de avalia o Anexo E 68 5 4 PROCEDIMENTO CAP TULO 5 AVALIA O Autom tico Manual 2 o s a Q A gt Manual 1 Figura 5 2 Cen rio da avalia o Para cada fisioterapeuta foi definida uma posi o manual se tiver de fazer uma avalia o com o m todo tradicional e autom tico se utilizaram o sistema para a avalia o Estas posi es rodaram de sess o para sess o de modo a que cada utilizador ocupasse todas as posi es tal como est disposto na tabela 5 2 1 sess o 2 sess o 3 sess o Fisioterapeuta 1 Autom tico Manual 2 Manual 1 Fisioterapeu
10. Sistema Fisiosys Web Este sistema tem como principais vantagens e Desenvolvido exclusivamente para clinicas de fisioterapia e Interface de navega o agrad vel intuitiva inteligente e segura e Documenta o interactiva com sons textos e imagens para simular o seu conte do em fun es a funcionalidade de cada fun o resultando num treino agrad vel cont nuo e permanente l Sistema Fisiosys Web retirado do link http www fisiosys com br a 19 de Dezembro de 2009 2 2 SOFTWARE PARA REABILITA O CAP TULO 2 TRABALHO RELACIONADO 2 1 2 SONHO O SONHO Sistema de Gest o de Doentes Hospitalares um sistema dominante nos Hospitais em Portu gal um sistema de gest o de dados administrativos dos doentes e surgiu para satisfazer as necessidades organizativas existentes no final da d cada de 80 e em boa medida nos anos 90 no Sistema Nacional de Sa de Foi desenvolvido no IGIF Ze encontra se instalado em quase todos os hospitais p blicos Trata se de uma aplica o especialmente vocacionada para o registo de dados administrativos identifica o gest o de doentes e de consultas a qual tem particular utiliza o pela inexist ncia de outras aplica es nos hospitais de pequena dimens o A aplica o SONHO tamb m utilizada em 80 dos hospitais para a gest o da actividade do arquivo cl nico escolha de processos cl nicos destinados consulta gest o do arquivo e gest o de req
11. continuar a sua avalia o com o m nimo atraso P2 A avalia o consegue ser mais precisa Ao termos um sistema em que a avalia o consegue ser mais precisa do que a avalia o a olho garantimos que todos os fisioterapeutas que utilizem este sistema conseguem avaliar com a mesma medida isto se o paciente realizar uma abertura do bra o esquerdo o sistema consegue dar o ngulo de abertura exacto ao passo que os fisioterapeutas conseguem dar uma aproxima o E assim garante se que os pacientes s o todos avaliados sob o mesmo modo e n o com aproxima es e suposi es 66 5 2 PARTICIPANTES CAP TULO 5 AVALIA O P3 Consegue se detectar uma evolu o no paciente Este aspecto torna se importante uma vez que o grande objectivo de um paciente realizar fisioterapia a sua evolu o Ser ent o importante conseguir se detectar que houve alguma evolu o no paciente apesar de sabermos que este processo poder ser demorado P4 Consegue se motivar os fisioterapeutas ao uso do sistema Quanto mais o sistema estiver adaptado s reais necessidades do dia a dia dos fisioterapeutas maior ser a motiva o e aceita o para a utiliza o deste tipo de sistemas de informa o de apoio fisioterapia 5 2 Participantes Conseguimos reunir um conjunto de 3 fisioterapeutas com idades compreendidas entre os 22 anos e os 35 anos Uma das fisioterapeutas encontra se no 4 ano da licenciatura e as ou
12. devido interac o com os conceitos de um ciclo de eventos flex vel para 55 4 4 ESTUDOS PRELIMINARES CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR oferecer suporte a dispositivos de entrada alternativos OpenIVI acess vel atrav s de um conjunto de m dulos geridos pelo kernel do OpenIVI De seguida apresentamos os componentes da framework OpenIVI OpenlVl Kernel Event Scheduler Visualization Input A Tracking Interaction Widget a Figura 4 24 Arquitectura do OpenIVI e Event Fornece um ciclo de eventos flex veis baseado em publicar e assinar a pol tica de eventos personal izados e Visualization Visualiza o em 3D baseado no OpenSG e Input Suporta a entrada de dispositivos tradicionais como rato e teclado e Tracking oferece suporte para dispositivos 3D tais como sistemas de monitoriza o e espa o mouse ou dispositivos alternativos como o Wiimote da Nintendo e Scheduler Realiza a sincroniza o com outros m dulos e Widget Permite a cria o de interface do utilizador personaliz vel e graficamente extens vel com base no OpenSG tais como bot es ou menus e Interaction Permite definir sub m dulos de aplica o de um determinado comportamento interactivo como um navegador ou um manipulador WiiMote e Kernel Respons vel por gerir m dulos carregados 4 4 Estudos preliminares No inicio deste capitulo descrevemos alguns aspectos relativos ao prot tipo desenvo
13. o surgiram algumas ideias que podem ser vistas como futuros projectos 6 2 1 Sincroniza o dos movimentos Seria interessante que durante a compara o dos movimentos consegu ssemos fazer com que os dois movi mentos estivessem sempre a reproduzir a mesma parte do movimento Por exemplo quando na aplica o foram gravados dois movimentos e um deles por algum motivo atrasou o inicio do movimento ou ent o reali zou O movimento muito mais lentamente do que o outro movimento seria interessante conseguirmos detectar quando que os dois movimentos est o a realizar a mesma parte do movimento 6 2 2 Estudo aprofundado da coloca o dos sensores Um dos problemas observados durante a avalia o da aplica o foi que uma incorrecta coloca o dos sensores pode fazer com que o sistema deixe de ser preciso Logo seria importante realizar se um estudo aprofundado de uma maneira de se garantir que os sensores s o sempre colocados no mesmo lugar 6 2 3 Analisar informa o num intervalo de tempo Durante a avalia o observamos que seria muito til que a durante a visualiza o de um movimento con segu ssemos observar com detalhe o intervalo de alguns pontos durante um intervalo de tempo isto re alizarmos quanto alterou o ngulo de abertura passados 10 segundos do movimento 6 2 4 Incorporar jogos durante a realiza o dos movimentos Seria interessante que durante a avalia o do movimento que o tetrapl gi
14. of Rehabilitation The Netherlands 1999 P Fergus K Kafiyat M Merabti A Taleb bendiab and A El Rhalibi Remote physiotherapy treat ments using wireless body sensor networks In IWCMC 09 Proceedings of the 2009 International Conference on Wireless Communications and Mobile Computing pages 1191 1197 New York NY USA 2009 ACM AMADEU GUERRA Relat rio de auditoria ao tratamento de informa o de sa de nos hospitais 2004 P L Shahar M Rand D Kizony R Weiss Theragame A home based virtual reality rehabilitation system International Journal on disability development 5 265 269 2006 83 CAPITULO 7 BIBLIOGRAFIA 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 M Kuttuva R Boian A Merians G Burdea M Bouzit J Lewis and D Fensterheim The rutgers arm An upper extremity rehabilitation system in virtual reality In 5th International Workshop on Virtual Rehabilitation IWVR05 Sept 2005 J C Cunha M C nico Mouse Controlado por Sistema de Press o para Indiv duos Portadores de Tetraplegia pages 1024 1027 Springer Berlin Heidelberg 2008 N Gordon T Clapp M S Arulampalam S Maskell A tutorial on particle filters for online nonlinear non gaussian bayesian tracking 50 2 174 188 2002 Ant nio Cardoso Martins Sistema de gest o de doentes em ambientes hospitalares Peter S Maybeck Stochastic
15. 2 2 23 Areas que conseguem controlar ooa e 29 Lista de falha heuristicas na tarefa 1 o oo a ee 60 Lista de falha heuristicas na tarefa 2 ooo ee 61 Lista de falha heuristicas na tarefa 3 ooa A 63 Lista de falha heuristicas na tarefa 4 ooo ee 63 Lista de falha heuristicas na tarefa 5 oaoa A 64 Dados dos fisioterapeutas oono o a a e 67 Plano de Sess es ooa aa A 69 Resumo da terceira sess o do primeiro movimento s o osoa osoo 0 e e e a a a 73 Resumo da terceira sess o do terceiro movimento sooo soso o e e a 19 Valores respondidos na compara o das execu es do movimento 1 76 Resultados do question rio de satisfa o 2 a a e e a e a 80 Resultados Tarefa 1 oaoa aaa A 92 Estimativas Tarefa 1 oaoa 92 Resultados Tarefa 2 oaoa aaa A 93 Estimativas Tarefa 2 ooa a a 93 Resultados Tarefa 3 aoaaa aaa A 93 Estimativas Tarefa 3 2 A 93 Resultados Tarefa 4 llcccccccl A 93 xl LISTA DE TABELAS LISTA DE TABELAS B S Estimada aca y iio y aaa a oe OSS oad 26 oe REE EAE eee ES 94 B 9 Resultados Tarefa 5 oa Gest aeb ee 22S SRE RSS Gs Ce EEE See Se 94 Bio Estimativas amp 4 9 22 6 6 60 4 cae Oe EEE DEE GR EE ee ee 94 F 1 Resumo da Avalia o relativo ao movimento 1 Visualiza o 2 02 4 105 F 2 Resumo da Avalia o relativo ao movimento 2 Visualiza o 2 2 2 004 106 F 3 Resumo da Avalia o relativo ao movimento 3 V
16. 3 IREX O sistema IREX Interactive Rehabilitation and Exercise System coloca o paciente num mundo gerado por computador que permite movimentos circulares com os membros superiores e inferiores do corpo O desenvolvimento de IREX o resultado de muitas horas de trabalho por especialistas altamente qualificados uma tecnologia sofisticada onde a c mara capta a imagem do paciente em frente de uma tela verde e apresenta o num monitor de computador permitindo assim que o paciente possa ver e interagir com eles movendo os objectos num ambiente virtual Figura 2 4 f e 1 Lips VC OS Figura 2 4 Exemplo da utiliza o do sistema IREX O sistema n o requer o uso de fios ou outros dispositivos perif ricos que impedem a liberdade total do movimento O paciente deve ser orientado por um m dico Os exerc cios consistem em programas desportivos como futebol voleibol snowboard e outros exerc cios orientados para a aventura Os programas integram m ltiplas facetas do movimento humano que incluem equil brio coordena o olho m o flex o rota o e outros movimentos funcionais 2 2 4 Therapy Tiles Therapy Tiles desenvolvido por Henrik Hautop Lund consiste num grupo de pain is onde cada um contem um sistema rob tico que utiliza redes neuronais Figura 2 5 O sistema reage quando o paciente pressiona os pain is com as m os e aos passos que o paciente possa dar por cima do grupo de pain is permitindo q
17. 5 Unidades de distancia H2 2 3 1 p Tamb m se aplica aos outros calores 2 o No ecra de visualiza o os labels T3 6 sss l R _ H2 8 2 S devem aparecer quando for necess rio 1 posi o angulos e distancia est o vazio T3 7 Seleccionar 5 pontos H2 10 3 Devia conseguir seleccionar mais do que 4 pontos 1 Quando rodo o esqueleto n o consigo T3 8 H2 8 2 4 ler as lebels N o consigo voltar ao estado inicial da T3 9 E H2 7 1 1 rota o Mexer na velocidade n o surte efeito T3 10 E k H2 5 2 1 enquanto estamos em Play P Tons de cinzento parecidos Aumentar o contraste ou T3 11 Bot o de Play pouco perceptivel H2 1 H2 8 3 E 1 tirar o circulo e ficar s o tri ngulo At agora todas as tarefas tinham um bot o para T3 12 Bot o sair H2 4 concluir a tarefa Tabela 4 3 Lista de falha heuristicas na tarefa 3 Passamos a destacar os principais erros durante a realiza o da tarefa T3 1 T3 3 T3 10 e T3 12 O primeiro erro T3 1 j foi destacado anteriormente e foi referenciado como o T2 5 e resolvemos come ando com todos os pontos desseleccionados Outro aspecto que dificultou a realiza o da tarefa foi o erro T3 3 onde n o se conseguia distinguir os t tulos do resto do conte do tornando se essencial real ar os t tulos aumentando o seu tamanho Outro erro n o menos importante do que os outros a possibilidade de mudarmos a velocidade de reprodu o quando o movimen
18. An introduction to the kalman filter Technical report Chapel Hill NC USA 1995 B K Wiederhold and M D Wiederhold Evaluation of virtual reality therapy in augmenting the physical and cognitive rehabilitation of war veterans In Proc 6th Intl Conf Disability Virtual Reality Assoc Tech 2006 Wikip dia Fisioterapia wikip dia a enciclop dia livre 2010 Online accessed 01 Janeiro 2010 Zhou H Zhang S Hu H An interactive internet based system for tracking upper limb motion in home based rehabilitation Department of Computer Science Shijiazhuang University Shijiazhuang Hebei China 2008 84 Ap ndice A An lise de tarefas A 1 Question rio a tetrapl gicos Nome N Idade Telefone ww A Email O Habilita es Liter rias Nivel da les o cervical gt 7 Completo ou Incompleto 8 A quanto tempo tornou se tetrapl gico 9 Qual foi a causa 10 Qual as reas que consegue controlar he Direto Olhos 11 Quantas vezes realiza fisioterapia por semana 85 A 1 QUESTION RIO A TETRAPLEGICOS APENDICE A ANALISE DE TAREFAS 12 Qual a duracao 13 Que tipo de exercicios 14 Que maior dificuldade sente nos exercicios que realiza 15 No seu dia a dia qual os movimentos que sente mais dificuldade 16 Costuma interagir com o computador 17 Que tipo de tarefas realiza 18 Quais as tarefas que necessita de ajuda 19
19. a generalidade dos m todos recorre posi o podendo tamb m ser inclu das a velocidade e a acelera o Sob uma perspectiva Bayesiana discreta o seguimento consiste no c lculo recursivo de grau de certeza associ ado a cada estado em determinado instante tendo em considera o os dados obtidos at esse momento Para tal assumido que as t cnicas de modela o produziram um sistema descritivo sob a forma de uma equa o diferencial estoc stica para descrever a propaga o de estados modelo do sistema e que s o disponibilizadas medi es discretas corrompidas por ru do modelo de medi es Assim tem se por objectivo combinar as medi es obtidas no sistema actual com a informa o providenciada pelo modelo do sistema e a descri o estat stica das incertezas no sentido de obter estimativas ptimas 15 5 23 Em geral a optimiza o da estimativa obtida depende do crit rio utilizado Neste caso como se utiliza uma abordagem Bayesiana procuram se meios de propaga o da fun o densidade de probabilidade condicional restringida pelo processo de medi o Os filtros deste tipo s o compostos por duas fases uma de predi o e outra de correc o A predi o utiliza o sistema do modelo para prever a fun o de densidade de probabilidade do estado no instante seguinte Dado que o estado de um modo geral sujeito a algumas perturba es usualmente mod eladas como ru do aleat rio a predi o
20. ae A Md 5 A 3 E E eae e lt n a iy pat TA A E Figura 3 2 Regi o da zona geralmente afectadas por tetrapl gicos Existem sete v rtebras no pesco o e cada uma destas normalmente abreviada com a letra 0 C1 C7 Figura 3 2 Se a les o for entre C1 C5 considerada uma tetraplegia alta e de C6 C7 uma tetraplegia baixa importante notar que a medula espinal n o tem de ser completamente rasgada para que haja uma perda de fun o De facto a medula espinhal permanece intacta na maioria dos casos Uma les o do tipo C1 C3 normalmente resulta de uma paralisia completa de todos os membros e em muitos dos casos necess rio a ajuda de ventila o para respirar Quando a les o do tipo C4 C5 normalmente resulta numa paralisia completa do peito para baixo e a maioria dos pacientes t m os movimentos dos ombros dos bra os e dos dedos limitados sem conseguirem realizar extens es do punho Para les es C6 C7 os pacientes ficam menos limitados do que as C4 C5 sendo que a for a de bra os um pouco melhor mas ainda sem conseguirem realizar extens es do punho 20 Em todos os casos pode ocorrer uma perca da for a muscular e sensibilidade nas m os o que torna os tetrapl gicos muito dependentes no seu dia a dia Com os processos fisioterapeutas esta depend ncia pode melhorar significativamente mas n o resulta numa independ ncia total 3 1 2 Reabilita o Apesar de gr
21. aspecto importante referido nesta avalia o foi que ao longo das tarefas o utilizador n o tinha a no o de quantos passos ainda faltavam para terminar a tarefa T2 9 A solu o est descrita na pr xima figura Figura 4 32 onde poderemos observar que s o descritos os passos para a realiza o da tarefa MenuPrincipal Adicionar Movimento Passo 1 de 6 Q x Voltar Menu Principal Sair Ajuda Nome Descricao Seguinte gt gt Figura 4 32 Solu o com n mero de passos da tarefa Tarefa 3 Para esta tarefa foi pedido ao utilizador que visualize o movimento base balan ar os bra os e cruzar e visualizar e durante esta avalia o foram destacados os seguintes aspectos que n o respeitam as heur sticas de nielson 62 4 4 ESTUDOS PRELIMINARES CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR ID Erros Heuristica Severidade Coment rios Numero de ocorr ncias Nos j est o vermelhos antes de estarem ns Os nos devem ser brancos e s ficarem a vermelho ao T3 1 seleccionados Pouco consistente coma H2 2 H2 4 2 2 seleccionar tarefa anterior ud S As labels dever o ser billboards e estarem sempre Labels deixam de ser visiveis ao rodar o H2 1 H2 4 T3 2 3 viradas para o utilizador mesmo quando o modelo 2 modelo H2 7 roda Header de sec o Distancia linear T3 3 H2 8 1 1 devia ser maior Angulos deveria ter apenas 2 casas T3 4 H2 8 H2 4 decimas T3
22. avalia o H que ter em conta tamb m que os movimentos ser o sempre sentados mas conv m que todos os movimentos sejam testados com e sem o apoio das costas pois assim conseguem se obter posturas diferentes O movimento mais simples que foi definido baseia se na eleva o do ombro no plano horizontal at aos 90 de flex o com rota o interna ou seja a palma da m o virada para o ch o Figura 3 4 Figura 3 4 Exemplo do 1 movimento eleva o do ombro com rota o interna Com este movimento ser poss vel observar se que quando existe um compromisso da estabilidade p lvica e que todo o movimento se produz num eixo de compensa o na cintura escapular o movimento ir ser 30 3 2 ANALISE DE TAREFAS CAPITULO 3 DESENHO CENTRADO NO UTILIZADOR compensado com a desloca o da linha da gravidade no sentido posterior e com a rectifica o ou aumento da lordose cervical ou seja um refor o na musculatura do pesco o de forma a permitir a liberta o do membro ao mesmo tempo que se ocupa em manter o equil brio no tronco Um segundo movimento baseia se na repeti o do primeiro mas com rota o externa ou seja com a palma da m o virada para cima Figura 3 5 Figura 3 5 Exemplo do 2 movimento eleva o do ombro com rota o externa Neste movimento prov vel que se observe a depress o do ombro produzida pelo bloqueio posterior acromio clavicular que necessita de fixar a omopla
23. centrado horizontalmente Outra heur stica alterada foi a T1 9 que embora com menos severidade relevou se importante por todos os utilizadores a terem destacado como um aspecto que poder evitar erros solu o passou pela cria o de um bot o do tipo r dio com as op es Completo e Incompleto Figura 4 29 60 4 4 ESTUDOS PRELIMINARES CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Completo lncompleto Completo Incompleto Figura 4 29 Selecccao do tipo de Les o Tarefa 2 Esta tarefa um pouco mais complexa do que a tarefa anterior e consiste na cria o de um movimento base passando por um processo de calibra o dos pontos recebidos ID Erros Heuristica Severidade Coment rios Numero de ocorr ncias 4 dies n T N o e consistente com os outros ecras Deve mostrar T2 1 Path H2 1 H2 4 1 i 4 3 tamb m a localiza o anterior Botoes Marcar Demarcar todos pouco Aumentar o tamanho dos bot es e ou coloc los mais T2 3 H2 7 H2 3 3 2 visivel perto dos modelos E Ao colocar o rato sobre um label j atribuido o ponto T2 4 Highlight dos pontos labels H2 6 qu 2 deve ser HigHigHted bem como a label T2 5 Cor dos n s seleccionados H2 2 H2 5 3 Come ar desseleccionados T2 6 Bot es n o se distinguem das labels H2 4 H2 6 4 Identificar os bot es com uma borda volta 4 l Mensagens de sucesso ou erro poderiam T2 7 H2 8 H2 6 1 Mensagens de sucesso ou erro poder
24. com as heur sticas de nielson A alguns destes erros fizemos melhoramentos de maneira que fossem ao encontro das mesmas heur sticas garantindo assim que a n vel de interface estar dentro das regras para uma boa interface 65 Capitulo 5 Avalia o Todos os estudos realizados anteriormente com os utilizadores permitiram identificar algumas das principais necessidades que um sistema de apoio aos fisioterapeutas deve ter De modo a concluirmos que o sistema poder ser til para as sess es de fisioterapia come amos por definir que aspectos devem ser avaliados Destacamos ent o aspectos como a precis o do sistema a capacidade de manter um hist rico e a coer ncia entre a avalia o tradicional e recorrendo ao sistema A grande contribui o deste trabalho passa por facilitar a percep o de evolu o do paciente atrav s de um sistema que permite gravar os movimentos realizados e compar los com outras execu es do movimento 5 1 Perguntas de Investiga o Antes de come armos com a avalia o destacamos algumas quest es que se tornaram objectivos a cumprir neste sistema P1 Conseguimos obter um hist rico do paciente Esta uma das grandes contribui es deste trabalho Ao conseguirmos manter um hist rico do paciente conseguimos garantir uma coer ncia nos dados ou seja se por exemplo houver uma troca de fisioterapeutas a evolu o de um paciente estar registada no sistema e assim poder
25. desafio para as suas compet ncias Uma das suas principais desvantagens o aborrecimento que este sistema pode trazer pois ou os jogos s o muito f ceis ou ent o s o quase imposs veis de se terminar com sucesso Este sistema tamb m se torna muito dif cil de manipular consoante o tipo de claridade que se encontre na sala ou o n mero de pessoas presentes Logo o que pode ser uma vantagem para os pacientes tamb m se torna uma limita o na sua reabilita o 3 2 3 3 Vivid Gesture Extreme O Vivid Gesture Extreme Vivid GX desenvolvido pelo Vivid Groups foi inicialmente pensado como um sistema de entretenimento destinado a demonstrar a realidade virtual na ci ncia museus e exposi es pop ulares onde atrav s de um ecr o indiv duo representado Alguns estudos referem que ap s a utiliza o deste tipo de tecnologia registou se melhorias efectivas na manuten o do equil brio assim como se detectou um grande entusiasmo na utiliza o deste sistema no processo terap utico vindo se a verificar uma maior motiva o durante a execu o do exerc cio e o aumento dos n veis de confian a Utilizando o sistema Vivid GX poss vel o treino a n vel funcional das extremidades do corpo por exemplo um indiv duo em cadeiras de rodas pode fazer diversos tipos de treino que vai permitir uma evolu o quer na manuten o do equil brio do tronco quer no desenvolvimento de agilidade dos membros super
26. desta avalia o ao qual foi mostrado um video de uma demonstra o da utiliza o da aplica o Numa segunda fase deixamos o utilizador adaptar se aplica o para que sentissem um maior conforto na execu o das tarefas E por fim na ultima fase foram dados uma lista de tarefas para executarem s quais recorreu se a um programa de grava o dos ecr s do computador para posterior an lise Tarefas A avalia o preliminar realizada foi focada na realiza o de um conjunto de tarefas para os utilizadores para que fosse poss vel o recurso m ximo de mecanismos da nossa aplica o Tarefa 1 Introduzir novo paciente Introduzir um novo paciente com os seguintes dados Nome Pedro Pacheco Data de Nascimento 20 02 1985 Les o C3 Completo Incompleto Incompleto Motivo Acidente de Autom vel Observa es vazio Tarefa 2 Introduzir um novo movimento Introduzir um novo movimento com os seguintes dados Nome Levantar os bra os Descri o O paciente necessita de levantar os dois bra os Tarefa 3 Visualizar Movimento Escolher o movimento base balan ar os bra os e cruzar e visualizar Tarefa 4 Visualizar dados do Paciente Escolher o paciente Jacinto e visualizar quantas sess es de fisioterapia teve Tarefa 5 Visualizar dois movimentos Escolher o paciente Jacinto e comparar as execu es do movi mento balan ar os bra os e cruzar do dia 11 07 2010 18 26 e do dia 11 07 2010 19 11
27. dulo captura sec o 4 3 3 H que ter em conta que sempre que exista alguma altera o no ambiente da aplica o como mudan a de paciente altera o do lugar onde est o a realizar o movimento deve se proceder com a calibra o Assim conseguimos garantir que a identifica o dos pontos colocados no paciente vai ser provavelmente mais correcto e mais r pido 4 3 5 M dulo Reprodu o E neste m dulo que nos preocupamos com a reprodu o dos movimentos executados Esta reprodu o pode ser uma simples visualiza o do que foi capturado ou ent o podemos visualizar duas execu es do mesmo movimento para posterior compara o ou an lise detalhada dos pontos Anima o do esqueleto 3D A anima o do esqueleto realizada com base nos movimentos guardados na base de dados como referido anteriormente Depois de feita a identifica o atrav s dos filtros de kalman os pontos s o guardados num ficheiro xml com esta mesma identifica o e com a posi o recebida no tracking Figura 4 13 50 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR fTime gt 134 lt Time t 9 468 gt 5 lt Point nr pontoCotoveloDirS x 0 297713 y 0 584952 z 0 494826 gt lt Point nr pontoCotoveloEsgS x 0 239039 y 0 588603 z 0 504288 gt Point nr pontoExternoS x 0 0125665 y 0 804043 z 0 656001 gt lt Point nr pontoMaoDirS x 0 309359 y 0 472495 z 0 6631
28. e Barra de Reprodu o Stop Controlo da Velocidade Figura 4 2 Exemplo de reprodu o D5 Como devo apresentar os dois movimentos para a compara o de movimen tos Depois de definido como apresentar um nico movimento a quest o de apresentar dois n o poderia ser muito diferente mas mesmo assim ainda colocaram se algumas quest es op o que nos pareceu mais simples e o mais parecido com a execu o de um movimento foi tentar colocar os dois movimentos sobrepostos mas reparamos que havia alturas em que n o se notavam qualquer diferen a ent o decidimos colocar alguma transpar ncia ao esqueleto Figura 4 3 Depois notamos que o utilizador poderia querer mover com a barra de reprodu o de um movimento deixando o outro no tempo em que estava antes e a surgiu a necessidade de haver duas barras de reprodu o barra a azul corresponde ao esqueleto com pontos a azul e a barra a vermelho ao esqueleto com pontos a vermelho 40 4 2 CEN RIOS DE INTERAC AOAP TULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR OpenlVI Sample a xl O va 10 Figura 4 3 Exemplo de Compara o de movimentos Depois de desenhados todas decis es cruciais para o bom decorrer da aplica o iremos detalhar um pouco mais a aplica o Mas antes vamos destacar alguns cen rios de interac o 4 2 Cen rios de Interac o Os cen rios de interac o normalmente s o criados na prototipagem e tem c
29. e H2 1 Tornar estado do sistema vis vel e 2 2 Falar a linguagem do utilizador e H2 3 Utilizador controla e exerce livre arb trio e H2 4 Consist ncia e Ades o a Normas e H2 5 Evitar Erros e H2 6 Reconhecimento em vez de lembran a e H2 7 Flexibilidade e Efici ncia e H2 8 Desenho de ecr est tico e minimalista e H2 9 Ajudar utilizador a reconhecer diagnosticar e recuperar dos erros e H2 10 Dar Ajuda e Documenta o 95 C 1 GUIAO DA AVALIACAO HEURISTICA APENDICE C AVALIACAO HEURISTICA C 1 3 Utilizadores Para estes testes vamos seleccionar um conjunto de entre 5 a 7 utilizadores peritos em usabilidade apesar de serem os fisioterapeutas os principais utilizadores deste sistema Esta escolha deve se principalmente porque os utilizadores peritos conseguem identificar os problemas mais graves de usabilidade na avalia o por crit rios heur sticos permitindo realizar posteriormente testes de utilizadores com melhores resultados Tamb m necessitamos de um utilizador onde colocar os sensores de tracking e que realize os movimentos enquanto os utilizadores peritos utilizam o sistema Este utilizador ser mencionado posteriormente como utilizador de testes Este utilizador deveria ser um tetrapl gico mas como s pretendemos avaliar neste estudo a interface optamos por escolher um utilizador normal C 1 4 Material Necess rio Folhas com as heur sticas Bloco de notas Caneta Question
30. models estimation and control volume 141 of Mathematics in Science and Engineering 1979 Donald A Norman The Design of Everyday Things Basic Books September 2002 Cooper RA Thorman TA Boninger ML O Connor TJ Fitzgerald SG Kinetic and physiological analysis of the gamewheels system Journal of Rehabilitation Research and Development 39 2002 Raquel R Pinho Jo o Manuel R S Tavares and Miguel V Correia A movement tracking management model with kalman filtering global optimization techniques and mahalanobis distance In ICCMSE 2005 International Conference on Computational Methods in Science and Engineering pages 463 466 2005 Patrice L Tamar Weiss Rachel Kizony Noomi Katz Immersion without encumbrance Adapting a virtual reality system for the rehabilitation of individuals with stroke and spinal cord injury The Journal of Visualization and Computer Animation Volume 14 261 268 2003 Philip J Rasch Cinesiologia e Anatomia Aplicada 7 ed Rio de Janeiro Maio 1991 Lakshmi Sandhana Robotic therapy tiles Playing your way to health 2007 C H Tator Current primary to tertiary prevention of spinal cord injury Topics in spinal cord injury rehabiliton 10 1 14 2004 J Tavares Obten o de estrutura tridimensional a partir de movimento de c mara Master s thesis Faculdade de Engenharia Universidade do Porto 1995 Cybex TRAZER Cybex trazer general information Greg Welch and Gary Bishop
31. movimentos estao a ser trabalhados com determinados pacientes e como primeiro paciente do Z quase chegar foram analisar a evolucao do Z nos ltimos 2 meses O Pedro escolheu o movimento de levantar o bra o esquerdo e decidiu escolher para comparar uma execu o deste movimento dois meses e o da ltima sess o de fisioterapia Ap s visualizar estes dois movimentos em simult neo concluiu que o Z evoluiu dentro dos padr es normais 37 Capitulo 4 Reabilitacao Assistida por Computador Este trabalho foca se essencialmente em fornecer ao fisioterapeuta um sistema computacional com mecanis mos precisos de monitorizacao e acompanhamento para melhorar a nocao da evolucao do paciente de uma forma mais eficiente do que a tradicional Estes mecanismos permitirao ao fisioterapeuta guardar todos os movimentos que o paciente executou para posterior visualiza o e avalia o o que ir melhorar aspectos como a troca de fisioterapeutas de um paciente manter a informa o digitalizada e a precis o da compara o de duas execu es do movimento Para o fisioterapeuta este ltimo aspecto ir ser bastante til pois poder visualizar sess es que foram realizadas h duas semanas e comparar a evolu o at ao momento 4 1 Desenho da Interface Ap s alguns contactos com os utilizadores e de definidos os principais requisitos do sistema foi necess rio come ar se com o desenho da interface e para tal foi necess rio a to
32. rios 12 Sensores pticos 1 Cadeira C 1 5 Procedimentos Procedimentos durante a fase de testes Passo 1 Dar ao utilizador perito uma folha onde explique o objectivo do estudo Passo 2 Dar ao utilizador perito uma folha com as tarefas que deve executar Passo 3 O observador da sess o dever colocar a cadeira no centro da sala e pedir ao utilizador de testes que se sente Passo 4 Observador iniciar a aplica o Passo 5 Observador colocar a gravar o software de grava o de ecr s Passo 6 Pedir ao utilizador perito que comece a tarefa Passo 7 Observador guardar a execu o da tarefa Passo 8 Para cada tarefa refazer os passos do 5 ao 7 Esclarecimento ap s a avalia o Agradecer a participa o do utilizador 96 C 2 HEURISTICAS DE USABILIDADE JAKOB NIELSENP NDICE C AVALIA O HEURISTICA C 2 Heuristicas de Usabilidade Jakob Nielsen 1994 e H2 1 Tornar o estado do sistema vis vel Visibility of system status e 2 2 Falar a linguagem do utilizador Match between system and the real world e H2 3 Utilizador controla e exerce livre arb trio User control and freedom e H2 4 Consist ncia e ader ncia a normas Consistency and standards e H2 5 Evitar erros Error prevention e H2 6 Reconhecimento em vez de lembran a Recognition rather than recall e H2 7 Flexibilidade e efici ncia Flexibility and efficiency of use e H2 8 Desenho de ecr est tico e min
33. ximo da sess o anterior Este problema seria resolvido se forem marcados no fato o lugar onde devem ser colocados os sensores garantindo assim que os sensores estavam na posi o correcta em todas as avalia es 5 6 Discuss o Sendo o principal objectivo deste trabalho desenvolver uma aplica o de aux lio aos fisioterapeutas com mecanismos de monitoriza o e de acompanhamento de modo a melhorar a no o da evolu o do paciente de uma forma mais eficiente do que com o processo actual da fisioterapia destac mos no principio deste cap tulo algumas quest es de investiga o s quais iremos responder de seguida P1 Conseguimos obter um hist rico do paciente Durante a avalia o observ mos uma grande necessidade de se visualizar mais uma vez a pen ltima execu o do movimento visto normalmente passarem alguns dias de uma sess o de fisioterapia para a outra Com a capacidade do sistema de captura do movimento e da sua grava o conseguimos guardar todos os movimentos que foram executados Ao acrescentarmos a capacidade de reprodu o de uma execu o do movimento ou a compara o de duas execu es do movimento passamos a garantir que todos os movimentos que foram guardados possam ser visualizados separadamente ou em conjunto No decorrer da avalia o observ mos que das vezes que os fisioterapeutas necessitavam de observar algum aspecto que n o recordavam desde a ltima sess o a aplica o ajudava o
34. 82 gt Point nr pontoMaoEsqS x 0 254727 y 0 316737 z 0 622818 gt lt Point nr pontoOmbroDirS x 0 227868 y 0 879173 z 0 492487 gt lt Point nr pontoOmbroEsgS x 0 169843 y 0 912194 z 0 521372 gt lt Point nr pontoTroncoDirS x 0 130246 w 0 577915 z 0 637865 gt lt Point nr pontoTroncoEsgS x 0 0982014 w 0 598369 z 0 653355 gt lt Point nr pontoheadS x 0 00478861 y 1 16605 z 0 642975 gt lt Time gt lt Time t 9 712 gt lt Point nr pontoCotoveloDirS x 0 298579 y 0 585539 z 0 493884 gt lt Point nr pontoCotoveloEsgS x 0 238904 y 0 588505 z 0 504 gt lt Point nr pontoExternoS x 0 012564 y 0 80399 z 0 655894 gt lt Point nr pontoMaoDirS x 0 312483 y 0 472193 z 0 661259 gt Point nr pontoMaoEsgS x 0 254727 y 0 316737 z 0 622818 gt Point nr pontoOmbroDirs x 0 227732 y 0 879067 z 0 492435 gt Point nr pontoOmbroEsgS x 0 169959 y 0 912211 z 0 521337 gt t54 Point nr pontoTroncoDirs x 0 130026 y 0 578017 z 0 637695 gt lt Point nr pontoTroncoEsgS x 0 0981262 y 0 598498 z 0 653456 gt lt Point nr pontoheadS x 0 00464008 y 1 16606 z 0 642676 gt 457 lt Time gt 458 lt Time t 9 961 gt 459 lt Point nr pontoCotoveloDirS x 0 301164 y 0 58606 z 0 492667 gt lt Point nr pontoCotoveloEsgS x 0 239128 y 0 588847 z 0 50381 gt 161 lt Point n
35. AB acessado do link http neurophilosophy wordpress com 2006 08 30 a virtual reality rehabilitation system a 12 de Mar o de 2010 12 2 2 SOFTWARE PARA REABILITA O CAP TULO 2 TRABALHO RELACIONADO 2 2 8 FisiMETRIX FisiMetrix um software espec fico para Fisioterapia que tem por objectivo facilitar o quotidiano do fisioter apeuta disponibilizando a Avalia o Postural Ortop dica atrav s de fotografias utilizando medidas e ngulos de modo a auxiliar o fisioterapeuta no acompanhamento do doente O sistema permite que atrav s de uma fotografia e ap s a selec o de alguns pontos que ser o analisados o paciente tenha no o se est com a postura correcta ou n o Ciente Anamnese Examerisico Imagem OUbjetos Comparar Visualizar Configura es Ajudi Es ta abl pb m Afm om x box focos Y exame postural 001 frente FISi metrix LL Bo p CLIENTE orbicular da boca estemocleidomast ideo ANANNESE CLIENTE EXAME FISICO peitoral malor ANAMNESE diagrama da dor dermatomos amplitude de movimento biceps braquial braquiorradial EXAME F SICO diagrama da dor derm tomos retragdes musculares gi amplitude de movimento perimetna retra es musculares exame postural perimetria exame postural OBJETIVOS E PROGRAMA OBJETIVOS E PROGRAMA o iO uh o hed DICASE ORIENTA ES DICAS E ORIENTA ES r superficiais EXERC CIOS
36. ACIONADO xadrez virtual E poss vel jogar com uma configura o b sica de dificuldade por exemplo o cursor move se com relativa lentid o alterando a dificuldade este ir mover se com mais rapidez Enquanto o utilizador est a jogar medido o seu tempo de reac o acelera o velocidade for a equil brio agilidade a altura de um salto dura o frequ ncia card aca e as calorias perdidas Estas estat sticas s o exibidas e guardadas ap s a conclus o de cada exerc cio uma caracter stica que permite graves atletas convalescentes e crian as de quantificar o seu desempenho e monitorar seu progresso 2 4 Discuss o Como foi poss vel observar nos sistemas apresentados anteriormente n o conseguimos destacar um sistema que contenha no software para reabilita o um sistema de gest o Tornando se necess rio ent o destacar a discuss o dos sistemas de gest o dos softwares para reabilita o Neste caso como aspectos relevantes nos sistemas de gest o destacamos os seguintes e Custo E o aspecto que mais influ ncia a compra de um sistema deste tipo e Interface Aqui pretendemos descrever como classificada o aspecto e o funcionamento da interface e Hist rico das sess es E importante saber se existe os dados de todas as sess es para posterior avalia o do paciente e Localiza o E necess rio saber se foi pensado para a utiliza o em centros de fisioterapia ou para os centros h
37. Abstract Recent decades brought technological advances able to improve the life quality of people with disabilities However practical developments are still scarce to what tetraplegics and their rehabilitation is concerned Therapeutic processes are lengthy and require great dedication from both the therapist and the patient They consist in carrying out repetitive movement patterns across sessions giving relevance to a suitable observation and accompaniment process Our goal is to provide a system with accurate monitoring and evolution analysis We analyzed therapy sessions with tetraplegics to better understand the rehabilitation process and highlight the major requirements for a technology enhanced tool We developed a prototype able to automate and improve the current monitoring and follow up processes Results indicate that computational movement analysis and comparison can improve the quality of a rehabilitation session and overall patient evolution analysis The capture and virtual playback of motion in physical therapy sessions increases therapist awareness of patient condition and evolution Keywords Physical Rehabilitation Tetraplegic Therapists Movement Analysis Computer Assisted Re habilitation Resumo Nas ltimas d cadas os avan os tecnol gicos melhoraram a qualidade de vida das pessoas com defici ncia No entanto os avan os ainda sao escassos para os tetrapl gicos e para a sua reabilita o Os processos tera
38. Actividades Os cen rios de actividades normalmente s o criados com o modelo conceptual e normalmente servem para transformar as actividades correntes para descrever certas ideias Reprodu o do movimento A Vanessa come a o seu dia de trabalho com a Paula que uma tetraplegia incompleta com les o C4 A Vanessa come a por ligar a aplica o que est num computador na sala de fisioterapia e come a assim a sess o de fisioterapia A Paula come a com o exerc cio de segurar uma bola lan ada pela Vanessa A certa altura a Vanessa pede para que esta tente levantar um pouco mais os bra os para apanhar a bola S que a Paula como todos os tetrapl gicos t m o processo de resposta do corpo em rela o ao c rebro danificado e assim n o se apercebe de que n o est a levantar os bra os A Vanessa decide mostrar lhe como que executou o movimento e junto do computador reproduzido o movimento A Paula assim j conseguiu perceber onde est a falhar e pede para tentarem de novo e j se notou alguma diferen a A Paula pediu para visualizar como tinha corrido e ficou contente ao ver que tinha levantado os bra os como lhe tinha sido pedido 36 3 5 CEN RIOS DE ACTIVIDADES CAPITULO 3 DESENHO CENTRADO NO UTILIZADOR Comparar movimento O Pedro o novo fisioterapeuta do centro comeca a trabalhar hoje e como ainda nao conhece os pacientes e a sua evolucao a Vanessa decide lhe mostrar atrav s da aplicacao que
39. BILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Formul rios Quando pretendemos que o utilizador introduza dados atrav s do teclado como por exemplo a introdu o de um novo paciente escolhemos representar com formul rios Figura 4 22 O campo que estamos a editar mostrado com o fundo da cor cinzenta oy MenuPrincipal Introduzir Paciente AX Back Home Close Help Nome Data de Nascimento dd mm aaaa Lesao Completo Imcompleto Completo Motivo Incompleto Observacoes Guardar Figura 4 22 Exemplo de Formul rios Esqueleto 3d Para a reprodu o e captura dos movimentos representamos a liga o dos pontos capturados com arestas que definem o esqueleto Figura 4 23 Ao longo do movimento os pontos movem se e em conjunto com estes movem se tamb m as linhas que definem o esqueleto Figura 4 23 Representa o 3D do esqueleto 4 3 7 OpenlIVI A framework OpenIVI Figura 4 24 uma iniciativa Open Source lan ada pelo INESC ID para apoiar a prototipagem r pida de novas aplica es com t cnicas avan adas de visualiza o 3D combinadas com t cnicas inovadoras de interac o O OpenIVI depende do OpenSG Open Tracker e de tecnologias para fornecer uma solu o integrada para cenas 3D e suporte para dispositivos de tracking 6 A biblioteca OpenIVI fornece o suporte para desenvolver facilmente novas aplica es atrav s da estrutura o da integra o da visualiza o
40. CUSS O CAP TULO 2 TRABALHO RELACIONADO Rutger Arm TheraGame Therapy Tiles Gamewheels VR Rehab FisioMetrix Acompanhamento Remoto Representa o a a N o N o Paciente Hist rico das sess es Avaliar Movimentos Mostrar Informa o em tempo real Compara o dos N o E Movimentos w ELA e Em Localiza o Casa Casa C F C F C F Tabela 2 2 Comparacao dos Softwares para Reabilitacao No que respeita aos Softwares para Reabilita o Tabela 2 2 comparamos todos os sistemas mencionando todos os aspectos referidos anteriormente Olhando para o aspecto do custo podemos reparar que a maior parte dos sistemas sao de custo elevado e por custo elevado entende se que ultrapasse os 1500 Em rela o representa o do paciente pretende se que o paciente receba um feedback ou atrav s da sua imagem ou at por uma representa o 3D Por exemplo o sistema IREX tem uma representa o do paciente atrav s da sua imagem j no acompanhamento remoto a representa o do paciente feita atrav s de uma anima o tridimensional Quanto ao hist rico das sess es a maioria dos sistemas n o teve esta preocupa o O sistema FisiMETRIX teve em conta este aspecto que fica registado junto das fotografias introduzidas J o sistema de acom panhamento remoto guarda os v deos das sess es no terminal do fisioterapeuta permitindo assim que este consiga perceber qual a evolu o do paciente No que concern
41. Caso 5 Tabela B 8 Estimativas Tarefa 4 Tarefa 5 Visualizar dois movimentos Escolher o paciente Jacinto e comparar as execu es do movi mento balan ar os bra os e cruzar do dia 11 07 2010 18 26 e do dia 11 07 2010 19 11 E M todo de medida Tempo seg Dss 0 8 Utilizadores UZ 97seg 0 s 108 seg Tabela B 9 Resultados Tarefa 5 EO M todo de medida DO Tempo Objectivo Planeado LS Melhor Caso 3 Tabela B 10 Estimativas Tarefa 5 94 Ap ndice C Avalia o Heuristica C 1 Gui o da Avalia o heuristica C 1 1 Introdu o Actualmente a inform tica considerada uma ferramenta que n o se deve dissociar do trabalho terap utico pois constitui um importante instrumento a ser associado a um trabalho de habilita o reabilita o educa o especial e integra o do paciente no meio sociocultural A grande contribui o deste trabalho passa por facilitar a percep o de evolu o do paciente atrav s de um sistema que permite gravar os movimentos realizados e compar los com outras execu es do movimento Neste gui o pretende se avaliar a interface do sistema RehabGaming tornando se assim poss vel a correc o dos erros de usabilidade do sistema C 1 2 Contexto Iremos recorrer a uma avalia o heur stica onde o sistema submetido para diferentes avaliadores que ir o dar o seu parecer baseando se nos mesmos princ pios as chamadas heur sticas
42. EX 2 2 a 9 2 2 4 Therapy Tiles 2 ee 9 2 2 5 Gamewheels oaoa aa A 10 2 2 6 CAREN Computer Assisted Rehabilitation Environment 11 2 2 7 VR Rehab A Virtual Reality rehabilitation 0 12 2 2 8 FisiMETRIX 0 0 0 0 0 0 0 0 000000 2 ee 13 2 2 9 Fisioterapia com acompanhamento remoto 2 2 e e e 14 2 3 Jogos usados na Reabilita o 2 e 15 2 3 1 Wil 2 15 2 3 2 EyeToy 2 2 2 a 17 IV CONTEUDO CONTEUDO 2 3 3 Nivid Gesture Extreme copiei Beem we EA REE Sdn erd 18 Do CO CE porie Se om Gs aces es FP cde Hs Se hy kt GH GS Ge Ew Se eas 19 2A DISCUSS O a pen E oho eS ee ae Re Sek SO ORR Be eH RES E DA E 20 Di FROIN I O ta mars at od de GR PGE iknow Dee aay hoa ett de RE E Cae aes Sinn att sear aoe a A a I i ee SS 24 3 Desenho Centrado no Utilizador 25 DA HOON Os 4 phe Eo brisas ADELA LASAR 25 SLL Retraplesiay 3 44 do do Bordo no E a lho a dd o A oo Om 64 oe eb bb Se eee Re 25 Dele WVCADIMLACIO e ELA ARRECADA TESE DO BE eS E SUA 27 der Anae detare aE a 2 ag aun pr a al ae Ye 6 ee ae ee Boe ee i DRDS E 28 DUE Terap eCo qm vi ye ec arate SUD O DT OS Ue tens ceed Bhs ee OE Oe coe Mite es 28 dz RISIOLCLADPEULAS sie pad AK hee SAD wy oak EE EE SE we 29 Dee OC al brando cia se dio By de Gh We aca pa Berea eee Gin Bese we ee Oe a Be ee Bot se ee ee 32 OA OCO ss utd ps ey See E amp a a es Gh ie i es Se ee q Gk A o pa es G 2 32 de Dessoes de NSIOLC
43. Este m dulo diz respeito possibilidade de o fisioterapeuta introduzir os dados dos pacientes e a defini o de movimentos base de modo a que fiquem guardados na aplica o persistentemente Um conceito importante a de movimento base este dever ser uma execu o do movimento pretendido mas dever ser o movimento ideal ou quase ideal visto n o ser poss vel um individuo executar o movimento perfeito Um outro tipo de movimento a execu o do movimento que quando o paciente executa um movimento base e que ser usado para as avalia es e compara es Paciente O conceito de paciente muito importante ao longo de toda a aplica o visto que toda a aplica o gira toda em torno da fisioterapia para os pacientes Come amos por criar um formul rio para a introdu o dos dados do paciente Figura 4 5 com os campos nome data de nascimento a les o o tipo de les o o motivo e algumas informa es importantes para observa o 43 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Nome Antonio Nunes Data de Nascimento dd mm aaaa Lesao Completo Incompleto Completo Motivo Incompleto Observacoes Guardar Figura 4 5 Introdu o de novo paciente Ao guardarmos os dados introduzidos os mesmos passam a estar guardados num ficheiro XML para manter a persist ncia dos dados em diferentes sess es Movimento Outro conceito m
44. Fit com Wii Balance Board Nintendo retirado do link http www pernambucanas com br Games Wii Fit com Wii Balance Board Nintendo 228407 prod descricaodescrigao a 2 de Outubro de 2008 16 2 3 JOGOS USADOS NA REABILITACAO CAPITULO 2 TRABALHO RELACIONADO conduzir a uma rapida perda de interesse Interessa referir contudo que os exercicios realizados quer numa t cnica como na outra nao diferem muito O m todo nao vale para todos os casos e realmente n o substitui a fisioterapia Entretanto o simples facto de se poder divertir e conseguir visualizar melhoras no seu desempenho j serve para que o paciente tenha uma melhor condi o de vida e uma recupera o mais agrad vel Apesar dos dados na recupera o n o serem concretos o pr ximo passo realizarem uma an lise comparativa entre os pacientes tratados com Wiihab e outros tratados pelo m todo tradicional Apesar de tudo a Nintendo est a desenvolver o Wiihab e os fisioterapeutas t m recorrido ao Wii ou ao WiiFit para realizar o tratamento dos pacientes 2 3 2 EyeToy Um outro modelo em que a reabilita o se torna um foco o EyeToy da Sony Com a ascens o de t cnicas de vis o computacional webcam e avan os nos sistemas tais como a alega o de que o EyeToy incide sobre o corpo como a interface sao uma oportunidade para os terapeutas inclu rem na sua forma o O EyeToy um sistema de baixo custo e de f cil configura o s o vantagens
45. ITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR At At tamanhodabarra numero de times Tamb m temos a op o de reproduzir o movimento todo de seguida ou por instantes onde o utilizador dever carregar nos bot es representados por lt e gt Outros aspectos a referir a velocidade de reprodu o que pode ser aumentada ou diminu da conforme desejado Um dos aspectos que foram retidos como essencial para a aplica o a possibilidade de visualizarmos as informa es dos pontos na aplica o Para tal optamos por apresentar esta informa o no mesmo ecr que est a ser reproduzida Ao clicarmos num ponto representado por uma bola a vermelho o ponto ir aparecer identificado e consequentemente ir o aparecer as informa es relativos aos pontos como a sua posi o a sua distancia linear e os ngulo Figura 4 15 OmbroDi amp l Angulos graus MaoDir amp CotoveloDir amp OmbroDir 105 649 fotoyeloOirSh Distancia Linear MaoDirS Cotovelo Drs MaoDirSL 0 278539 MaoDirS amp mbroabirs Posicao x y z MaoDirs 0 274032 0 58666 0 543723 0 470067 CotovelaDirs OmbroDir amp CotoveloDirs 0 782576 0664234 0 295189 0 310903 OmbroDirS 0 27968 Figura 4 15 Informa es relativas a um ponto seleccionado Um outro aspecto muito importante a necessidade de compara o de movimentos Se um fisioterapeuta necessita de comparar duas execu es do movimento realiza
46. N o Manteve Observa es 104 Ap ndice F Resultados da Avalia o Final Manual 2 Manual Manual 2 Sim Aprox 752 O paciente durante o movimento manteve as costas direitas O paciente conseguiu realizar um ngulo de aproximadamente 90 O paciente moveu a bacia para a realiza o do movimento ritmo est vel harmonioso Dura o hh mm ss 00 03 11 00 02 43 00 03 17 00 02 10 00 02 14 00 02 09 00 03 15 00 03 22 00 03 40 00 05 23 Soc O paciente moveu a cabe a para a realiza o do movimento Tabela F 1 Resumo da Avalia o relativo ao movimento 1 Visualiza o 105 APENDICE F RESULTADOS DA AVALIACAO FINAL Discuss o realizar um ngulo de N N o N o Sim Sim Sim Aprox 75 aproximadamente 90 O paciente moveu a cabe a para a realiza o do N N o N o N o N o N o N o movimento DE o O paciente durante o movimento manteve as costas direitas O paciente conseguiu N N N N N N movimento Sim ao ao ao ao ao ao ao ao O paciente moveu a bacia para a realiza o do do Sim Sim O movimento manteve um E Sim Sim Sim Sim ritmo est vel O movimento foi l Sim N Sim Sim Sim harmonioso Dura o hh mm ss 00 02 15 00 02 10 00 02 07 00 02 10 00 02 05 00 02 13 00 03 10 00 03 05 00 03 10 00 07 00 Sim Sim Sim Tabela F 2 Resumo da Avalia o relativo ao movimento 2 Visualiza o Discuss o Sess o 3 O pacien
47. Necessita do aux lio de algum material para interagir com o computador Qual 20 Utiliza desktop ou port til 21 Onde utiliza o computador 22 Possui cadeira el ctrica 23 Consegue movimentar se sozinho na rua 86 A 2 RESPOSTAS AOS QUESTION RIOS DE UTILIZADORB ENDICE A AN LISE DE TAREFAS A 2 Respostas aos question rios de utilizadores Masculino Feminino 5 ano Habilita es Liter rias 12 Ano Licenciado N vel da les o Incompleto Completo incompleto Completo A quantos anos se tornou tetrapl gico Acidente de via o Mergulho Queda Outros 2 Quantas vezes realiza fisioterapia por semana Todos os dias 45min 60min 60min 120min Costuma interagir com o computador Necessita de estar acompanhado no computador Possui cadeira el ctrica Necessita de auxilio de algum material para Sim Lapis interagir com o N o computador Consegue sair rua sozinho 87 A 3 OBSERVA O DAS SESS ES AP NDICE A AN LISE DE TAREFAS A 3 Observa o das sess es e Nome do paciente e Grau da les o e Nome do fisioterapeuta e Hora de Inicio e Hora de Fim e Pequena descri o e Dificuldades e Dura o 88 A 4 QUESTION RIOS AOS FISIOTERAPEUTAS APENDICE A ANALISE DE TAREFAS A 4 Question rios aos Fisioterapeutas e Nome e Costuma tirar anota es das sess es de fisioterapia e Como guarda estes dados No papel Em formato d
48. R COMPUTADOR Reprodu o do movimento A Maria est pronta para come ar a fisioterapia e com o aux lio da Vanessa consegue se equilibrar sentada em cima da cama No entanto a Vanessa que j tinha come ado a gravar carrega no bot o Terminar e pede Maria que tente n o se inclinar para a frente e vai mostrar Maria o que estava a fazer de mal Carrega no bot o visualizar que se encontra junto do bot o Gravar e Terminar De seguida mostrado uma barra uma op o para reduzir a velocidade de reprodu o e um bot o de play e de stop A Vanessa reduz a velocidade a 50 e carrega em Play e na altura em que a Maria est a come ar a inclinar se ela carrega no Stop Maria conseguiu perceber o que estava a fazer mal e assim voltou para o menu da grava o e come ou uma grava o nova Comparar movimento Depois de um dia longo de trabalho o Pedro pretende realizar um balan o de como t m corrido as sess es e quais as altera es devem ser aplicadas Come ou por analisar os seus pacientes e verificar como est o a evoluir come ou com o Andr Iniciou a aplica o e escolheu a op o listar de sess es carregou em seguinte e apareceram a lista dos pacientes seleccionou o Andr Lopes e carregou em seguinte de seguida apareceu uma listagem de todos os movimentos gravados e o Pedro seleccionou o movimento de Levantar o bra o esquerdo e carregou na op o Comparar Movimentos Ao aparecer a
49. TADIAc s xa oa we wet eden eee eS BA ee So we aoe eer 32 220 LONO s ss g Eea a a he ee A ee ee SB EA OE ee 34 3 3 Cen rios do Problema oy ten heap se am eed ob Se Ge ake ade WP dvd ee Hy Sp Ge ee Ee E 34 Ou veQUIsiGOs ns ue ee v EO ee ee ee do US ee ee ee ee eee 35 Ol Requisi os ido SISTEMA medo ee AA ee cle ee ete Rr RS Boe a toe DR E eS 35 do Cen rios d Achiyidades vs a saannin 2 bo 5442 454 24444624 Eua 36 4 Reabilitacao Assistida por Computador 38 4 1 Desenho da Interface dos kok cect th le de deduce ce di de de es a dee BA ae amp ed 38 4 2 Cen rios de Interac o 5 ue ae ea eee ee a ee ES Sw HE ee OR ES SS Al O ATU CE as minds ds A cheek Ao ase ens ke cai caine ecules wt eee oe Bie ee ace Sind o a Was 42 Anal MCA O A a HF Bk ve te SS E Oe Ed BEE SS eo Mees 43 dida Modulo nirodi o pre pee doe oS ras TRL Ed ER DE Oo Ree es 43 AS Modulo Captura 444 644624442465 RR ewe SALAS eae dd 47 ASA NoduloCalibrar gts 4 od aia a bbb Bk A SS ee ae ee hee ead 50 dido Modo Reprodu o sog gar oun versed de eae eri ee E DD a ad Sa ee A Snes 50 ASSO UTGCETACC Hs 5 ibid Se tt Ge ee eS a OE DD ee RY ER ES 53 do OCI EVRA taj eo siri he ae Gee a Rad eG P amp P Sn oe ee a ERES 55 AA Estudos preliminares esses Rees eR eR ee SE eee eee Bee EEE ee 56 CONTEUDO 4 4 1 4 4 2 4 4 3 5 Avalia o 5 1 Perguntas de Investiga o 5 2 Participantes 5 3 Local e Material utilizado 5 4 Procedimento 5 5 Resultados 0 0 1
50. ados a serem analisados para cada um dos movimentos e Sistema de controlo dos movimentos dos tetrapl gicos Este sistema permite que exista uma represen ta o tridimensional do paciente realizando uma avalia o do movimento realizado com o movimento pretendido e Sistema de correspond ncia entre as localiza es espaciais dos marcadores com os pontos das jun es do esqueleto e Estudo junto das fisioterapeutas de quais os pontos e restri es que determinado movimento deve respeitar para que o movimento possa ser executado com base na estabiliza o do neuro eixo e Sistema que garante a coer ncia nos dados como no caso de existir uma troca de fisioterapeutas devido capacidade de haver hist rico do paciente e Sistema com capacidade de realizar uma avalia o com a mesma medida o que torna a avalia o mais preciso do que a avalia o tradicional e Sistema com capacidade de detec o da evolu o do paciente devido inser o de um mecanismo de compra o de movimentos 1 3 Publica es O trabalho apresentado nesta disserta o resulta em duas publica es uma nacional e outra internacional Ser o listadas de seguida por ordem cronol gica de aceita o e Pereira R Guerreiro T Nicolau H Jorge J Gon alves D Laying the Groundwork for Assisted Re habilitation Proceedings of the European Conference on Cognitive Ergonomics ECCE2010 Holanda Agosto de 2010 e Per
51. ados movimentos compensados noutros Ali 4mo j vali vi iZ No fim desta an lise de tarefas depar mo nos com a necessidade de validar o movimento realizado pelo paciente ou seja a realiza o de um movimento incorrecto pode prejudicar gravemente a reabilita o do paciente A inser o de jogos sem a valida o necess ria pode n o ajudar na recupera o do paciente desta forma tornou se priorit rio neste trabalho a realiza o de um sistema com capacidade de validar o movimento Com altera o de foco do trabalho o principal utilizador do sistema deixou de ser o tetraplegico para ser o fisioterapeuta uma vez que este utilizador que possui capacidades para validar o movimento realizado pelo paciente 3 3 Cen rios do Problema De seguida vamos apresentar alguns cen rios que facilitam a compreens o dos problemas que ocorrem no processo de fisioterapia Coer ncia e partilha de dados Numa manh de quarta feira a Vanessa a fisioterapeuta do Pedro ficou doente Decidiu ent o telefonar para a Patr cia para que esta siga os seus pacientes at estar em condi es de voltar para o trabalho Depois de uma semana a Vanessa voltou ao trabalho e pediu a Patr cia que realizasse uma descri o do que tinha realizado com o Pedro A Patr cia disse que o Pedro saiu se muito bem e que estava a realizar muito bem as sess es de fisioterapia A Vanessa achou estranho ele estar assim t o bem porque quando
52. ae a SE po E SO o Gao E e cn ee E E Be 64 Barra de reprodu o de movimento sosoo a e a k e e 65 Sala Louren o Fernandes o aoaaa 68 Condriosda anala a E pu hk ee is ee a es Oo eS Se Ee O S 69 Exemplo do movimento 1 eleva o do ombro com rota o interna 70 Exemplo do movimento 2 eleva o do ombro com rota o externa 70 Exemplo do movimento 3 hiper extens o do ombro com rota o interna 70 Utilizadores durante a avalia o sas e a PP Ree GU ee ae a ee nd E Bk Hee es ee So ee 71 Tempo de montagem dos sensores 1 2 ooe e 71 Tempo de calibra o dos sensores 2 1 oa a a 72 Compara o das visualiza es de posi es diferentes 2 2 a e e ee 73 Comparacao dos Estados 4 Lis aaa ml ainda Me det he Bee a oe PRE DS HOS Oe 74 Visualiza es das v rias posi es dos fisioterapeutas 0 0 00 a eee 19 Compara o da sess o 1 e sess o 2 nas posi es manual 1 e manual2 rE Compara o da sess o 1 e sess o 2 na posi o autom tico o o osoa oa e e a e ee 70 C l cacao COS sensOres z s su See Sake See eee GEER EE a SETS RG Ge 78 Lista de Tabelas 2 1 2 2 2 3 3 1 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 5 1 5 2 5 3 5 4 5 9 5 6 B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 Compara o dos Sistemas de Gest o 2 a 20 Compara o dos Softwares para Reabilita o 2 ee 22 Compara o dos Jogos para Reabilita o
53. alho tem como primeiro passo a representa o de um sistema que segue o indiv duo que permite realizar um rastreio do movimento da c mara real e pass la para 3D de forma a colocar um cen rio virtual para que ele tenha o mesmo movimento da cena filmada Durante o movimento realizado ser poss vel o fisioterapeuta verificar se este est a ser realizado de forma adequada Ou seja se as posi es para o movimento do paciente se mant m nas posi es pr definidas l Acessibilidade NCE UFRJ retirado de http www prodam sp gov br acess newbanc2 asp noticias 394 a 1 de Setembro de 2009 09 28 1 3 PUBLICA ES CAP TULO 1 INTRODU O 1 2 1 Contribui es Este trabalho permitiu ao longo do seu percurso adicionar as seguintes contribui es que podem ser de interesse para trabalhos futuros e Estudo sobre as necessidades das pessoas com dificuldades motoras nomeadamente tetrapl gicos que nos permite perceber que tipos de dificuldades enfrentam e em que tipos de situa es do dia a dia necessitam de maior ajuda podendo assim identificar se tamb m diferentes cen rios recorrentes onde a utiliza o de novas tecnologias centradas neste tipo de utilizadores pode realmente fazer a diferen a de forma positiva e Estudo dos movimentos adequados para melhorar determinados aspectos fisioterap uticos sendo estes importantes para a grada o dos exerc cios realizados na fisioterapia Bem como os pontos adequ
54. an Na Figura 4 12 podemos observar a itera o do filtro de Kalman para o instante de tempo t os ndices e s o relativos incorpora o ou n o das medi es nesta itera o do filtro 0 relaciona o estado entre dois instantes de tempo consecutivos Q modela o ru do do processo J a matriz que transforma o sistema de coordenadas do vector de caracter sticas estimadas no vector de caracter sticas medido L a matriz de vari ncia das medi es Para fazer a introdu o de novas medi es na fase de correc o do filtro de Kalman necess rio estabelecer correspond ncias entre as posi es estimadas e as correspondentes novas posi es das entidades a seguir Assim para cada entidade seguida tem de ser escolhido um dos candidatos ao emparelhamento o que melhor se aproxima do conjunto de estimativas obtido No processo de optimiza o de correspond ncias necess rio pesar a possibilidade de cada entidade ser atribu da uma das medi es recolhidas e ser o estes custos que ir o compor a fun o que se pretende minimizar Neste trabalho consideramos o peso ou o custo do emparelhamento entre um par de coordenadas previs o medi o como sendo dada pela respectiva dist ncia de Mahalanobis 18 A dist ncia de Mahalanobis entre dois pontos consiste numa m trica que contempla a diferen a entre as caracter sticas consideradas Neste caso a dist ncia de Mahalanobis entre um ponto estimado zg e u
55. ande parte das les es serem para j irrevers veis comum uma pessoa tetrapl gica recorrer fisioterapia para recuperar algumas fun es musculares que entretanto ficaram afectadas A fisioterapia permite lhes despertar e refor ar padr es de resposta atendendo ao ritmo de aparecimento e de refor o a que 21 3 2 ANALISE DE TAREFAS CAPITULO 3 DESENHO CENTRADO NO UTILIZADOR as mesmas acontecem Por exemplo nao se pode reforcar um padrao de marcha se a estabilidade da bacia for inexistente Quem comanda a periodicidade e a carga a aplicar em cada treino o corpo do paciente Ao fisioterapeuta cabe o papel de observar interpretar e dirigir a ac o para optimizar a resposta do paciente No entanto estes processos terap uticos s o longos e implicam grande dedica o e motiva o por parte do paciente Consistem ainda na realiza o de padr es de movimento repetitivos o que pode ser um factor de desmotiva o 3 2 An lise de tarefas Actualmente a maioria das aplica es de realidade virtual na reabilita o simulam actividades da vida real tais como agarrar e manipular objectos ou executar tarefas di rias Estes sistemas ajudam os pacientes a melhorar a capacidade funcional aumentando assim a sua vida activa na sociedade Nesta fase come amos por destacar a popula o alvo desta disserta o O grande objectivo realizar um sistema que valide o movimento que o paciente realiza na sess o de fisio
56. anteve Manteve a Manteve N o N o N o O paciente compensou menos o Movimento acabe N o N o Manteve N o Manteve Manteve i Manteve i P Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve O movimento foi a um ritmo mais est vel O movimento foi mais harmonioso Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Tabela 5 5 Valores respondidos na compara o das execu es do movimento 1 No final da segunda sess o conseguimos verificar que nem todos os fisioterapeutas responderam igualmente ao question rio resolvemos ent o perceber o porqu das suas respostas e qual seria mais correcta Por exemplo quando questionados se o paciente na segunda sess o conseguiu um maior ngulo de abertura dois dos fisioterapeutas responderam que sim e um outro respondeu que n o No caso do fisioterapeuta na posi o manual 1 n o conseguiu observar nenhuma melhoria ao contr rio dos que se encontram nas posi es manual 2 e autom tico que encontraram melhorias Como as respostas n o foram uniformes decidimos realizar uma discuss o Se observarmos as imagens das filmagens Figura 5 12 em cada umas das posi es conseguimos observar que houve uma pequena melhoria mas muito dif cil de se notar Como com estas filmagens n o conseguimos chegar a nenhuma conclus o opt mos por utilizar o sistema e comparar as duas sess es Figura 5 13 Se observarmos a figura 5 13 rapidamente ve
57. ara a realiza o da calibra o ser necess rio a coloca o dos sensores pticos no corpo da pessoa que ir realizar os movimentos para a detec o dos mesmos pontos na aplica o este passo ser explicado na sec o 4 3 3 44 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Posicione se e guarde os pontos Guardar Pontos Figura 4 7 Novo movimento base calibra o Depois de guardados os pontos ser necess rio fazer o passo principal da calibra o a correspond ncia de 2 pontos Neste passo necess rio realizar uma correspond ncia entre os pontos do esqueleto e os pontos do menu Figura 4 8 O utilizador dever fazer a correspond ncia de todos os pontos do esqueleto A correspond ncia deve ser feita na ordem esqueleto menu e atribu da uma cor ao ponto no esqueleto que quando correspondido no menu aplica a mesma cor ao ponto no menu Permitimos tamb m que o utilizador apague todas as selec es para o caso de engano Faca uma correspondencia entre os pontos colocados no paciente e os pontos apresentados em baixo Cabeca Queixo frente Queixo tras Ombro Direito Ombro Esquerdo Cotovelo Direito Cotovelo Esquerdo Torax Abdomen Direito Abdomen Esquerdo Mao Direita Mao Esquerda Limpar Calibracao Terminar Calibracao Figura 4 8 Novo movimento base calibra o correspond ncia Depois de terminada a calibra o ser apresentado um esque
58. as em rela o extens o do bra o esquerdo consultando assim as anota es apontadas no seu caderno 3 4 Requisitos Depois de uma an lise detalhada aos sistemas j usados para a reabilita o de um paciente depar mo nos com a necessidade de validar o movimento realizado pelo paciente Sendo assim a inser o de jogos sem a valida o necess ria poderia se tornar prejucial para a reabilita o do paciente desta forma tornou se priorit rio neste trabalho a realiza o de um sistema com capacidade de validar o movimento Atrav s dos estudos centrados no utilizador definimos requisitos para orientar o desenvolvimento da aplica o atrav s de question rios da an lise de tarefas Anexo A e expressam caracter sticas e restri es do sistema do ponto de vista de satisfa o das necessidades do utilizador o fisioterapeuta neste caso O levantamento de requisitos uma etapa importante no desenvolvimento de qualquer projecto O correcto levantamento de todos os requisitos crucial para o sucesso do sistema pois cada requisito identifica uma parte do que ir ser o sistema final Com base no estudo feito com os utilizadores ir o ser identificados os principais requisitos 3 4 1 Requisitos do Sistema Foram definidos ap s a an lise de tarefas requisitos do sistema que expressam caracter sticas e restri es do ponto de vista de satisfa o das necessidades do utilizador o fisioterapeuta neste caso R
59. as n o menos importante o de movimento onde podemos ter o movimento base que ser o movimento gravado pelo fisioterapeuta que dever realizado o mais correcto poss vel de acordo com os aspectos que o movimento ser avaliado O outro tipo de movimento ser a execu o do movimento que ser realizado pelo paciente Em suma o fisioterapeuta grava o movimento que pretende ter na base de dados movimento base e o paciente executa os movimentos que est o na base de dados para depois poder haver um movimento considerado correcto para compara o e avalia o Para a cria o do movimento base necess rio passarmos por v rias fases primeira fase a de introdu o do nome do movimento e algumas observa es a ter em conta para a realiza o do movimento Figura 4 6 Descricao Figura 4 6 Introdu o de movimento base introdu o dos dados De seguida necess rio recorrermos a uma fase de calibra o de pontos para que o m dulo de captura seja o mais preciso poss vel Se n o foi realizada nenhuma calibra o desde o inicio da aplica o esta ir exigir que fa a Numa primeira fase de calibra o ser pedido ao fisioterapeuta que est a gravar o movimento que se posicione numa posi o para a captura dos pontos Figura 4 8 Este passo s para garantir que a pessoa que est a realizar o movimento n o precisa de se manter sempre na mesma posi o at ao fim da calibra o P
60. cesso de reabilita o de tetrapl gicos No trabalho relacionado destacamos alguns sistemas de gest o de pacientes bem como alguns sistemas de informa o e jogos utilizados na reabilita o Apesar de j existirem alguns sistemas direccionados para a fisioterapia observamos que n o existia nenhum com monitoriza o de movimentos e que permitisse uma compara o dos movimentos para uma melhor an lise da evolu o do paciente 6 1 Sum rio da Disserta o De modo a atingirmos os objectivos propostos come amos com um estudo das reais necessidades de um tetrapl gico e como realizada a sua reabilita o De seguida realizamos alguns question rios aos tetrapl gi cos com a finalidade de encontrar quais as suas reais limita es quer a n vel motora quer a n vel da fisioter apia Tamb m foram realizados alguns question rios com os fisioterapeutas para entendermos as necessidades que os fisioterapeutas enfrentam no processo de fisioterapia Definimos junto dos fisioterapeutas alguns movimentos base pontos cruciais para a avalia o dos movimentos e linhas de orienta o que utilizam durante a avalia o de um movimento Depois come amos a definir requisitos que seriam importantes para o sistema e definimos a arquitectura da aplica o tendo por base todas as funcionalidades que descrevemos como importantes Foram realizados estudos preliminares com os fisioterapeutas para avaliarmos se a aplica o se a
61. cil e r pida defini o de objectos virtuais e seus comportamentos O utilizador necessita de se sentar em frente ao ecr onde ir se ver e usar os movimentos para interagir com os objectos virtuais O sistema baseia se em baixos custos de produ o componentes tecnicamente simples e portanto acess vel a um vasto leque de consumidores em diferentes configura es culturais Al m disso poss vel aumentar a quantidade e a intensidade das simples tarefas que os doentes possam fazer a si pr prios ou com o m nimo supervis o Ao mesmo tempo o sistema fornece um resultado exacto monitorizando a situa o do doente e de gera o de programas individualizados para cada paciente Igualmente importante a sua utiliza o pela popula o saud vel de todas as idades permitindo lhes exercer e manter um estilo de vida saud vel de uma maneira agrad vel 10 Tal como ilustrado na figura 2 3 b as setas s o exibidas numa rea separada na do ecr que tamb m exibe o utilizador Desta forma estes recebem coment rios de quanto tempo est o a carregar nas setas e quanto tempo falta Para al m de fornecer uma plataforma para o desenvolvimento de novos jogos para TheraGame o sistema permite a incorpora o de jogos flash existentes 10 a Paciente a utilizar o sistema b Jogo TheraSlide Figura 2 3 Paciente a utilizar o TheraGame 2 2 SOFTWARE PARA REABILITA O CAP TULO 2 TRABALHO RELACIONADO 2 2
62. co a seguir teve na posi o manual 2 e por fim na posi o manual 1 Como poss vel observar existem alguns pontos onde os fisioterapeutas respondem de modo diferente por exemplo quando question mos se o paciente conseguiu um maior ngulo de abertura no final da segunda sess o os fisioterapeutas que se encontram na posi o manual 2 e autom tico responderam que o ngulo aumentou e o fisioterapeuta na posi o manual 1 respondeu que o ngulo n o aumentou No final da sess o 3 O fisioterapeuta que esteve primeiro na posi o manual 2 depois na posi o manual 1 encontra se agora na posi o autom tico e este j notou que houve uma evolu o quanto ao ngulo de abertura O mesmo aconteceu quando question mos se houve menos compensa o com a cabe a na execu o do movimento Consegue se observar algumas evolu es nas execu es e poss vel verificar que os fisioterapeutas mudaram por vezes a sua opini o depois de realizada a discuss o da sess o Isto pode se dever ao facto de terem analisado a execu o do movimento de diferentes posi es e com a possibilidade de rota o do esqueleto tridimensional da nossa aplica o Discuss o AM2 MIA M2 Mi TA M2 MIJMI A M2 M2 M1 A A postura das costas melhorou Manteve Manteve Manteve Manteve N o N o O paciente conseguiu um maior ngulo de STA Sim Sim a i Manteve Manteve i Manteve O paciente compensou menos o Moimenta nadas M
63. co conseguisse ter mais alguma motiva o Por exemplo a incorpora o de jogos durante a avalia o do movimento garantia que o paciente conseguia se uma maior motiva o e por consequ ncia um melhor desempenho durante a fisioterapia 82 Capitulo 7 Bibhografia 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M L H Andrade Fisioterapia e informatica juntas na independ ncia do portador de severo compro metimento neuromotor Uni FMU FISIOTERAPIA Revista de Fisioterapia do Centro Universit rio do UniFMU 2003 Moussavi Z Betker A L Szturm T Development of an interactive motivating tool for rehabilitation movements In forthcoming Proc 27th IEEE Engineering in Medicine and Biology Conference Shanghai China 2005 A L Brooks and E Petersson Play therapy utilizing the sony eyetoy Proc of the Eighth International Workshop on Presence pages 303 314 2005 J Capit o and N Ribeiro A realidade virtual na reabilita o Faculdade de Ci ncias da Sa de da Universidade de Ci ncias da Sa de 2006 M Correia An lise de movimento em sequ ncias de imagens Master s thesis Faculdade de Engenharia Universidade do Porto 1995 Bruno de Araujo Architecture revision documentation of the 2 1 openivi version and installation Inesc ID Instituto Superior T cnico E May G Even Zohar Eerden W J Otten O caren computer assisted rehabilitation environment University of Amsterdam Dept
64. conseguimos detectar mais facilmente a evolu o do paciente P4 Consegue se motivar os fisioterapeutas ao uso do sistema No final da avalia o pedimos aos fisioterapeutas que respondessem a um pequeno question rio de satisfa o do qual conseguimos os resultados da tabela 5 6 79 5 6 DISCUSS O CAP TULO 5 AVALIA O Medias Vrisioterapeuta 1 JFisioterapeuta 2 Fisioterapeuta 3 Acharam a avalia o muito demorada 012345 Muito Acharam a avalia o muito dificil 012345 Muito Acharam que o sistema preciso 012345 Muito O processo de montagem dos sensores muito demorado 012345 Muito O processo de calibragem dos sensores muito demorado 012345 Muito Utilizaria este sistema nas sess es de fisioterapia 012345 Sim Tabela 5 6 Resultados do question rio de satisfa o Depois de uma longa avalia o onde alguns fisioterapeutas acharam que foi um pouco dif cil concluiu se que se encontravam satisfeitos quanto precis o do sistema e que apesar do tempo de calibragem dos sensores poderem ser melhorados o tempo de montagem dos sensores n o rouba muito tempo sess o Mas no geral os fisioterapeutas viram neste sistema uma potencial ferramenta de apoio fisioterapia nunca deixando de parte o elemento principal o fisioterapeuta 80 Capitulo 6 Conclusoes No inicio do nosso trabalho definimos como principal objectivo a cria o de um sistema de apoio aos fisioterapeutas no pro
65. considera a transla o a deforma o e difus o da fun o densidade de probabilidade Por outro lado a fase de correc o utiliza a medi o mais actual de forma a modificar a fun o densidade de probabilidade prevista Tal conseguido pela utiliza o do teorema de Bayes Um outro aspecto muito importantes que consiste no mecanismo de actualiza o da informa o acerca do estado objectivo quando s o fornecidas informa es extra a partir de novos dados 15 O filtro de Kalman assume que a fun o densidade de probabilidade em cada instante de tempo segue uma distribui o Gaussiana Este filtro permite a estimativa do estado de um sistema de forma a minimizar o quadrado da m dia do erro 25 tratando se duma solu o ptima para o seguimento caso sejam satisfeitas algumas restri es se o ru do tiver uma distribui o Gaussiana de par metros conhecidos e se a transi o de estados representada pelo modelo do sistema for linear 25 13 48 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Previs o Correc o 1 Determinar o ganho de kalman K 1 Estimativa do estado x 7 7 1 Pt UE pre LJ 2 Actualiza o do estado oe DE ais F s H E Bus mo previsto com a medi o u x X Ku 3x 2 C lculo da matriz co 3 Actualiza o da matriz co vari ncia Pe vari ncia P I KJ PE P P 0 q Figura 4 12 Itera o do filtro de Kalm
66. dequava aos seus conhecimentos Complementamos com uma avalia o heur stica onde foram destacadas algumas falhas nas heur sticas de usabilidade Depois de alguns melhoramentos realizamos a avalia o com os fisioterapeu tas com a finalidade de percebermos se as nossas perguntas de investiga o foram cumpridas Na avalia o final destacamos que o nosso sistema conseguia manter um hist rico das sess es devido sua capacidade de grava o e de reprodu o dos movimentos bem como da compara o dos movimentos Conclu mos tamb m que a nossa abordagem mais precisa do que a abordagem tradicional Mas observamos que no caso da compara o de movimentos deve se ter sempre em aten o como e onde s o colocados os 81 6 2 TRABALHO FUTURO CAPITULO 6 CONCLUS ES sensores de tracking Garantindo uma correcta coloca o dos sensores a nossa abordagem ser mais precisa do que a avalia o a olho do fisioterapeuta Outra quest o de investiga o era a detec o de evolu o do paciente que tamb m s ser boa se conseguirmos uma boa coloca o dos sensores conseguimos mais facilmente detectar a evolu o do paciente recorrendo compara o de movimentos Quanto motiva o dos fisioterapeutas para a utiliza o do sistema estes destacaram que a aplica o tem algumas funcionalidades que lhes d muito jeito no dia a dia 6 2 Trabalho Futuro No decorrer do nosso trabalho de investiga
67. desta investiga o assim como algumas sugest es para trabalhos futuros nesta rea Capitulo 2 Trabalho Relacionado O principal objectivo de o paciente realizar fisioterapia que este ganhe independ ncia nos movimentos que realiza O paciente deve se adaptar sua nova situa o e a fisioterapia ir ajud lo nesta fase At mesmos os tetrapl gicos que s conseguem realizar movimentos do pesco o para cima podem adquirir uma certa independ ncia tendo um bom controlo da cabe a que os vai ajudar na hora de vestir ou alimentar Mas para conseguir realizar tudo isso necess rio muito esfor o e dedica o tanto do paciente como do fisioterapeuta A fisioterapia pode actuar logo no in cio quando o paciente ainda est hospitalizado O fisioterapeuta ensina exerc cios respirat rios e faz mobiliza o de todas as articula es alongando e movendo todo o corpo Todo este procedimento fundamental para dar inicio segunda fase da reabili ta o na qual ainda se mant m as articula es saud veis de modo a prevenir deformidades e deste modo melhorar a respira o do paciente que normalmente tem dificuldades em expandir a caixa tor cica Nesta fase o objectivo ganhar todo o movimento poss vel trabalhando tudo o que paciente consegue movimentar Trabalha se tamb m a sua independ ncia ensinando como sair da cadeira como locomover se alimentar se cuidar da higiene pessoal n o e
68. do B RA oe E Melhor Caso G0seg 0 4 Tabela B 2 Estimativas Tarefa 1 Tarefa 2 Introduzir um novo movimento Introduzir um novo movimento com os seguintes dados Nome Levantar os bra os Descri o O paciente necessita de levantar os dois bra os 92 APENDICE B RESULTADOS AVALIACAO PRELIMINAR ee eee M todo de medida Tempo seg Bise 0 o Utilizadores 300 seg 0 10 Tsg 0 10 Tabela B 3 Resultados Tarefa 2 aoe de media PF Tempo seg Num erros Num eras Porcao 300seg 0 10 Objectivo Planeado 220seg 0 10 MelhorCaso 281seg 0 10 Tabela B 4 Estimativas Tarefa 2 Tarefa 3 Visualizar Movimento Escolher o movimento base balan ar os bra os e cruzar e visualizar Ro qi M todo de medida E Msg 0 4 Utilizadores U2 163 seg 0 4 Big 0 4 Tabela B 5 Resultados Tarefa 3 M todo de medida Tempotseg Pior caso 163 seg ee ee Objectivo Planeado 120seq 0 a Melhor Caso 131se 0 Tabela B 6 Estimativas Tarefa 3 Tarefa 4 Visualizar dados do Paciente Escolher o paciente Jacinto e visualizar quantas sess es de fisioterapia teve Po o o M todo de medida T Tempotsea v Dss 0 353 Utilizadores Us ss 0 5 Tabela B 7 Resultados Tarefa 4 93 APENDICE B RESULTADOS AVALIACAO PRELIMINAR Dj M todo de medida DO i i Teg Objectivo Planeado 35s 0 5 Do gt Melhor
69. do em datas distantes por j n o se recordar poder utilizar a funcionalidade de comparar movimentos seleccionando as duas datas pretendidas Para tal deve se come ar por escolher a op o de Sess es de Fisioterapia Figura 4 16 a no menu inicial e de seguida escolher o paciente que est a realizar a sess o de fisioterapia Posteriormente dever escolher a op o Comparar movimentos Figura 4 16 b no menu das sess es e ir aparecer a lista dos movimentos que o paciente j executou e quantas vezes j executou na Figura 4 16 c conseguimos observar que o paciente seleccionado executou duas vezes o movimento Balan ar o bra o e cruzar O paciente escolhido executou os seguintes movimentos Escolha qual o movimento que pretende comparar Nome Nr de execucoes balancar braco e cruzar 2 Sessoes de fisioterapia Comparar movimentos a Icon Sess es de fisioterapia b Icon Comparar Movimentos c Lista de movimentos Executados Figura 4 16 Sess es de fisioterapia Depois de seleccionarmos o movimento que vamos comparar ir aparecer um menu onde podemos escolher se queremos comparar com o movimento base ou com outra execu o do movimento Figura 4 17 52 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR a ta Comparar com Movimento Base Comparar Exe do Movimento Figura 4 17 Escolher modo de compara o Ao escolher a o
70. e avalia o dos movimentos s o sistema FisiMETRIX o faz Neste caso necess rio adicionar uma fotografia ao sistema identificar alguns pontos na fotografia e s o calculados todos os ngulos para uma postura correcta do paciente A nica desvantagem passa por este sistema n o realizar esta avalia o a partir de um v deo ou seja com o paciente em movimento J em rela o ao aspecto de mostrar informa o em tempo real todos os sistemas se preocuparam em dar indica es ao paciente enquanto este realiza o movimento No que respeita compara o dos movimentos o sistema Therapy Tiles teve esta preocupa o Este sistema realiza uma compara o com o movimento ideal informando ao paciente quando este o realiza da melhor forma Para finalizar no que diz respeito localiza o alguns sistemas permitem a sua utiliza o quer no centro 22 2 4 DISCUSS O CAP TULO 2 TRABALHO RELACIONADO de Fisioterapia C F quer na casa do paciente O facto de o paciente poder utilizar o sistema na sua casa pode trazer conforto ao mesmo mas para o fisioterapeuta o processo de an lise do movimento pode n o ser t o preciso No caso do acompanhamento remoto esta an lise do movimento acaba por ser o melhor m todo para facilitar o trabalho do fisioterapeuta De seguida vamos apresentar a compara o dos jogos usados na reabilita o Tabela 2 3 face aos aspectos j mencionados Wa ye Toy Va Cyber TRAZER Represen
71. e SI EEE I EE SE Sk Be 4 we eee 97 D Question rio de Avalia o Visualiza o 103 E Question rio de Avalia o Compara o 104 F Resultados da Avalia o Final 105 vil Lista de Figuras 2 1 2 2 2 3 2 4 2 0 2 6 2 7 2 8 2 9 2 10 2 11 2 12 2 13 2 14 2 15 2 16 2 17 3 1 3 2 3 3 3 4 3 0 3 6 Sistema Fisiosys Web 2 2 A 6 Sistema Rutgers Arm 1 ee 7 Paciente a utilizar o TheraGame aoaaa A 8 Exemplo da utiliza o do sistema IREX 0 2 000000 e 9 Exemplo da utiliza o do Therapy Tiles 0 20 02 0000 200084 10 Paciente a utiliza o SMARTWheel 2 11 Paciente a utilizar o CAREN 2 12 Essential Reality P5 data glove cclccccccll ee 12 Sistema FisiMETRIX ccccccll A 13 Exemplo da t cnica tele reabilita o oaoa a 14 Representa o do paciente a o aoa o a e a e a 14 Configura o do sistema 6 oao o e 15 Utilizadores com a Wi aoaaa aaa a 16 Fisioterapia com a Nintendo Wii aoaaa a a a 16 Exemplos de jogos do EyeToy o aooaa 17 Exemplo do jogo Birds and Balls oaao aaa 02 0002 2 eee eee 19 Pacientes a utilizarem o Cybex TRAZER 2 0000 19 Coluna Vertebral nonoa oaoa a a a 26 Regi o da zona geralmente afectadas por tetrapl gicos ooa oao e 0 050008 27 Pontos para estabilizar o neuro eixo o oo oe a e 30 Exemplo do 1 movimento eleva o do ombro com rota o interna 30 Exemplo do 2 movim
72. e dizia Seleccione todos os pontos importantes para a realiza o do movimento e acontecia que todos os pontos encontravam se seleccionados e que o utilizador tinha a tend ncia que carregar em cada ponto sem ler a legenda dos pontos A solu o passou por colocar todos os pontos desseleccionados o que permitiu que deixou de induzir o utilizador em erro 61 4 4 ESTUDOS PRELIMINARES CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Para a heur stica T2 6 decidimos destacar tudo o que era bot o com um background Antes os bot es tinha um texto e ao passarmos o rato por cima not vamos alguma ilumina o nas letras Figura 4 31 a Agora os bot es destacam se das labels utilizadas no sistema com o background cinzento Figura 4 31 b Guardar Guardar Figura 4 31 Melhoria nos Bot es Uma das maiores dificuldades nesta tarefa est identificada na heur stica T2 8 na fase de calibra o dos pontos onde necess rio a realiza o de uma associa o dos pontos do esqueleto com os pontos nos menus Esta associa o s poderia ser realizada pela ordem esqueleto menu ou seja o utilizador carrega no esqueleto associada uma cor ao ponto do esqueleto e depois este carrega no menu e a mesma cor fica associada ao ponto carregado no menu Optamos por realizar a selec o nos dois sentidos esqueleto menu e menu esqueleto permitindo assim ao utilizador uma maior livre arb trio na selec o Outro
73. eira R Guerreiro T Nicolau H Jorge J Gon alves D Bases para reabilita o assistida para a confer ncia de Interac o Interac o2010 Portugal Outubro de 2010 1 4 ESTRUTURA DA DISSERTACAO CAPITULO 1 INTRODUCAO 1 4 Estrutura da Disserta o O restante desta disserta o composto por mais cinco cap tulos O segundo cap tulo corresponde a uma contextualiza o do que a tetraplegia e do seu processo de reabili ta o No cap tulo 3 realizamos alguns estudos preliminares onde realizamos uma concep o centrada nos tetrapl gi cos e nos fisioterapeutas Ainda neste cap tulo definimos junto dos fisioterapeutas linhas de orienta o para a adi o de um novo sistema ao sistema para a avalia o de um movimento Definimos ainda com os fisioterapeutas pontos chaves no corpo do paciente que permitem uma melhor avalia o dos movimentos Depois foram realizados alguns estudos dos sistemas j existentes e identificados alguns aspectos importantes para a avalia o de um sistema de monitoriza o de movimentos No cap tulo 5 descrevemos a aplica o criada detalhando cada uma das componentes Descrevemos tamb m uma avalia o preliminar com os fisioterapeutas e uma avalia o heur stica Por fim no cap tulo 6 descrevemos a avalia o da aplica o com base em perguntas de investiga o e os resultados a estas mesmas perguntas S o tamb m apresentadas as principais conclus es
74. eiros es tiverem ao seu dispor menor ser a acessibilidade destes s novas tecnologias assistidas e portanto mais isolado estar o individuo Assim sendo indiscut vel o valor da fisioterapia nestes casos A Fisioterapia individualmente um recurso terap utico de primeira linha para o tratamento habilita o e reabilita o do paciente sendo necess ria a presen a mais ass dua do fisioterapeuta nos casos mais graves Ser necess rio explicar que apesar de haver uma les o poss vel recuperar alguma fun o muscular Isto porque devido aos traumatismos muitos dos utilizadores perdem for a nos m sculos que ainda se encontram vivos No entanto devido inac o est o com uma for a bastante reduzida Mas muitas vezes os exerc cios realizados durante o tratamento de fisioterapia chegam a ser pouco agrad veis e pouco motivadores Da a necessidade da parte l dica para que exista melhoria na parte do controlo motor mas principalmente na depress o que acompanha a doen a Outros estudos na rea da reabilita o a utiliza o de jogos que n o visto n o s como m todo de moti va o mas tamb m como um m todo capaz de proporcionar divers o e satisfa o ao alcan ar um objectivo ou a de concluir uma tarefa proposta partir destas premissas pode se ent o inferir que se o jogo proporciona ao paciente motiva o ent o prov vel que este pratique cada vez mais os exerc cios propos
75. em E para resolvermos problemas como este optou se por utilizarmos os Filtros de Kalman O filtro de Kalman produz estimativas dos verdadeiros valores das medi es e dos seus valores associados calculados com a previs o depois estima a incerteza do valor previsto e calculada uma m dia ponderada do valor previsto e o valor medido Deste modo tamb m podemos garantir que se dois pontos se cruzarem que estes n o ir o ficar com identidades trocadas por exemplo se por acaso quando pretendido num movimento que o paciente toque com a sua m o esquerda no seu ombro esquerdo temos que garantir que o ponto do pulso esquerdo ao se cruzar com o ponto do ombro esquerdo quando o bra o volta sua posi o inicial n o ir acontecer o ponto do pulso ficar identificado como um ombro D4 Como devo mostrar o movimento a ser reproduzido Na reprodu o dos pontos come amos por ler os pontos do xml guardado no momento da captura De seguida sentimos a necessidade de podermos voltar atr s um pouco na reprodu o ou de avan armos para um determinado ponto na reprodu o E decidiu se optar por existir uma barra de reprodu o Figura 4 2 e assim fica vis vel o deslocamento de um instante de tempo 39 4 1 DESENHO DA INTERFACE CAPITULO 4 REABILITACAO ASSISTIDA POR COMPUTADOR Tamb m tivemos em conta o aspecto de podermos reproduzir em c mara lenta ou de fazer pausa no movi mento Esqueleto 3D Bot o Play Pause
76. em o ponto ficando apenas identificado pela sua localiza o no esqueleto OmbroEsq Outra falha com maior severidade a T5 3 onde por vezes acontecia que a barra da reprodu o do movimento n o se movia mas o esqueleto movia se Corrigimos este erro e acabamos com corrigir tamb m a falha T5 4 pois tamb m n o funcionava 64 4 4 ESTUDOS PRELIMINARES CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Outro aspecto importante que notamos que seria interessante era arrastar a barra Figura 4 34 para o sitio que pretendemos T5 5 Implementamos esta solu o para que o modo de reprodu o de um movimento se parece se o mais poss vel com um reprodutor de v deo Figura 4 34 O va 10 Figura 4 34 Barra de reprodu o de movimento 4 4 3 Conlusoes Depois de definidos os requisitos do sistema de definirmos a arquitectura e decis es de desenho realizamos alguns estudos preliminares com fisioterapeutas para verificarmos o que achavam da aplica o Foram realizadas algumas cr ticas por utilizarmos uma fase de calibra o dos sensores Esta fase de calibra o n o pode ser dispensada pois necessitamos de um estado inicial para o sistema de tracking Por outro lado os fisioterapeutas acreditam que esta aplica o poder ser muito til no processo da fisioterapia Realizamos tamb m uma avalia o heur stica com 5 utilizadores peritos onde foram destacados alguns erros de acordo
77. ema s o descritos bem como algoritmos e m todos utilizados na sua constru o Tracking Neste m dulo pretendemos que sejam capturados os movimentos e para tal utilizamos o sistema de tracking que o OpenIVI nos fornece O sistema OpenIVI baseado no uso de 10 c maras de v deo e um programa de computador capaz de analisar as imagens geradas por estas c maras Os tipos de movimentos que podem ser analisados pelo sistema s o muitos n o existindo restri es quanto forma ou caracter stica Os factores que limitam a an lise do movimento ser o impostos pelas c maras utilizadas ilumina o quantidade de marcadores e a proximidade ente eles tecnologia escolhida para registar e reconstruir o movimento ser baseada em dispositivos ptico electr nicos c mara de v deo e marcadores retro flex veis luz infravermelha marcadores passivos A escolha deste conjunto justifica se pelo facto de que estes permitem a m xima movimenta o natural e apresenta grande potencial pr tico Al m disso esta solu o j tem vindo a ser utilizada pelos criadores do OpenIVI Para a aquisi o dos dados sobre o movimento teremos que manter os marcadores Figura 4 11 a que ser o fixados nos pontos estrat gicos do corpo do utilizador Como a efici ncia da reflex o de luz dos marcadores incrementada para a luz infravermelha necess rio que se tenha uma fonte de luz desta natureza no ambiente Geral
78. ento Figura 4 33 Ajuda no menu sess es Tarefa 5 Para finalizar pedimos ao utilizadores uma ultima tarefa escolher o paciente Jacinto e comparar as execu es do movimento balan ar os bra os e cruzar do dia 11 07 2010 as 18 26 e do dia 11 07 2010 19 11 qual foi nos indicado as seguintes falhas nas heur sticas de nielson Anexo C 2 ID Erros Heuristica Severidade Coment rios Numero de ocorr ncias osama Fazer text wrap e mostrar a palavra execu es T5 1 Botao de mostrar execu es n o claro H2 2 1 toda IN o sei a correspondencia entre T5 2 H2 2 3 1 movimentos e labels do pontos Conseguir andar no movimento enquanto esta em pausa J f O final do movimento n o visivel na T5 4 i H2 1 1 3 Jarra T5 5 IN o da para arrastar na barra H2 3 3 2 E N o possivel ver s o azul ou s o l T5 6 T H2 7 2 Ter forma de visualizar s um movimento 1 vermelho Tabela 4 5 Lista de falha heuristicas na tarefa 5 Optamos por corrigir as falhas que apresentam maior severidade T5 2 T5 3 e T5 5 Em rela o falha T5 2 quando o utilizador queria ver em detalhe os pontos no esqueleto os pontos tinham uma identifica o do tipo pontoOmbroEsq o que poderia acontecer quando seleccionados muitos pontos para an lise muitos pontos come ados por ponto tornando se um pouco confuso para a pesquisa do ponto Resolvemos identificar os pontos s
79. ento eleva o do ombro com rota o externa 31 Exemplo do 3 movimento hiper extens o do ombro com rota o interna 31 viii LISTA DE FIGURAS LISTA DE FIGURAS 3 7 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9 4 10 4 11 4 12 4 13 4 14 4 15 4 16 4 17 4 18 4 19 4 20 4 21 4 22 4 23 4 24 4 25 4 26 4 27 4 28 4 29 Observa o das sess es de fisioterapia 2 oaoa e a e 33 Ficheiro xml dos movimentos 1 6 39 Exemplo de reprodu o uvsccadcaerenee bbtt Gee b46438 64 4444 454666856 AO Exemplo de Compara o de movimentos soosoo a e e e e e a e a 41 Arquitectura do Sitea spc S DD a eS ESSE Oo E es 43 Introdu o de novo paciente 2 a a 44 Introdu o de movimento base introdu o dos dados a osoo oe a a 08058 44 Novo movimento base calibra o ooa 45 Novo movimento base calibra o correspond ncia aoa a 2 e e 45 Novo movimento base selec o dos pontos osooso e e 46 Novo movimento base grava o do movimento saoao e e e eee ee 46 Arquitectura do tracking a utilizador com marcadores esf ricos coberto por fita retro flex vel luz infravermelha b c mara com LEDs a 47 Ieracao do itro de Kalnai ia a a aa ah wi Mee Ge ig she cht he des a es Ges dd ee A BR BO ed 49 Exemplo de um movimento guardado ccclccclcc ee 51 Reprodu o do movimento 1 6 6 e e e 51 Informa es relativas a um pont
80. er visualizados em qualquer dispositivo da casa como uma televis o ou um telem vel Estes dados s o transmitidos para o fisioterapeuta em tempo real permitindo assim que o fisioterapeuta consiga monitorizar o progresso e realizar recomenda es sobre a sess o Figura 2 8 Figura 2 11 Representa o do paciente 14 2 3 JOGOS USADOS NA REABILITACAO CAPITULO 2 TRABALHO RELACIONADO Uma grande desvantagem deste sistema em rela o ao tamanho da casao que pode tornar a conectividade do sistema reduzida 8 Seguindo a mesmo abordagem Zhang et al 28 apresenta um outro sistema que utilizado na reabilita o de doente v timas de acidente vascular cerebral e que foi projectado para a utiliza o em casa A traject ria do movimento enviada em tempo real para os fisioterapeutas Este ltimo assiste ao v deo com uma representa o 3D Ap s a visualiza o o fisioterapeuta poder recomendar correc es ao movimento bem como planos adicionais de terapia Uma verdadeira interface de videoconfer ncia inserida neste sistema para que as instru es dos terapeutas aos pacientes sejam em tempo real Microphone Speaker Motion The 3D tracking animation sensors Patient side Therapist side Figura 2 12 Configura o do sistema O sistema proposto integra v rias fun es como estimar o movimento do membro humano incluindo a detec o do movimento e a sua representa o tr
81. ervamos que o ngulo era de 75 graus sendo muito pr ximo do valor do fisioterapeuta na posi o autom tico Figura 5 11 Visualiza es das v rias posi es dos fisioterapeutas 5 5 3 Compara o entre sess es Um dos problema que os fisioterapeutas tiveram nesta avalia o foi conseguirem realizar uma compara o de movimentos de diferentes perspectivas Por exemplo o fisioterapeuta que come ou a primeira sess o no modo autom tico e de seguida foi realizar a compara o na posi o manual 2 teve dificuldades em observar se houve ou n o evolu o mas este problema tamb m ocorreu na troca das posi es manuais Na realidade n o seria uma avalia o muito justa pedir ao fisioterapeuta depois de ver uma anima o tridimensional comparar com um novo tipo de visualiza o neste caso um manual Resolvemos ent o adicionar uma sess o de visualiza o no fim de cada sess o ou seja depois de terminada a primeira sess o do 1 movimento observ mos no plano de sess es onde que o fisioterapeuta iria estar na pr xima sess o e mostramos as grava es desta sess o O mesmo procedimento foi realizado para os restantes movimentos e repetido no final da segunda sess o dos tr s movimentos To 5 5 RESULTADOS CAPITULO 5 AVALIACAO Na tabela 5 5 destacamos as posi es por onde os fisioterapeutas passaram por exemplo A M2 M1 significa que o fisioterapeuta em primeiro lugar esteve na posi o autom ti
82. esar da grande parte das les es serem para j irrevers veis comum uma pessoa tetrapl gica recorrer fisioterapia para recuperar algumas das fun es musculares que entretanto ficaram afectadas A fisioterapia permite lhes despertar e refor ar padr es de resposta atendendo ao ritmo de aparecimento e de refor o a que as mesmas acontecem Ao fisioterapeuta cabe o papel de observar interpretar e dirigir a ac o para optimizar a resposta do paciente No entanto estes processos terap uticos s o longos e implicam grande dedica o e motiva o por parte do paciente Consistem ainda na realiza o de padr es de movimento repetitivos o que pode ser um factor de desmotiva o Cada fisioterapeuta acaba por ter o seu ponto de vista em rela o melhor t cnica que deve usar De acordo com o Centro Militar da Cruz Vermelha onde foram realizados todos os estudos a melhor t cnica baseia se na estabiliza o do neuro eixo Ou seja um m todo que se baseia em garantir que durante a realiza o de um exerc cio os utilizadores mant m um conjunto de condi es posturais Apenas assim o exerc cio trar benef cios e que n o seja prejudicial Por exemplo n o se pode refor ar um padr o de marcha se a estabilidade da bacia for inexistente ou ent o um membro superior n o pode tolerar uma carga se houver fraqueza num tr cipete Quem comanda a periodicidade e a carga a aplicar em cada treino o corpo do paciente
83. gar apesar de no caso do Vivid GX ainda existirem algumas limita es Como se pode notar o aspecto compara o dos movimentos n o foi tido em conta nestes sistemas uma vez que estes n o tinham o prop sito de serem utilizados na reabilita o Por ltimo importa sublinhar que todos estes sistemas foram criados para a utiliza o em casa do paciente e posteriormente utilizados nos centros de fisioterapia C F 23 2 5 CONCLUSAO CAPITULO 2 TRABALHO RELACIONADO 2 5 Conclus o De acordo com o que foi apresentado neste cap tulo podemos observar que n o existem sistemas utilizados na fisioterapia com funcionalidades de monitoriza o de movimentos em conjunto com um sistema de gest o A aquisi o de um sistema de gest o de pacientes por si s tem um custo muito elevado que normalmente os centros de fisioterapia n o os conseguem adquirir Num sistema de gest o destacamos como aspectos importantes o custo a interface a capacidade de manter um hist rico do paciente e a sua localiza o De acordo com estes aspectos analisamos que o sistema que melhor se adequa o Fisiosys Web apesar de ter um custo muito elevado Em rela o a softwares usados na reabilita o destacamos aspectos para analisar como o custo a repre senta o do paciente a capacidade de manter hist rico das sess es a capacidade de avaliar os movimentos mostrar informa o em tempo real a compara o dos movimentos e a localiza o D
84. i Persist ncia de dados Todos os dados devem ser persistentes de modo a que n o se percam dados ap s a aplica o ser terminada e que possam ser partilhados pelos fisioterapeutas Este aspecto deve ser tido em conta em toda a informa o movimentos pacientes etc R2 Capturar movimento Deve ser poss vel gravar o movimento enquanto o paciente o executa para posterior an lise de dados e reprodu o do movimento realizado 35 3 5 CEN RIOS DE ACTIVIDADES CAPITULO 3 DESENHO CENTRADO NO UTILIZADOR R3 Precisao A plataforma dever permitir no o exacta e precisa de um movimento particular por exemplo o alcance da m o de um paciente R4 Reprodu o do movimento Deve ser poss vel reproduzir o movimento a qualquer altura para a an lise e avalia o do movimento R5 Comparar movimentos Deve ser poss vel reproduzir dois movimentos de modo a que se consiga comparar as duas execu es do mesmo Assim os fisioterapeutas podem comparar a evolu o do paciente depois de algum tempo R6 Extrac o autom tica da informa o Deve ser capaz de enriquecer a vis o e aliviar a an lise de informa es por exemplo automaticamente apresentar a dist ncia entre dois pontos numa compara o de um movimento particular R7 Configura o facil O terapeuta deve ser capaz de preparar e reproduzir se um exerc cio com pouco esfor o e sem conhecimentos t cnicos espec ficos 3 5 Cen rios de
85. iam ter cores 1 ter cores a N o existe ajuda acerca da ordem pela H2 10 H2 5 Permitir a selec o dos pontos quer nos menus 3 0 d qual os pontos devem ser seleccionados H2 3 esqueleto quer no esqueleto menu N o existe informa o de quantos T2 9 alt as H2 1 3 Ter uma ilustra o dos passos que faltam executar 2 passos faltam para acabar a tarefa E l 7 arrastar drag amp drop os pontos para as articula es T2 10 Sugest o na calibra o H2 7 2 1 correspondentes Wireframe fica activo ap s gravar o T2 11 H2 8 movimento Apagar o wireframe 1 Tabela 4 2 Lista de falha heuristicas na tarefa 2 Nesta tarefa podemos destacar as heuristicas T2 1 T2 3 T2 5 T2 6 T2 8 e T2 9 como as principais para o bom funcionamento da tarefa Come aremos ent o pela T2 1 onde em alguns ecr s aparecia a Path com reticencias e de seguida um nico menu Figura 4 30 a Optamos por mostrar pelo menos dois menus como poss vel verificarmos na Figura 4 30 b F Escolher movimento para comparar Menu Sessoes Escolher movimento para comparar a Path antes da avalia o heurisitica b Path depois da avalia o heuristica Figura 4 30 Melhoria na Path J no que consta heur stica T2 3 s alteramos a sua posi o para garantir que se consegue distinguir de todos os outros Para a heur stica T2 5 reparamos que o maior problema advinha da label descritiva no menu ond
86. idimensional e ainda as comunica es de v deo e udio O sistema de seguimento do movimento utiliza dois sensores inerciais para perceber qual a orienta o e localiza o do movimento do bra o Os exerc cios proposto para avaliar o seu funcionamento s o por exemplo alcan ar uma bebida ou ent o o recolher de um objecto 28 2 3 Jogos usados na Reabilita o Ap s a descri o anterior de alguns sistemas usados na reabilita o tamb m ser o mencionados aqui alguns jogos bem conhecidos e que pretendem motivar o paciente enquanto este realiza a sua sess o de fisioterapia H que destacar que estes n o foram desenvolvidos a pensar na reabilita o mas que rapidamente tornaram se usados para este fim 2 3 1 Wii A Nintendo Wii representa uma inova o na forma como os jogadores interagem com os jogos Tal poss vel atrav s da utiliza o de um dispositivo remoto o Wii Remote que prev uma forma mais familiar e realista dos meios de controlo e de interac o ou por um acess rio em forma de balan a o Wii Balance Board Figura 2 13 15 2 3 JOGOS USADOS NA REABILITACAO CAPITULO 2 TRABALHO RELACIONADO a Utilizador a jogar com o Wii Remote b Utilizador a jogar com o Wii Balance Board Figura 2 13 Utilizadores com a Wii O Wii Remote cont m um sensor capaz de detectar o movimento e a rota o em tr s dimens es enquanto que o Wii Balance Board contem quatro sensores de
87. igital e Que informa es costuma guardar 89 A 5 11 PERGUNTAS AP NDICE A AN LISE DE TAREFAS A 5 11 Perguntas Quem vai utilizar o sistema O sistema deve ser utilizado por fisioterapeutas por t cnicos de fisioterapia ou at por auxiliares de fisioter apia Que tarefas executam actualmente Actualmente n o existe nenhuma ferramenta que auxilie os fisioterapeutas durante as sess es de fisioterapia O fisioterapeuta come a por ensinar exerc cios respirat rios e faz a mobiliza o de todas as articula es alongando e movendo todo o corpo Todo este procedimento fundamental para dar inicio segunda fase da reabilita o na qual ainda se mant m as articula es saud veis de modo a prevenir deformidades e deste modo melhorar a respira o do paciente que normalmente tem dificuldades em expandir a caixa tor cica Nesta fase o objectivo melhorar todo o movimento poss vel trabalhando tudo o que paciente consegue movimentar Trabalha se tamb m a sua independ ncia ensinando como sair da cadeira como locomover se alimentar se cuidar da higiene pessoal n o esquecendo a respira o que de grande import ncia terceira fase designa se por manuten o e consiste na realiza o de alongamentos mobiliza es e colocar o paciente em p Que tarefas s o desej veis e ue seja poss vel introduzir um novo paciente e Que seja poss vel introduzir um novo movimento e Q
88. imalista Aesthetic and minimalist design e H2 9 Ajudar o utilizador a reconhecer diagnosticar e recuperar erros Help users recognize diagnose and recover from errors e H2 10 Dar ajuda e documenta o Help and documentation C 3 Graus de severidade e 0 n o h consenso quanto a problema de usabilidade e 1 problema cosm tico 2 problema menor 3 problema importante de usabilidade corrigir e 4 CAT STROFE de usabilidade imperativo corrigir 97 C 3 GRAUS DE SEVERIDADE APENDICE C AVALIACAO HEURISTICA Tarefas para avalia o heur stica 1 TAREFA INTRODUZIR UM NOVO PACIENTE Introduzir um novo paciente com os seguintes dados Nome Pedro Pacheco Data de Nascimento 20 02 1985 Les o C3 Completo Incompleto Incompleto Motivo Acidente de Autom vel Observa es vazio RR C t ri nro iana 98 C 3 GRAUS DE SEVERIDADE APENDICE C AVALIACAO HEURISTICA 2 TAREFA INTRODUZIR UM NOVO MOVIMENTO BASE Introduzir um novo movimento com os seguintes dados e efectue a calibra o Nome Levantar os bra os Descri o O paciente necessita de levantar os dois bra os Durante a calibra o dever fazer corresponder os pontos dos sensores com os pontos do esqueleto De seguida dever manter seleccionados todos os pontos e prosseguir com a grava o do movimento 99 C 3 GRAUS DE SEVERIDADE APENDICE C AVALIACAO HEURISTICA 3 TAREFA VISUALIZAR MOVIMENTO Escolhe
89. imentos Como comunicam os utilizadores entre si Ap s cada sess o o utilizador fisioterapeuta ir deixar as suas observa es Assim ser o guardadas todas as informa es relevantes de outros utilizadores e assim podem acompanhar a evolu o de outros pacientes Qual a frequ ncia de desempenho das tarefas Os utilizadores realizam estas tarefas diariamente mas n o com uma aplica o Quais as restri es de tempo impostas A partida n o existem restri es de tempo s que pretende se que a monitoriza o de uma sess o de fisioter apia n o demore mais do que no m todo tradicional ou seja pretende se que a aplica o facilite o trabalho do utilizador e que n o fa a com que este demore ainda mais tempo do que o que fazia anteriormente Que acontece se algo correr mal Se algo correr mal deve se reiniciar a aplica o e continuar com a tarefa pretendida 91 Ap ndice B Resultados Avalia o Preliminar Tarefa 1 Introduzir novo paciente Introduzir um novo paciente com os seguintes dados Nome Pedro Pacheco Data de Nascimento 20 02 1985 Les o C3 Completo Incompleto Incompleto Motivo Acidente de Autom vel Observa es vazio E i M todo de medida Tempo seg Num erros Num ecrans oe ee Utilizadores U2 80seg 0 4 US seg 0 4 Tabela B 1 Resultados Tarefa 1 a M todo de medida DO Temporseg Num erros Num ecras Objectivo Planea
90. inado o movimento o fisioterapeuta pode visualizar o movimento e se n o for realizado como pretende pode voltar a gravar caso contr rio dever guardar para que fique na base de dados 8 X r 7 i m A 4 A ntos Gravar Movimento o E Passo 6 de 6 Voltar Menu Prncipal Sair Terminar Figura 4 10 Novo movimento base grava o do movimento Para a cria o de uma execu o de um movimento o movimento base j tem de existir Come amos ent o por seleccionar o paciente que ir gravar o movimento e de seguida escolher a op o gravar movimento e teremos de seleccionar numa tabela qual o movimento que ir gravar Em suma para a cria o de um movimento come amos por definirmos um nome de seguida efectuamos uma calibra o seleccionarmos os pontos que queremos analisar no movimento e por fim efectuarmos a grava o do movimento E importante relembrar que os pacientes s poder o executar movimentos que estejam na lista dos movimentos base O processo de grava o da execu o do movimento assemelha se grava o do movimento base com a excep o de n o ser necess rio seleccionar os pontos importantes para a realiza o do movimento 46 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR 4 3 3 M dulo Captura Neste m dulo vamos apresentar o modo como capturamos e analisamos o movimento As principais carac ter sticas e funcionalidades deste sist
91. iores de forma a poder adaptar se mais facilmente ao meio e necessidades inerentes O mesmo caso pode ser aplicado a indiv duos que sofreram uma trombose num dos hemisf rios do c rebro H sistemas para permitir a reabilita o quer na m o quer no tornozelo onde durante o per odo de trata mento pode se variar a resist ncia aplicada a velocidade e os diferentes movimentos a executar Estudos sugerem que estes sistemas podem aumentar a reabilita o mesmo em fases cr nicas 4 Uma caracter stica do sistema que incentiva a sua utiliza o na interven o o facto de que o utilizador visualiza se a participar activamente no mbito do meio ambiente em vez de estar a ser representado por um avatar O uso da imagem do pr prio utilizador foi sugerido para adicionar ao realismo do meio ambiente e estimular o sentimento de presen a Outro aspecto importante diz respeito forma como o utilizador controla os seus movimentos dentro dos ambientes virtuais em vez de depender de um dispositivo apontador ou tracker Figura 2 16 A navega o com o Gesture Extreme realizada de uma forma totalmente natural N o s o controlo de movimentos mais naturais que tamb m envolve o uso de tantas partes do corpo como s o considerados adequados para os objectivos terap uticos 18 2 3 JOGOS USADOS NA REABILITACAO CAPITULO 2 TRABALHO RELACIONADO Figura 2 16 Exemplo do jogo Birds and Balls O sistema Vivid Ge
92. ioterapeuta 2 Fisioterapeuta 3 00 01 02 00 00 53 00 00 46 00 04 35 00 03 33 00 03 03 Tabela F 7 Resumo dos tempos na montagem e calibragem dos sensores Medias Fisioterapeuta 1_fFisioterapeuta 2 JFisioterapeuta 3 Acharam a avalia o muito demorada 012345 Muito Acharam a avalia o muito dificil 012345 Muito Acharam que o sistema preciso 012345 Muito O processo de montagem dos sensores muito demorado 012345 Muito O processo de calibragem dos sensores muito demorado 012345 Muito Utilizaria este sistema nas sess es de fisioterapia 012345 Sim Tabela F 8 Resumo do question rio de satisfa o 107
93. is para ensinar o paciente a manter se equilibrado e a reagir a situa es que ir encontrar no mundo real Figura 2 7 11 2 2 SOFTWARE PARA REABILITA O CAP TULO 2 TRABALHO RELACIONADO Figura 2 7 Paciente a utilizar o CAREN Os m dicos que utilizam este sistema dizem que este ajuda os seus pacientes manterem os seus c rebros e corpos activos e que este processo muito mais r pido do que os m todos tradicionais de reabilita o Os cen rios utilizados conseguem permitir que o paciente se mantenha distra do da dor e envolvem uma coordena o mais complexa do que o normal na fisioterapia tornando poss vel aos m dicos avaliarem o progresso do paciente 7 2 2 7 VR Rehab A Virtual Reality rehabilitation O sistema VR Rehab baseia se num jogo da Xbox desenvolvida pela Microsoft e no Essential Reality P5 Data Glove Figura 2 8 Este sistema detecta os movimentos dos dedos da m o e do punho utilizando estes dados para manipular os objectos que aparecem no ecr O jogo com a luva menos preciso do que outros desenvolvidos especificamente para fins de reabilita o e ao contr rio dos sistemas mais caros n o fornece um feedback t ctil Figura 2 8 Essential Reality P5 data glove Uma vantagem importante dos processos de reabilita o VR consiste na promo o de envolvimento dos pacientes em que faltam a motiva o necess ria para realizar os exerc cios de reabilita o convencional 4VR REH
94. isualiza o 106 F 4 Resumo da Avalia o relativo ao movimento 1 Compara o osooso o e e 107 F 5 Resumo da Avalia o relativo ao movimento 2 Compara o osoo oo e eee 107 F 6 Resumo da Avalia o relativo ao movimento 3 Compara o aooo a e e 107 F 7 Resumo dos tempos na montagem e calibragem dos sensores a o osoo a 107 F 8 Resumo do question rio de satisfa o o oo oa oe e a 107 xii Capitulo 1 Introducao A fisioterapia uma ci ncia na rea da sa de voltada para o entendimento da funcionalidade humana que actua nas mais diferentes reas com procedimentos t cnicas metodologias e abordagens espec ficas com o objectivo de avaliar tratar minimizar e prevenir as mais variadas disfun es 27 A tetraplegia afecta todas as quatro extremidades superiores e inferiores juntamente musculatura do tronco onde existem v rios graus de les o que podem ir desde a perda de for a at a uma imobilidade completa As situa es que provocam a tetraplegia s o muitas mas quase todas t m a ver com danos de uma por o da medula na coluna cervical Quando a les o se situa nos segmentos cervicais inferiores e envolve a metade anterior da coluna vertebral a paralisia dos bra os pode ser do tipo fl cida e arrefl xica e a das pernas do tipo esp stica Em geral h dor no pesco o e nos ombros assim como dorm ncia nas m os 12 Os tetrapl gicos s o norma
95. leto para o fisioterapeuta escolher dos pontos calibrados quais os mais importantes para o movimento pretendido Figura 4 9 Para a selec o dos pontos o utilizador pode carregar no pr prio ponto no esqueleto ou ent o seleccionar no menu Poder tamb m marcar todos os pontos ou at mesmo desmarcar Quando seleccionados os pontos estes dever o aparecer a vermelho e a branco ao desseleccionarmos Neste passo o utilizador ao n o assumir um ponto para a grava o do movimento n o poder posteriormente analisar ou comparar 45 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Seleccione os pontos chave para este movimento Marcar Todos Cabeci Cabeca Desmarcar Todos Queixo frente Queixo tras Ombro Direito Ombro Esquerdo Legenda Cotovelo Direito Seleccionado Cotovelo Esquerdo Torax amp Nao Seleccionado Abdomen Direito Abdomen Esquerdo Mao Direita Mao Esquerdo Nova Calibracao Seguinte gt gt Figura 4 9 Novo movimento base selec o dos pontos Para finalizar a introdu o de um movimento base ser apresentado ao utilizador uma op o de come ar a gravar o movimento qual o paciente dever ter os sensores colocados e a postos para a grava o Durante a grava o o esqueleto move se ao mesmo tempo que o utilizador com os sensores como podemos observar na figura 4 10 No caso da figura s foram seleccionados os pontos nos bra os do utilizador Quando term
96. listagem de todas as grava es do Andr com este movimento o Pedro seleccionou os que tinham sido executados no dia 12 12 2009 e no 12 04 2010 e carregou no Comparar Foi apresentado duas barras uma para cada execu o um esqueleto tridimensional e um bot o de play e stop Ao carregar no play notou que o Andr mostrou melhorias na extens o do bra o j consegue estender o bra o a um ngulo de quase 90 com o tronco 4 3 Arquitectura De acordo com requisitos descritos na sec o 5 1 destacamos que necessit vamos de certas funcionalidades na aplica o Antes de come armos a desenvolver estas funcionalidades come amos por desenhar uma arquitectura que conseguisse representar a nossa aplica o Como poss vel observarmos na figura 4 4 conseguimos observar um m dulo Aplica o um m dulo OpenIVI e um m dulo Interface De seguida vamos descrever estes m dulos e os seus subm dulos 42 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Aplica o E M dulo Captura M dulo Introdu o M dulo Calibrar M dulo Reprodu o Tabelas Formul rios Esqueleto 3D OpenlVI Figura 4 4 Arquitectura do Sistema 4 3 1 Aplica o Neste grande m dulo descrevemos todas as funcionalidades do sistema Iremos descrever o m dulo de introdu o o m dulo de captura o m dulo de calibra o e por fim o m dulo de reprodu o 4 3 2 M dulo Introdu o
97. lmente os mais limitados em termos de capacidade motora apresentando s rias dificuldades em controlar o seu ambiente que geralmente a sua casa Tendo em conta as suas necessidades uma das solu es propostas baseia se no desenvolvimento de um sistema que os possa ajudar nos exerc cios fisioterapeuticos Em Portugal ocorrem em m dia 17 casos de tetraplegia por ano sendo que a maior parte causada por acidentes de via o e de mergulho A incid ncia estimada de les o medular a n vel mundial entre 11 e 53 casos por milh o de habitantes 22 Uma das reas que tem contribu do para o colmatar desta problem tica ligada motiva o do paciente tetrapl gico durante as sess es de fisioterapia a inform tica onde se tenta associar a esta o seu potencial terap utico e a sua capacidade em manipular e refor ar as reac es a fim de desenvolver o mais adequado e individual paradigma de aprendizagem motora 1 1 1 Motiva o As principais causas da tetraplegia s o os acidentes de autom vel os provocados por mergulhos de cabe a por armas de fogo por erros m dicos e por acidentes vasculares cerebrais O n mero de pessoas portadoras de tetraplegia muito maior do que a maioria das pessoas imagina pois esses indiv duos s o frequentemente 1 2 MELHORAR A REABILITACAO EM TETRAPLEGICOS CAPITULO 1 INTRODUCAO mantidos nas suas resid ncias absolutamente isolados do mundo e quanto menos recursos financ
98. lvido que concretiza a arquitectura apresentada anteriormente Agora iremos descrever a avalia o preliminar realizada ao nosso trabalho e os resultados obtidos Come amos por enquadrar os objectivos desta avalia o que utilizadores ser o utilizados na mesma quais as tarefas que dever o executar e por fim iremos analisar os resultados desta 4 4 1 Avalia o Preliminar A avalia o que descrevemos nesta sec o tem como objectivo verificar at que ponto a interface desenvolvida se adequa aos conhecimentos inform ticos dos fisioterapeutas Deste modo iremos reunir um conjunto de fisioterapeutas onde ir o executar um conjunto das principais tarefas que mostram as funcionalidades da aplica o 56 4 4 ESTUDOS PRELIMINARES CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Descri o e execu o da avalia o preliminar Cada avalia o consistiu num teste individual em que o utilizador teve acesso a um computador com a nossa aplica o fazendo se acompanhar por um observador respons vel pela condu o deste teste Reunimos um conjunto de 3 estudantes finalistas de Fisioterapia que representam o perfil do utilizador alvo da aplica o Estes utilizadores utilizam o computador diariamente e possuem os conhecimentos m nimos de inform tica A avalia o consistiu em 3 fases com dura o de 30 40 minutos Em primeiro lugar foi explicado ao utilizador o objectivo deste trabalho e qual o objectivo
99. m ponto medido zm definida como a dist ncia euclidiana entre as coordenadas dos pontos normalizada pelas suas vari ncias onde P a matriz da co vari ncia dM zm xe P I xm ze Depois de alguns testes observamos que a dist ncia de Mahalanobis n o suficiente para o processo de correspond ncia e que seria necess rio realizarmos algumas restri es geom tricas como e A diferen a entre o comprimento do ponto candidato e o comprimento do ponto estimado deve ser lt a um valor admiss vel 49 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR e diferen a entre a direc o do ponto candidato e a direc o do ponto estimado deve ser lt a um valor admiss vel e diferen a entre a posi o do ponto m dio do ponto candidato e a posi o do ponto m dio do ponto estimado deve ser lt a um valor admiss vel Com estas correspond ncias conseguimos resolver o nosso problema de identificarmos os pontos recebidos Deste modo todos os pontos passam a ser identificados o que torna poss vel mantermos a representa o do esqueleto 4 3 4 M dulo Calibrar Este m dulo surgiu devido possibilidade de processo de captura o paciente n o se encontrar precisamente no centro da sala ou ent o para pacientes com uma estrutura ssea diferente da que foi definida por defeito N o vamos explicar como funciona o tracking pois j foi referido no subm dulo tracking do m
100. mada de decis es cruciais para o bom decorrer da aplica o D1 Como mantenho a persist ncia de dados Esta decis o foi j definida nos requisitos como um aspecto que dever manter se ao longo do tempo que a aplica o encontra se activa e deve manter se assim quando iniciada Para tal decidimos guardar os dados que pretendemos que se mantenham persistentes num ficheiro xml Per sistimos todos os pacientes introduzidos na aplica o todos os movimentos Figura 4 1 e todas as execu es dos movimentos realizadas pelos pacientes Estes dados t m a seguinte estrutura Nos dados dos pacientes guardamos o nome a data de nascimento a les o o tipo de les o o motivo e por fim algumas observ es se necess rias Na lista dos movimentos guardamos o id do movimento o nome o n mero de pontos encontrados e a descri o se necess ria Nos dados dos movimentos base e nas execu es dos movimentos guardamos para cada instante gravado o ponto identificado e a sua posi o 38 4 1 DESENHO DA INTERFACE CAPITULO 4 REABILITACAO ASSISTIDA POR COMPUTADOR eS a E movimentas xm E default widgets ml E default_visualization xml E sessoes xml E pacientes xml E PactOmov6sest xm E Pac10mov4ses2 xml E detauit xml E j xml version 1 0 H lt Movimentos gt lt Movimento id nome levantar braco nrpontos 2 descricao gt lt Movimento id nome mover cabeca para o lado nrpo
101. mente feito por um conjunto de LEDs infravermelhos Figura 4 11 b de alta pot ncia e grande ngulo de abertura que possibilitam uma ilumina o mais eficiente do ambiente e consequentemente maior contraste do marcador na imagem Depois com o programa de computador que analisa as imagens os dados analisados s o enviados para o m dulo OpenIVI que por fim devolve nossa aplica o as coordenadas x y z de todos os marcadores a b Coordenadas x y z de todos os pontos Figura 4 11 Arquitectura do tracking a utilizador com marcadores esf ricos coberto por fita retro flex vel luz infravermelha b c mara com LEDs 47 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Filtros de Kalman Observamos que s o tracking n o chegava para analisar o movimento pois as coordenadas devolvidas nunca vinham pela mesma ordem o que pode causar derivados erros ao ocorrerem colis es ou oclus es de pontos Por exemplo se colocarmos pontos colocados nos pulsos do paciente e ao cruzarmos os bra os pode acontecer que os pontos dos pulsos se troquem Para que os pontos recebidos pelo tracking estejam sempre a representar o mesmo ponto no esqueleto utilizamos os filtros de Kalman Para se proceder com o seguimento do movimento considera se o sistema como sendo constitu do por pontos Relativamente s vari veis de estado estas podem ser definidas de diversas formas no entanto
102. n rios e sempre que poss vel a observa o de sess es de fisioterapia Devido s dificuldades citadas em cima a amostra composta por 7 pacientes contudo estes podem nos dar a conhecer diferentes problemas pois cada indiv duo representa um certo grupo de limita es Num primeiro passo foram realizados question rios aos utilizadores Anexo A 1 para conhecer os seus cen rios di rios as suas limita es quer no dia a dia quer em rela o s tecnologias As respostas est o dispon veis no A 2 28 3 2 ANALISE DE TAREFAS CAPITULO 3 DESENHO CENTRADO NO UTILIZADOR Tamb m foram retirados destes question rios quais as reas que cada paciente consegue controlar Tabela 3 1 Area que consegue controlar Olhos L Tabela 3 1 Areas que conseguem controlar De acordo com os question rios e com as observa es das sess es foi poss vel concluir que um dos aspectos mais importantes seria o melhoramento da sensibilidade das m os pois sem d vida um factor que influ ncia bastante o dia a dia dos pacientes podendo os tornar mais aut nomos Esses melhoramentos muitas vezes s o deixados de parte na fisioterapia pois existem outros aspectos que o paciente necessita de melhorar como o conseguir se sentar sozinho ou at o paciente necessita sempre de melhorar aspectos como equil brio for a dos membros e coordena o de movimentos 3 2 2 Fisioterapeutas Ap
103. ncia Destacamos tamb m os 2 minutos e 55 segundos como o melhor tempo neste processo mas acreditamos que com mais pr tica este tempo podia ser melhorado O processo da montagem dos sensores ser aplicado em dois casos no inicio da sess o ou se os sensores aplicados no paciente n o forem suficientes para a avalia o de um novo movimento J o processo de calibra o dos sensores ser necess rio aplicar sempre que se come a a executar um movimento novo e quando o paciente por algum motivo j n o se manter na posi o da ultima calibra o Foram realizados alguns testes para a medi o da dist ncia entre as posi es calibradas e a posi o actual do paciente e conclu mos que quanto maior a concentra o dos sensores colocados no paciente menor ser esta dist ncia Por exemplo se colocarmos os 12 sensores referidos na sec o 3 1 2 a dist ncia n o dever ultrapassar os 20 cent metros e se por exemplo s tivermos sensores nos membros superiores a dist ncia n o dever ultrapassar os 35 cent metros Em suma no m nimo o fisioterapeuta demoraria em m dia 220 segundos ou seja 3 minutos e 40 segundos a colocar os sensores e a calibr los mas no pior caso se por exemplo tiver de fazer 4 calibra es aos sensores demoraria 45 segundos na coloca o dos sensores mais 2 min 55 seg 4 o que d 11 min e 40 seg Durante a maioria dos testes realizados nunca foi preciso calibrar mais do que 3 vezes po
104. ntos 3 descricao gt lt Movimento id nome esticar o braco nrpontos 3 descricao gt lt Movimento id nome levantar os dois bracos nrpontos 8 descricao gt lt Movimento id nome levantar e baixar o queixo nrpontos 12 descricao gt lt Movimento id nome dobrar braco esquerdo nrpontos 10 descricao gt aa dwNa lt Movimento id nome dar palmas nrpontos 10 descricao gt lt Movimentas gt Figura 4 1 Ficheiro xml dos movimentos Deste modo sempre que precisarmos de algum dado especifico recorremos ao ficheiro xml e com os seu sistema de tags o seu acesso aos dados torna se mais eficiente D2 Qual o sistema de Captura de Movimento a utilizar Esta foi uma das grandes decis es no desenvolvimento da aplica o A d vida come ava em saber quais dos tipos de captura de movimento se adaptava melhor para a aplica o E decidimos optar pelos sensores pticos pois oferecem nos uma alta taxa de amostragem os marcadores s o pequenos e porque n o existem fios a atrapalhar a execu o dos movimentos Um outro motivo para a escolha deste tipo de sistemas foi pelo facto de o sistema do OpenIVI j estar preparado para este tipo de sistemas D3 Como identificar os pontos na captura dos movimentos Ap s conseguirmos obter os pontos a partir do sistema de captura de movimentos destacou se logo o facto de que os pontos n o eram recebidos do tracking sempre pela mesma ord
105. o autom tico que colocasse os sensores no pa ciente e cronometr mos este processo Na figura 5 7 mostramos um gr fico com o resumo dos tempos que os fisioterapeutas levaram a montar os sensores Tempo de montagem dos sensores 01 44 01 26 01 09 Tempo 00 52 E Movimento 1 00 35 E Movimento 2 00 17 E Movimento 3 00 00 amp E ge A e ae o o k Figura 5 7 Tempo de montagem dos sensores 71 5 5 RESULTADOS CAPITULO 5 AVALIACAO Podemos concluir que cada fisioterapeuta foi melhorando os seus tempos devido ao acumular de experi ncia tamb m podemos observar que o melhor tempo foi 45 segundos o que se torna bastante aceit vel para o processo de fisioterapia Outro aspecto que tamb m necessitou de ser cronometrado foi a calibra o dos pontos no sistema dado ser necess rio garantir que o fisioterapeuta n o ir dispensar muito tempo na montagem do sistema e isso inclui a calibra o Os resultados desta medi o est o no gr fico apresentado na figura 5 8 Tempo de calibra o dos sensores 05 02 ESTE w 04 19 4 03 36 02 53 E Movimento 1 Tempo 02 10 4 E Movimento 2 01 76 E Movimento 3 00 43 00 00 Fisioterapeuta 1 Fisioterapeuta Fisioterapeuta 3 Figura 5 8 Tempo de calibra o dos sensores Tal como observado na montagem dos sensores conseguimos concluir que o tempo na calibra o dos mesmos para cada fisioterapia diminui com a experi
106. o deixou notou que este n o andava a ter uma postura muito correcta nos movimentos Depois de um dia de volta ao trabalho a Vanessa observou que o Pedro continuava com o mesmo problema Reprodu o do movimento Depois de chegar o Pedro para mais uma sess o de fisioterapia a Vanessa d por iniciada a sess o e come a por pedir que este segure uma esponja com as duas m os e que tente coloc la em cima da cabe a O Pedro tenta realizar tal exerc cio mas a Vanessa interrompe o e pede que tente manter a coluna o mais direito poss vel e o Pedro informa que a sua coluna estava direita e que n o estava a ver o que ela se estava a referir De seguida tenta executar o mesmo movimento mais umas 3 vezes Mas o Pedro terminou a sess o desanimado pois n o consegue perceber onde est a falhar 34 3 4 REQUISITOS CAPITULO 3 DESENHO CENTRADO NO UTILIZADOR Comparar movimento A Vanessa depois de um dia longo de trabalho recebe a sua ltima paciente do dia a Sofia A Vanessa como com todos os seus pacientes anota no seu caderno o nome do paciente o dia e a hora da sess o De seguida come a a sess o e pedido Sofia que estenda o bra o esquerdo para a frente com a palma da m o virada para baixo S o realizadas 5 execu es do movimento e dada por terminada a sess o A Vanessa insere algumas observa es sobre os movimentos executados Ap s um m s a Vanessa pretende avaliar se a Sofia mostra melhor
107. o seleccionado 2 oa a e e a 52 Sessoes de NSiolcrapia ss se ara da ut Sea rtp pp E eh DE ia o ee ee 52 Escolher modo de compara o xe Ace aes Gee a eae a a GO Boe AE SO PESE A PR 53 Escolher duas execu es do movimento para comparar 2 2 0 00 eee eee 53 Comparar dois movimentos c ccccccclccc e a 53 Exemplo de Menus 0 et oe ow toe A BSS SB ees dd E E E Behe T o 54 Exempiode labels estragos inte DAE ee EEE ESS ee De BY Oe wees 54 Exemplo de Formul rios 4 bits sal dod dk Gd oe Be ow SE both ee eck Bh Oe wee ed 55 Representa o 3D do esqueleto 2 1 a a a 55 Arquitectura do Openl Vl 24 4 pasa wee ee EK Bw SORE SSR SEES 56 Resumo da avalia o preliminar Tempo seg 2 a 58 Resumo da avalia o preliminar N mero de Erros 0 0 0 05002 ee eee 58 Resumo da avalia o preliminar N mero de Ecras 0 0208000840 59 E dicaorde Campos as ds RE io we SEDE cer es tn sg ne ng eee a ene Se ee SA E EE he SG ie E 60 Selecccao do tipo de Les o sa aa paluan i k a oa Aa D e a a a a E a aa ia 61 1X LISTA DE FIGURAS LISTA DE FIGURAS 4 30 4 31 4 32 4 33 4 34 5 1 5 2 5 3 5 4 5 9 5 6 5 7 5 8 5 9 5 10 5 11 5 12 5 13 5 14 Melhoria nar Pal ve ttn aana a a a E a wad 6 6 BE Eee ESS aaa 61 Melhoria nos Bot es ssnithsagaLLEALARSS LR d toe ES ELA sn San o 62 Solu o com n mero de passos da tarefa 2 oao a a 62 Ajuda no menu sess es fas de ee E
108. om os outros bot es T1 5 Shift TAB n o funciona H2 1 3 Deveria funcionar no sentido inverso do tab 1 T1 6 Qual o campo que estou a editar H2 1 4 5 T1 7 Bot es Home Help Back em ingles H2 2 3 Colocar o texto todo em portugu s 5 T1 8 Ecr inicial titulo n o centrado H2 8 1 Central o titulo horizontalmente 1 T1 9 Completo Incompleto H2 5 1 Trocar o texto por uma combobox 5 Tabela 4 1 Lista de falha heuristicas na tarefa 1 Nesta tarefa decidimos alterar as heuristicas T1 2 T1 4 T1 6 T1 7 T1 8 e T1 9 pois foram destacadas como as mais importantes para o bom funcionamento da tarefa A heur stica T1 2 refere se entrada no sistema onde era pedido ao utilizador que carrega se num bot o para iniciar a aplica o Com esta avalia o vimos que n o fazia sentido e optamos por permitir que o utilizador clique em qualquer parte do ecr Em rela o heur stica T1 4 a nica altera o foi a sua posi o que acabava por n o estar de acordo com todos os outros bot es J na heur stica T1 6 a solu o passou por identificarmos o campo que est a ser editado Figura 4 28 Motivo Observacoes Figura 4 28 Edi o de campos J no que consta heur stica T1 7 os bot es estavam em Ingl s e foram todos passados para Portugu s A heur stica T1 8 refere se a um problema de est tica no menu de apresenta o do sistema Foi alterado o t tulo do ecr de modo a que esteja
109. omo objectivo descrever o que um utilizador tem que fazer e o que ele ver passo a passo quando realiza a tarefa Captura do movimento O Z como em todas as quartas feiras tem fisioterapia s 9 30 com o Pedro Uns minutos depois de chegar o fisioterapeuta Pedro come ou por colocar no Z os sensores de tracking Ap s estarem todos os sensores colocados o Pedro iniciou a aplica o e pediu ao Z que colocasse os bra os apoiados na cadeira Come ou ent o por escolher na aplica o a op o come ar a gravar onde de seguida lhe foi apresentado uma lista de pacientes que frequentam o centro e escolheu o paciente Z Martins carregou em seguinte e apareceu lhe lista de todos as execu es gravados pelo Z mas o Pedro escolheu a op o Come ar a Gravar onde lhe foi apresentada uma lista dos movimentos que podem ser gravados e escolheu o movimento Levantar o bra o esquerdo Colocou os sensores no Z procedeu com a calibra o Ap s todos os pontos introduzidos o Pedro deu sinal ao Z que ia come ar a gravar e carregou no bot o Gravar enquanto o Z realizava o movimento o esqueleto tridimensional na aplica o movia se de acordo com o movimento do Z Um minuto depois o Z j tinha terminado o movimento e o Pedro carregou em Terminar de seguida carregou em guardar movimento e foi lhe apresentado a seguinte mensagem Movimento guardado com sucesso Al 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA PO
110. onibilidade demonstrada desde o primeiro dia Agrade o tamb m ao Hugo Nicolau pela sua ajuda na orienta o da tese Gostaria de mostrar tamb m a minha gratid o ao Professor Joaquim A Jorge por todas as oportunidades que me foram dadas e pela confian a que depositou em mim Um agradecimento ao Professor Daniel Gon alves pela ajuda em algumas partes da tese Um grande agradecimento aos meus amigos que me acompanharam ao longo de toda a tese em especial Raquel Cec lia Teresa e Sarah que me apoiaram e acreditaram sempre em mim Em geral agrade o ao pessoal do laborat rio 11 da RNL Os meus agradecimentos a todos os pacientes do Lar Militar da Cruz Vermelha bem como aos fisioterapeutas por participarem neste estudo Por fim dedico esta tese minha m e e irm s que s o o meu orgulho e o meu porto de abrigo Agrade o pelos sacrif cios que possam ter feito para que chegasse a esta meta da minha vida ill Contetido 2 1 Introdu o 1 1 1 Motiva o 2 ee 1 1 2 Melhorar a Reabilita o em Tetrapl gicos 2 22200 eee eee ee 2 1 2 1 Contribui es 2 3 1 3 Publica es 2 2 3 1 4 Estrutura da Disserta o 2 4 Trabalho Relacionado 5 2 1 Sistemas de gest o 2 e 6 2 1 1 Fisiosys Web 2 2 ee 6 2 1 2 SONHO 2 2 020 000 2 eee 7 2 2 Software para Reabilita o 2 7 2 2 1 Rutgers Arm 2 2 7 2 2 2 TheraGame aoaaa A 8 2 2 3 IR
111. os casos os fisioterapeutas registam este tipo de informacao em suporte de papel Os escassos recursos financeiros por parte dos centros ditam assim a enorme dificuldade sentida em obter um sistema de gestao 2 1 1 Fisiosys Web FISIOSYS WEB um sistema dedicado a gerir auxiliar organizar e solucionar com precis o e clareza todas as necessidades de uma cl nica de fisioterapia Desde 1996 este sistema tornou se a solu o mais completa para a gest o das necessidades de ambientes de fisioterapeutas Desde uma simples cl nica mono disciplinar ao mais complexo ambiente multi profissional e multi disciplinar A sua cria o e evolu o em simult neo com a inform tica e nos seus testes por di versas cl nica nunca perderam de vista a necessidade da simplicidade e seguran a alcan ada atrav s da especificidade especialidade e personaliza o baka ici SE mA Arquivo Editar Indicador Op es Ajuda Conte do Imprimir Busca de Clientes Busca de clientes cadastrados do sistema Nome C dio SE Busca Cliente p xj Nome C digo ou Data de Nascimento 8a Novo Clie o Novo Cliente 4 ox 9 corces Lista auxiliar de clientes C digo Nome Datade Nasc Pedro Augusto Fereira 01 12 1978 2 Jos Olindo 01 07 1962 C digo Ng 5 TM 3 Cla dio Alberto Silva 05 05 1964 E 4 Maria Oliveira 18 07 1965 5 Ata de de Oliveira 01 03 1983 Figura 2 1
112. os sistemas que desta camos nenhum apresenta todos os aspectos Por fim analisamos alguns jogos usados na reabilita o e analisamos os mesmos aspectos para a avalia o dos softwares de reabilita o Destes jogos destacamos como o melhor em rela o a estes aspectos a Wii com a excep o de que n o realiza compara o de movimentos 24 Capitulo 3 Desenho Centrado no Utilizador O desenho centrado no utilizador um processo onde s necessidades desejos e limita es dos utilizadores finais s o dados relev ncia em cada etapa do processo de concep o Pode ent o ajudar a melhorar a utilidade e a usabilidade de tudo que interagido pelo utilizador 16 3 1 Contexto De seguida debru amo nos numa pequena introdu o do que realmente a tetraplegia o que acontece coluna de um portador de tetraplegia e do processo da reabilita o que os tetrapl gicos t m que passar 3 1 1 Tetraplegia A tetraplegia uma paralisia que afecta todas as quatro extremidades superiores e inferiores juntamente musculatura do tronco impossibilidade de se mover os membros associam se em grau vari vel dist rbios da mec nica respirat ria podendo causar dem ncia leve 1 Segmentos da Coluna Vertebral A coluna vertebral a estrutura que promove sustenta o para a postura erecta constituindo uma manga protectora por m flex vel para a delicada medula espinhal al m de assegurar locais para a fi
113. ospitalares DT Fisioys Web sonho Agrad vel Pouco Agrad vel Hist rico das sess es Sm Sm Clinica de fisioterapia Tabela 2 1 Compara o dos Sistemas de Gest o Em rela o aos sistemas de gest o Tabela 2 1 s foram comparados os aspectos custo interface hist rico das sess es e localiza o Quer o Sistema Fisiosys Web como o Sistema SONHO s o sistemas de custo muito elevado O que faz com que a maior parte das cl nicas de reabilita o n o os possa adquirir No que respeita interface o sistema Fisiosys Web tem um aspecto mais agrad vel e um funcionamento intuitivo do que o sistema SONHO Este um dos grandes factores do desagrado do sistema SONHO 14 Em rela o ao hist rico das sess es ambos t m este aspecto em conta mas os dados guardados das sess es s o apenas observa es colocadas pelo m dico fisioterapeuta Quanto sua localiza o podem ser utilizados numa cl nica de fisioterapia no caso do Fisiosys Web ou num hospital no caso do SONHO SPresence Examples Cybex TRAZER vr exercise machine retirado do link http www temple edu ispr examples ex05 02 11 html a 6 de Outubro de 2008 20 2 4 DISCUSS O CAP TULO 2 TRABALHO RELACIONADO Nesta sec o e ap s termos vistos alguns dos sistemas utilizados na reabilita o vamos apresentar um con junto de aspectos que consideramos mais relevantes para facilitar uma compara o dos modelos mencionados anterio
114. p o de Comparar com Movimento Base o utilizador de seguida ir escolher uma execu o do movimento para comparar com o seu movimento base mas se escolher a op o Comparar Execu es do Movimento o utilizador poder escolher dois itens da lista das execu es dos movimentos Figura 4 18 Je por fim ir poder visualizar os dois movimentos para poder comparar Escolha dois movimentos para comparar ld Sessao Movimento Dia 1 balancar braco e cruzar 11 07 2010 Figura 4 18 Escolher duas execu es do movimento para comparar Como podemos observar a compara o de duas execu es de um movimento assemelha se reprodu o de um movimento Figura 4 19 Optamos por representar os diferentes movimentos com bolas de cores diferentes e com barras de reprodu o diferentes Ao come armos a reproduzir o movimento os dois movimentos movem se separadamente ou seja a reprodu o realizada sem que um movimento se preocupe com o estado do outro movimento Voltar Menu Principal Sair Posicao x y d osicao x y z Distancia Linear Angulos graus Datas 11 07 2010 19 11 11 07 2010 18 26 gt eo Vel 100 Figura 4 19 Comparar dois movimentos 4 3 6 Interface Na interface utilizador optamos que esta fosse representada atrav s de menus para a selec o de diversas op es de tabelas quando pretendemos representar um lista de pacientes e de movimentos de formul rio
115. p u ticos s o longos e exigem muita dedica o tanto para o fisioterapeuta como para o paciente Estes processos consistem na realiza o de padr es de movimentos repetitivos ao longo das sess es dando relev ncia a um acompanhamento e a uma observa o adequada do movimento O nosso objectivo oferecer um sistema com um rigoroso acompanhamento e an lise da evolu o Analisamos as sess es de fisioterapia com tetrapl gicos para entender melhor o processo de reabilita o e destacar os requisitos principais Foi desenvolvido um prot tipo capaz de melhorar a monitoriza o e acompanhamento dos processos Os resultados indicam que a an lise e compara o do movimento pode melhorar a recupera o e an lise da evolu o do paciente A captura e reprodu o do movimento nas sess es de fisioterapia aumento sensibiliza da condi o e evolu o do paciente Palavras Chave Reabilita o Tetraplegia Fisioterapeutas An lise de Movimento Reabilita o Assis tida por Computador ii Agradecimentos Em primeiro lugar os meus maiores e mais especiais agradecimentos v o para a minha fam lia Agrade o pelo apoio motiva o e paci ncia demonstrada durante este ano Ao meu namorado pelo apoio durante todo este processo pela paci ncia que teve comigo nas fases menos boas e principalmente por me manter sempre motivada para fazer um bom trabalho Um agradecimento muito especial ao Tiago Guerreiro pela disp
116. por movimento activo o fisioterapeuta avalia aspectos como a amplitude do movimento ou seja se est ou n o de acordo com amplitude esperada para a articula o A presen a de dor no inicio ou no fim do movimento ou ent o se existe um arco de dor isto se o paciente tem dor s entre os 25 e os 45 do movimento Al m disso tamb m usual medir a qualidade do movimento que incluiu a prontid o do paciente a executar os movimentos ou seja se realiza alguma compensa o com outra parte do corpo para executar o movimento correcto Por fim s o avaliados aspectos como o ritmo e a harmonia do movimento Tamb m percebemos que n o existem escalas certas para a avalia o destes aspectos todos Estas avalia es s o feitas a olho e tornando se assim diferentes de fisioterapeuta para fisioterapeuta 3 2 3 Local Devido s diferentes opini es dos fisioterapeutas optou se pela escolha de um nico centro de fisioterapia O principal motivo deve se ao facto de a teoria descrita na subsec o anterior n o defendida por muitos profissionais Apesar de j estar a ser aceite na comunidade dos fisioterapeutas ainda n o est a ser aplicada em mais nenhum centro de fisioterapia A ideia de tentar realizar testes e utilizar os pacientes de outros centros deixou de ser poss vel visto que uma vez que o sistema ir ser desenhado com base na teoria da estabiliza o do neuro eixo e os outros centros n o defendam e
117. press o e funciona semelhante a uma balan a capaz de analisar o peso o IMC ndice de Massa Corporal situar o centro de gravidade e calcular a idade virtual de acordo com a postura e equil brio dos jogadores Por seu lado o Wii Fit estimula os utilizadores a praticar de forma saud vel e divertida exerc cios f sicos com a fam lia e os amigos O dispositivo Wii Balance Board capaz de perceber quando uma pessoa se move ou inclina permitindo que os jogadores d em cabe adas em bolas de futebol virtuais e fa am as suas personagens saltarem no ecr Importa referir que estes modelos est o a ser aplicados nos procedimentos terap uticos de modo a ajudar os pacientes a recuperar dos acidentes que tenham sofrido designadamente ataques card acos les es de combate e outros tipos de cirurgias Wiihabilita o ent o a designa o que se tem atribu do a este m todo que pretende acima de tudo que os pacientes adquiram as capacidades perdidas nos v rios tipos de acidentes Figura 2 14 Ao usar um comando a Wii puxa pelos utilizadores ao mesmo tempo que lhes proporciona uma experi ncia agrad vel Como afirmou James Osborn do Hospital Herrin nos EUA O sistema Wii ao ter um formato de jogo cria uma competitividade interior Figura 2 14 Fisioterapia com a Nintendo Wii J os tradicionais exerc cios de recupera o podem ser considerados como demasiado repetitivos e assim Pernambucanas Wii
118. que incentivam a sua utiliza o na reabilita o destinando se assim a uma ampla faixa de popula o e n o apenas para principal alvo as crian as E tamb m essencial para verificar se os n veis de esfor o evocados por esta aplica o est o dentro da capacidade do doente fisiol gico 3 Relativamente aos jogos o EyeToy cont m jogos de futebol lavagem da janela dan a e cen rios que exigem b 9 9 9 9 que o utilizador realize movimentos corporais que permite bloquear bolas eliminar manchas na janela ou at mesmo movimentos utilizados na dan a Figura 2 15 Figura 2 15 Exemplos de jogos do Eye Toy Ap s alguns estudos realizados ao EyeToy em rela o a outros sistemas demonstraram que as vantagens que o destacam dos demais baseiam se no facto de o este sistema ser de baixo custo f cil para os utilizadores explorarem interessante motivador e agrad vel N o h d vida de que estes aspectos s o todos muito valiosos durante a reabilita o de pacientes 26 Motivados os pacientes seriam incentivados a praticar movimentos repetitivos melhorando assim a sua condi o f sica Isso n o f cil de alcan ar atrav s da terapia convencional 17 2 3 JOGOS USADOS NA REABILITACAO CAPITULO 2 TRABALHO RELACIONADO Outro aspecto positivo a express o do rosto do paciente dando uma definida afirma o da sua presen a na interac o com o conte do do jogo que gratificante e principalmente um
119. r pontoExternoS x 0 0123813 y 0 804124 z 0 655818 gt 46 Point nr pontoMaoDirsS x 0 3208 y 0 472051 z 0 657851 gt 46 Point nr pontoMaoEsqS x 0 255045 y 0 316615 z 0 622672 gt 464 lt Point nr pontoOmbroDirS x 0 227499 y 0 879303 z 0 492327 gt lt Point nr pontoOmbroEsgS x 0 170107 y 0 911761 c 0 520734 gt i lt Point nr pontoTroncoDirS x 0 130109 w 0 577944 z 0 637671 gt 467 Point nr pontoTroncoEsgS x 0 0981567 w 0 598429 z 0 65338 gt 465 lt Point nr pontoheadS x 0 00433385 y 1 16627 z 0 642715 gt 469 lt Time gt Figura 4 13 Exemplo de um movimento guardado Deste modo quando necessitamos de reproduzir o movimento representamos cada ponto com uma bola a vermelho e realizarmos uma transla o para a posi o correspondente Depois desta transla o procedemos com a realiza o das arestas que ligam os pontos do esqueleto que t m liga o Figura 4 14 T MenuPrincipal Escolher Movimento Passo 2 de 2 Q x WS Voltar Menu Principal Sair Ajuda Posi xy a de osicao x y Z Distancia Linear Angulos graus amp O vei 100 Figura 4 14 Reproducao do movimento Decidimos colocar uma barra de reprodu o do movimento de modo a que o utilizador possa ter no o dos instantes do movimento Esta barra tem um tamanho que pode ser ajustado e ao longo do tempo move se ol 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REABIL
120. r 2 Utilizador 2 E Utilizador 3 Objectivo Planeado Figura 4 26 Resumo da avalia o preliminar N mero de Erros 58 4 4 ESTUDOS PRELIMINARES CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Resumo Avalia o Preliminar N mero de Ecr s EB Objectivo Planeado E Utilizador 1 B Utilizador 2 E Utilizador 3 Tarefa 1 Tarefa2 Tarefa3 Tarefa4 Tarefa 5 Figura 4 27 Resumo da avalia o preliminar N mero de Ecr s No geral os fisioterapeutas mostraram se bastante interessados na aplica o e na sua utiliza o Demon straram algumas dificuldades na utiliza o do sistema mais propriamente na cria o de um novo movimento base Para os fisioterapeutas n o claro a necessidade de haver uma fase de calibra o dos sensores Em rela o ao resto das funcionalidades referiram que o aspecto de compara o de movimentos ser muito til pois normalmente t m muitos pacientes e realizam muitas sess es de fisioterapia por dia e quando necessi tam de se recordarem do que realmente aconteceu passado uns meses a mem ria j n o ajuda Referiram que n o imposs vel realizar este tipo de compara es a olho mas que se houvesse um sistema que os ajudasse a realizar esta compara o facilitaria muito o processo da fisioterapia 4 4 2 Avalia o Heur stica Depois de terminado o sistema com base nos requisitos definidos procedemos com a avalia o heur stica do sistema onde s
121. r o movimento base balan ar os bra os e cruzar e visualizar qual o ngulo realizado entre os pontos MaoEsquerda CotoveloEsquerdo OmbroEsquerdo em qualquer instante ore C t ri morte Creio 100 C 3 GRAUS DE SEVERIDADE APENDICE C AVALIACAO HEURISTICA 4 TAREFA VISUALIZAR DADOS DO PACIENTE Escolher o paciente Jacinto e visualizar quantas sess es de fisioterapia j realizou ee C t ri meneo Coari 101 C 3 GRAUS DE SEVERIDADE APENDICE C AVALIACAO HEURISTICA 52 TAREFA COMPARAR MOVIMENTOS Escolher o paciente Jacinto e comparar as execu es do movimento balan ar os bra os e cruzar do dia 11 07 2010 18 26 e do dia 11 07 2010 19 11 endeo ren 102 Ap ndice D Question rio de Avalia o Visualiza o O paciente durante o movimento manteve as costas direitas sim N o O paciente conseguiu realizar um Angulo de aproximadamente 90 Sim N o yaloraprox aprox O paciente moveu a bacia para a realiza o do movimento Sim N o O paciente realiza alguma compensa o nora parte do corpo Sm No Sm 5 fre EINE Observa es 103 Ap ndice E Question rio de Avalia o Compara o Este question rio deve ser preenchido tendo em conta todas as avali es realizadas A postura das costas melhorou ii Si N o ___ Manteve O movimento foi a um ritmo mais est vel S N o Manteve O movimento foi mais harmonioso Sim
122. r sess o T2 5 5 RESULTADOS CAPITULO 5 AVALIACAO 5 5 2 Precis o e Grau de Certeza Durante a avalia o depar mo nos com situa es em que n o havia unanimidade nas respostas como con seguimos observar na tabela 5 3 Quando question mos os fisioterapeutas se o paciente moveu a bacia para a realiza o do movimento os fisioterapeutas nas posi es autom tico e manual 2 responderam afirmativo e o fisioterapeuta na posi o manual 1 respondeu negativo Resolvemos ent o realizar uma discuss o em que os tr s fisioterapeutas avaliaram o movimento em conjunto Discuss o Sess o 3 Autom tico O paciente durante o movimento manteve as costas direitas O paciente conseguiu realizar um ngulo de Aprox 75 aproximadamente 90 O paciente moveu a cabe a para a realiza ao do movimento O paciente moveu a bacia para a realiza o do movimento O movimento manteve um ritmo est vel O movimento foi harmonioso Tabela 5 3 Resumo da terceira sess o do primeiro movimento Recorrendo s filmagens do movimento nas posi es manual 1 e manual 2 Figura 5 9 onde conseguimos observar que o fisioterapeuta na posi o manual 1 n o consegue observar compensa es na bacia Figura 5 9 a e b mas j o fisioterapeuta na posi o manual 2 consegue se aperceber deste detalhe Figura 5 9 c e d Ap s a visualiza o das filmagens o fisioterapeuta na posi o manual 1 concordo
123. rificamos que um dos bra os conseguiu um maior ngulo de abertura sendo que as bolas representadas a vermelho indicam o movimento na segunda sess o e as bolas a azul representam o movimento da primeira sess o Deste modo todos os fisioterapeutas chegaram a um acordo nas respostas ao question rio 76 5 5 RESULTADOS CAPITULO 5 AVALIACAO Figura 5 12 Compara o da sess o 1 e sess o 2 nas posi es manual 1 e manual 2 Figura 5 13 Compara o da sess o 1 e sess o 2 na posi o autom tico 5 5 4 Coer ncia de dados Ap s realizarmos os question rios de compara o de movimentos conseguimos observar que os fisioterapeutas tinham muita dificuldade a chegarem a uma posi o nova e terem de realizar uma compara o com outros movimentos O mesmo se passa quando por algum motivo os fisioterapeutas de um paciente mudam Neste caso o paciente pode correr o risco de n o estar a ser avaliado sempre com a mesma medida ou seja como podemos observar nas tabelas discutidas anteriormente um ngulo de abertura de 70 graus para um fisioterapeuta pode ser 50 graus para outro Uma avalia o realizada a olho sofre sempre diferen as nas medidas de avalia o consoante o fisioterapeuta Com a nossa abordagem podemos garantir que se o fisioterapeuta precisar poder analisar o hist rico do paciente e assim ao come ar com um paciente que j estava a ser observado ir poder observar toda a sua evolu o Um ou
124. rmente Os aspectos que destacamos s o e Custo Em rela o ao custo necess rio termos em conta que os sistemas para a rea s o sempre caros Mas este um aspecto muito importante e que na maioria dos casos faz com que os fisioterapeutas escolham um determinado sistema e Representa o do Paciente Este aspecto deve se ao facto do feedback que o sistema pode trazer ao paciente Quando se fala em representa o do paciente queremos destacar os sistemas que representem o paciente com a sua pr pria imagem ou com uma anima o 3D e Hist rico das sess es E importante saber se existe os dados de todas as sess es para posterior avalia o do paciente e Avaliar os Movimentos Este aspecto um pouco relativo uma vez que alguns dos sistemas n o foram criados com o prop sito de serem utilizados na reabilita o do paciente e Mostrar informa es em tempo real Este aspecto tal como a representa o do paciente permite que o paciente receba um feedback enquanto realiza o movimento e Compara o dos Movimentos Entende se com este aspecto que o sistema permita seleccionar os movi mentos que quer analisar e conseguir identificar quais as suas diferen as e Localiza o Pois alguns sistemas podem s ser utilizados nos centros de fisioterapia De seguida vamos apresentar a tabela comparativa dos softwares para reabilita o de acordo com os aspectos referidos anteriormente 21 2 4 DIS
125. s Podiam sempre no fim da avalia o recorrer aplica o para visualizar mais uma vez o que tinha sido executado ou para visualizar quais as diferen as entre as ltimas execu es T8 5 6 DISCUSS O CAP TULO 5 AVALIA O Assim podemos responder afirmativamente a esta quest o devido capacidade de grava o e reprodu o dos movimentos e da capacidade de compara o dos movimento Ser ainda mais relevante mantermos o hist rico com o passar dos meses quando queremos medir melhorias nos pacientes P2 A avalia o consegue ser mais precisa No decorrer da avalia o observ mos que tal como esperado o sistema ser mais preciso do que a avalia o a olho dos fisioterapeutas Uma vez que a avalia o quando realizada com o sistema consegue garantir qual a dist ncia de um ponto ao outro ou ent o qual o ngulo entre os pontos No entanto de uma sess o para a outra pode acontecer o sistema n o estar a ser medido da mesma forma ou seja pode ocorrer o fisioterapeuta colocar os sensores um pouco mais ao lado do que na sess o anterior e assim na compara o dos movimentos podemos pensar que o paciente por exemplo poder estar a descair mais o bra o Como n o conv m que aconte a sugerimos a incorpora o dos sensores no fato do paciente para que estes de sess o para sess o estejam sempre no mesmo sitio ou relativamente perto Ainda assim poder acontecer n o querermos detectar um sensor q
126. s para a introdu o de dados atrav s do teclado e por um esqueleto 3D para a reprodu o de um determinado movimento 53 4 3 ARQUITECTURA Menus CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Os menus s o utilizados quando pretendemos que o utilizador escolha um item para a realiza o de uma determinada tarefa Cada item do menu representa o que o utilizador ir poder realizar Por exemplo Novo Movimento Base se o utilizador optar por esta op o ir conseguir introduzir um novo movimento ao sistema Figura 4 20 OpenM Sample MenuPrincipal Novo Movimento Base as o Novo Paciente Tabelas t e Visualizar Movimentos Sessoes de fisioterapia Listar Pacientes Opcoes a Figura 4 20 Exemplo de Menus As tabelas foram a maneira mais correcta de apresentar uma lista de itens e onde precisamos que o utilizador escolha um dos itens para prosseguir com a tarefa Quando seleccionado o item escolhido este aparece de cor diferente Figura 4 21 Open Sample NOOPWN O Escolha o movimento Nome Numero de Pontos levantar braco mover cabeca para o lado esticar o braco levantar os dois bracos levantar e baixar o queixo dobrar braco esquerdo dar palmas Adicionar Movimento 2 3 3 8 10 10 ic Eis 29 Home Close Descricao Visualizar Movimento Figura 4 21 Exemplo de Tabelas 54 4 3 ARQUITECTURA CAPITULO 4 REA
127. s foi poss vel destacar a necessidade de repeti o dos exerc cios 32 3 2 ANALISE DE TAREFAS CAPITULO 3 DESENHO CENTRADO NO UTILIZADOR at que o paciente sinta confian a em realizar o movimento sozinho e de modo adequado Al m disso ao longo deste tempo o fisioterapeuta s anota as horas de inicio e de fim da sess o o nome do paciente e quais os exerc cios que foram propostos Todas as avalia es que o fisioterapeuta realiza em rela o ao movimento executado pelo paciente s o avaliadas a olho e sem qualquer m trica Figura 3 7 Observa o das sess es de fisioterapia Pode se destacar com estas observa es que e maioria dos exerc cios normalmente realizada junto do fisioterapeuta Durante a sua execu o O fisioterapeuta tira notas e observa como que o movimento est a ser executado e Alguns exerc cios s o realizados na pr pria cadeira de rodas por exemplo mover um bra o mas para ser executado correctamente depende de um conjunto de restri es por exemplo manter o tronco firme e A execu o repetitiva de exerc cios errados n o respeitando as restri es anteriormente identificadas pode ter um efeito perigoso ou at mesmo regressivo sobre a reabilita o do paciente e E dif cil o fisioterapeuta ter uma vis o completa do movimento quando este precisa de intervir na sua realiza o Figura 3 7 e A an lise dos movimentos observados pelo fisioterapeuta
128. squecendo a respira o que de grande import ncia terceira fase designa se por manuten o e consiste na realiza o de alongamentos mobiliza es e colocar o paciente em p Na maioria das sess es de fisioterapia s o realizados apenas um nico tipo de exerc cio Este exerc cio trabalhado durante uma hora com intervalos de 5 a 15 minutos para que o paciente consiga descansar E necess rio ter em conta que os exerc cios variam de paciente para paciente e de les o para les o E normalmente as sess es repetem se tr s vezes na semana Mas sempre com aconselhamento de tentarem realizar exerc cios em casa Sendo o principal objectivo desenvolver uma aplica o que ajude os fisioterapeutas a monitorizar o movimento dos seus pacientes deparamo nos logo com a necessidade de analisar alguns gestores de pacientes Depois iremos analisar alguns sistemas inform ticos j utilizados na fisioterapia de forma a conhecer quais os modos de monitoriza o que utilizam bem como as suas capacidades Por fim iremos nos preocupar com a parte l dica pois necess rio um aumento da motiva o quer da parte dos pacientes bem como dos fisioterapeutas 2 1 SISTEMAS DE GESTAO CAPITULO 2 TRABALHO RELACIONADO 2 1 Sistemas de gest o Actualmente a maior parte dos centros de fisioterapia nao utilizam um sistema que guarde os dados dos pacientes bem como a informacao das sessoes de fisioterapia Na maioria d
129. sta teoria os dados testados ficariam bastante fora do esperado Por exemplo se a postura da coluna n o for a esperada ir detectar que o paciente est a fazer o movimento com a postura incorrecta mas para o paciente ser muito dif cil adaptar se correc o da postura uma vez que um processo muito demorado e muitas vezes faz com que o paciente sinta que regrediu na sua reabilita o 3 2 4 Foco Normalmente numa sess o de fisioterapia s o trabalhados diversos aspectos como o equil brio a precis o a for a a postura mas principalmente todos os aspectos que possam tornar o paciente o mais independente no seu dia a dia mas sempre com a preocupa o de os movimentos serem bem realizados S que o grande foco desta tese trabalhar os movimentos dos membros superiores mas sempre com o neuro eixo estabilizado Pois com o membros superiores que o paciente realiza a maior parte das tarefas do seu quotidiano at se deslocar na sua cadeira de rodas Todos os movimentos requerem que a sensibilidade a for a a precis o e a coordena o dos membros superiores tenham sido trabalhados ao m ximo poss vel 3 2 5 Sess es de fisioterapia Para entendermos melhor o processo de reabilita o foram realizadas observa es s sess es de fisioterapia durante 10 dias no Centro Militar da Cruz Vermelha em Lisboa onde foram acompanhados 3 fisioterapeutas e 7 tetrapl gicos Figura 3 7 Nestas observa e
130. sture Extreme tem varias limitacoes que deverao ser tidas em conta aquando considerando o uso deste sistema em reabilita o Primeiro pelo facto de ser em duas dimens es e depois o feedback visual e auditivo n o ser utilizado em situa es onde poderia motivar mais como por exemplo quando o utilizador toca na bola e esta rebenta Como aspecto positivo importante referir o facto de o utilizador poder tocar na bola com qualquer parte do corpo de este se visualizar no ambiente e n o a utiliza o de um avatar e de controlar directamente os seus movimentos 19 2 3 4 Cybex TRAZER A Cybex TRAZER utiliza um sistema de monitoriza o ptica infravermelho que captura os movimentos realizados em frente ao dispositivo atrav s de um cinto Os jogos s o apresentados num monitor de v deo e permitem melhorar a agilidade a coordena o o equil brio a vivacidade e a velocidade Este sistema utiliza sensores pticos e o seu software baseado na realidade virtual para facilitar o exerc cio profissional o desporto e treinos de reabilita o Figura 2 17 Figura 2 17 Pacientes a utilizarem o Cybex TRAZER Um dos jogos desenvolvidos foi o Trap Attack onde obriga os utilizadores a se deslocarem num tabuleiro de Faith Regional Health Services A New Reality for Rehabilitation retirado do link http www frhs org rehab equip html a 6 de Outubro de 2008 19 2 4 DISCUSS O CAP TULO 2 TRABALHO REL
131. ta o do l E p i S Sim Sim Sim N o Paciente Hist rico das 7 5 N o N o Sim sess es Avaliar N o Movimentos Mostrar Informa o Sim em tempo real C ao d o ompara o dos N o Movimentos Localiza o Centro de Centro de Centro de Centro de Fisioterapia Fisioterapia Fisioterapia Fisioterapia Tabela 2 3 Compara o dos Jogos para Reabilita o No que respeita aos jogos usados na fisioterapia foram destacados no trabalho relacionado a Wii o EyeToy o Vivid Gesture Extreme e o Cybex TRAZER O custo destes sistemas s o baixos ou seja n o ultrapassa os 200 com excep o do Cybex TRAZER cujo o seu pre o ronda os 4 513 24 o que se torna uma grande despesa para o paciente No que concerne representa o do movimento todos os sistemas com excep o do Cybex TRAZER o fazem No caso da Wii feito atrav s da representa o tridimensional e no caso do Eyetoy e do Vivid GX feita atrav s da imagem do paciente obtida a partir de uma webcam J em rela o ao hist rico das sess es a Wii e o Vivid GX tiveram este aspecto em conta mas no caso da Wii s s o guardadas as pontua es dos pacientes No que diz respeito avalia o do movimento a Wii foi o nico sistema que se preocupou com este aspecto realizando o de uma maneira simples e divertida atrav s dos jogos Quanto ao feedback em tempo real todos os sistemas mostram ao paciente indica es na altura em que este est a jo
132. ta 3 Discuss o Discuss o Discuss o Discuss o Compara o Compara o eo ee ee eee et eo Tabela 5 2 Plano de Sess es No final de cada sess o os resultados foram muito diferentes opt mos por realizar uma discuss o com os tr s fisioterapeutas onde em conjunto avaliam o movimento e respondem ao question rio No final da sess o 2 e 3 realizamos question rios de compara o Anexo E com base em todos os movimentos j executados Para a avalia o opt mos por escolher os movimentos referidos no ponto 3 1 2 que foram definidos junto dos fisioterapeutas O primeiro movimento a eleva o do ombro no plano horizontal at aos 90 de flex o com rota o interna ou seja a palma da m o virada para o ch o 69 5 4 PROCEDIMENTO CAP TULO 5 AVALIA O Figura 5 3 Exemplo do movimento 1 eleva o do ombro com rota o interna O segundo movimento baseia se na repeti o do primeiro mas com rota o externa ou seja com a palma da m o virada para cima Figura 5 4 Exemplo do movimento 2 eleva o do ombro com rota o externa O ltimo movimento a hiper extens o do ombro com rota o interna ou seja com a palma da m o virada para tr s Figura 5 5 Exemplo do movimento 3 hiper extens o do ombro com rota o interna Para cada um dos tr s movimentos realizamos o plano de sess es apresentado anteriormente Durante a avalia o dos mo
133. ta ao tronco e isto ir produzir maior insucesso na produ o do movimento Como existe a diminui o da capacidade de estabiliza o compensat ria pelos m sculos do pesco o iremos provavelmente assistir ao impedimento da extens o do cotovelo ao aumento de todas as curvaturas vertebrais e antepuls o excessiva do ombro Um outro movimento bastante importante a hiper extens o do ombro com rota o interna ou seja com a palma da m o virada para tr s Figura 3 6 Figura 3 6 Exemplo do 3 movimento hiper extens o do ombro com rota o interna 8 Num movimento como este poder se observar o p nico do deslocamento anterior da linha da gravidade Todos os pacientes com Traumatismo Vertebro Medular desenvolvem padr es neuromotores de protec o inversos aos normais pelo que a produ o do movimento far oscilar inversamente todos os ngulos e impedir a liberta o do ombro Toda a musculatura do tronco supralesional estar ocupada em impedir a queda do paciente 31 3 2 ANALISE DE TAREFAS CAPITULO 3 DESENHO CENTRADO NO UTILIZADOR Por fim e de modo a perceber quais as verdadeiras necessidades que os fisioterapeutas enfrentam no seu dia de trabalho no fim das sessoes realizaram se conversas informais onde tomamos conhecimento que durante uma sess o o fisioterapeuta ao avaliar o movimento est a avaliar uma articula o e os m sculos que nela actuam Num movimento efectuado pelo paciente designado
134. te durante POVRO Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim manteve as costas conseguiu realizar um ngulo de Aprox 45 Aprox 45 Aprox 45 Aprox 45 Aprox 40 Aprox 45 Aprox 70 Aprox 50 Aprox 60 aproximadamente O paciente moveu a i N o N o Sim Sim Sim Sim Sim Si Sim im im Sim manteve um ritmo Sim Si Sim est vel im Si a a m O movimento foi harmonioso Dura o hh mm ss 00 02 10 00 02 15 00 02 07 00 03 15 00 03 27 00 03 02 00 10 00 00 03 57 00 04 10 00 04 03 00 08 30 Sim Sim im m m Tabela F 3 Resumo da Avalia o relativo ao movimento 3 Visualiza o 106 APENDICE F RESULTADOS DA AVALIACAO FINAL Compara o Final S3 Discuss o _A M2 MIA M2 Mi JA M2 MIJMI A M2 M2 MI A A postura das costas melhorou Manteve Manteve Manteve Manteve N o N o N o N o O paciente conseguiu um maior ngulo de abertura Sim Sim N o Sim Manteve Manteve Sim Manteve O paciente compensou menos o movimento na bacia Manteve Manteve N o Manteve N o N o N o N o O paciente compensou menos o movimento na cabe a N o N o Manteve N o Manteve Manteve Sim Manteve O movimento foi a um ritmo mais est vel Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve O movimento foi mais harmonioso Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Manteve Dura o hh mm ss 00 03 10 00 02 25 00 02 52 00 02 07 00 02 05 00 02 13 Tabela F 4 Resumo da Avaliacao relativo ao movimento 1 Comparacao
135. terapia Isto mais importante do que o paciente realizar os exerc cios que estes sejam realizados da maneira mais adequada Mesmo que para isto a reabilita o seja mais demorada Neste sistema importante destacar os tetrapl gicos e os fisioterapeutas como popula o alvo Os fisioter apeutas porque s o estes que validam todas as fazes do processo e porque ser o estes que ir o utilizar o sistema e os tetrapl gicos porque ser o estes que ir o beneficiar com o desenvolvimento deste sistema pois permite melhorar o seu processo de reabilita o 3 2 1 Tetrapl gicos Nos ltimos anos muitos s o as tentativas em analisar a reas da sa de mas a reabilita o em tetrapl gicos Ed tem ficado em esquecimento Neste tipo de les es o processo de reabilita o muito longo e rduo e os fisioterapeutas enfrentam o grande desafio de encontrar um modo atraente e motivador para facilitar o processo Num sistema como este necess rio envolver os utilizadores e os fisioterapeutas em todos os processos para conseguir identificar os problemas e as limita es que estes enfrentam de modo a garantir a qualidade do sistema de acordo com as necessidades dos utilizadores E uma tarefa extremamente dif cil reunir um grupo de elementos significativo uma vez que estes s o menos activos na sociedade com menos capacidade de comunica o e visibilidade Foram ent o realizados ques tio
136. to est a ser reproduzido T3 10 Este foi mais um dos aspectos que resolvemos para a melhor utiliza o do sistema Por fim foi nos destacado a falta de um bot o para concluir a tarefa o que se tornava pouco consistente com todas as outras tarefas Tarefa 4 Uma outra tarefa foi a escolha do paciente Jacinto e visualizar quantas sess es de fisioterapia teve Os utilizadores apontaram nesta tarefa as seguintes falhas ID Erros Heuristica Severidade Coment rios Numero de ocorr ncias T4 1 N o existe ajuda nos menus 5 Ecr de listagem de sess es quem o T4 2 H2 1 2 Podia aparecer o Nome do paciente 3 paciente Tabela 4 4 Lista de falha heuristicas na tarefa 4 A principal falha que destacamos como importante a sua resolu o para o bom funcionamento da aplica o a T4 1 na qual o utilizador precisou de recorrer ajuda para saber que op o no menu das sess es 63 4 4 ESTUDOS PRELIMINARES CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR Figura4 33 deveria escolher Adicionamos um bot o ajuda e uma sec o que pode ficar vis vel ou n o Figura 4 33 MenuPrincipal Escolher Paciente Menu sessoes Q x 2 Voltar Menu Principal Sair Ajuda Comparar movimentos Visualizar sessoes Gravar Movimento Comp Mov Compara execucoes do mesmo movimento Vis Sessoes Visualizar movimento realizado pelo paciente Gravar Mov Gravar ralizacao do movim
137. tos 2 Assim sendo actualmente a inform tica considerada uma ferramenta que n o se deve dissociar do tra balho terap utico pois constitui um importante instrumento a ser associado a um trabalho de habilita o reabilita o educa o especial e integra o do paciente no meio sociocultural 1 Nas ltimas d cadas o avan o da tecnologia tem vindo a melhorar os problemas das pessoas com defici ncia O aparecimento das cadeiras el ctricas dos telem veis para deficientes melhora substancialmente a autono mia dos tetrapl gicos Os dispositivos destinados interac o de portadores de defici ncia n o s o muitos mas no caso dos tetrapl gicos ainda s o menos devido ao seu comprometimento dos membros superiores 1 2 Melhorar a Reabilita o em Tetrapl gicos O objectivo deste trabalho desenvolver uma aplica o para os fisioterapeutas com mecanismos de monitor iza o que permitem melhorar a no o da evolu o do paciente estudar a popula o tetrapl gica e as pr ticas tradicionais de reabilita o podendo assim criar interfaces que permitem motivar os utilizadores nessa tarefa permite tamb m realizar uma avalia o dos movimentos realizados numa sess o de fisioterapia Optou se por escolher as defici ncias motoras com capacidades residuais ao n vel dos membros superiores uma vez que estes s o os que mais afectam a sua autonomia em algumas situa es do dia a dia Este trab
138. tras j exercem a profiss o h 4 e 10 anos Uma das fisioterapeutas j trabalhou num centro de fisioterapia com pacientes tetrapl gicos e parapl gicos durante um ano Tabela 5 1 are Experi ncia com pacientes Idade Anos de experi ncia am tetrapl gicos Fisioterapeuta 1 10 anos Fisioterapeuta 2 Fisioterapeuta 3 Sim Tabela 5 1 Dados dos fisioterapeutas Para al m dos fisioterapeutas necessitamos de uma pessoa auxiliar para executar os movimentos e de um observador da sess o Opt mos por um utilizador sem defici ncia para a realiza o dos movimentos pois a sua desloca o ao local da avalia o seria mais uma dificuldade para a realiza o dos testes Esta op o n o influ ncia os resultados pois n o existe a possibilidade de a avalia o sair prejudicada uma vez que os principais utilizadores do sistema s o os fisioterapeutas 5 3 Local e Material utilizado A avalia o foi realizada na sala Louren o Fernandes Sala 1 21 do Instituto Superior T cnico no p lo do TagusPark Figura 5 1 Nesta sala utilizamos o sistema de tracking dos quais fazem parte 10 c maras de v deo e um programa de computador OptiTrack capaz de analisar as imagens geradas por estas c maras e 12 marcadores retro flex veis luz infravermelha Depois de os dados serem recolhidos s o enviados para o m dulo OpenIVI que devolve ao nosso sistema as coordenadas dos marcadores 67 5 4 PROCEDIMENTO CAP TULO 5
139. tro aspecto que destacamos como um grande problema o facto de n o haverem medidas para a avalia o de um paciente Os fisioterapeutas partida sabem que aspectos devem avaliar num movimento mas quanto avalia o do mesmo n o est definida nenhuma norma classificativa Ao utilizarmos a aplica o a avalia o destes aspectos poderia ser toda uniformizada pois como observ mos durante a avalia o quando nas discuss es havia alguma incerteza quanto resposta recorr amos sempre a aplica o para realizar uma compara o dos movimentos e analisar os aspectos em d vida Observ mos que muitos dos aspectos a avaliar 17 5 6 DISCUSS O CAP TULO 5 AVALIA O quando comparados com outras execu es geravam sempre algumas d vidas que eram desfeitas quando se recorria compara o de movimentos Durante a avalia o repar mos que esta coer ncia de dados poderia variar muito conforme a coloca o dos sensores Por exemplo se um fisioterapeuta colocava os sensores na parte inferior do bra o Figura 5 14 a o ngulo de abertura seria igual a 75 graus mas se coloca se os sensores na parte superior dos bra os Figura 5 14 b o ngulo j seria igual a 90 graus NE By A a Sensores colocados na parte inferior do bra o b Sensores colocados na parte superior do bra o Figura 5 14 Coloca o dos sensores Durante a avalia o garantimos que foram colocados os sensores o mais pr
140. u que n o conseguiu observar a compensa o por estar de frente para o paciente e que este um ngulo morto para este tipo de compensa es a Posi o M1 Estado Inicial b Posi o M1 Estado Cr tico c Posi o M2 Estado Inicial d Posi o M2 Estado Cr tico Figura 5 9 Compara o das visualiza es de posi es diferentes 13 5 5 RESULTADOS CAPITULO 5 AVALIACAO Ao observarmos o movimento na aplica o recorrendo ao reprodutor de movimento Figura 5 10 a nem todos os fisioterapeutas conseguiram observar se houve ou n o compensa o continuando a existir a incerteza Ao mostrar a compara o do mesmo movimento e observarmos a azul o estado inicial do movimento e a vermelho o estado cr tico Figura 5 10 c a Posi o Autom tico Estado Inicial b Posi o Autom tico Estado critico c Compara o do movi mento com sobreposi o dos dois estados Figura 5 10 Compara o dos Estados Depois desta an lise conseguiu se chegar a um consenso nas respostas da avalia o a este movimento desta cada na coluna discuss o da tabela 5 3 Casos semelhantes ocorreram nas execu es de outros movimentos e chegamos a um acordo recorrendo aos mesmos m todos Um outro aspecto importante capacidade de precis o que o sistema pode oferecer aos fisioterapeutas Se analisarmos o caso da tabela 5 4 conseguimos observar que o fisioterapeuta na posi o autom tico definiu o
141. ubmetido para diferentes avaliadores que ir o dar o seu parecer baseando se nos mesmos princ pios as chamadas heur sticas Com base no gui o da avalia o heur stica Anexo C 1 foram realizados os testes a 5 utilizadores peritos Esta escolha deve se principalmente porque os utilizadores peritos conseguem identificar os problemas mais graves de usabilidade na avalia o com base em crit rios heur sticos permitindo realizar posteriormente testes de utilizadores com melhores resultados Tamb m necessitamos de um utilizador onde colocar os sensores de tracking e que realize os movimentos enquanto os utilizadores peritos utilizam o sistema De seguida iremos apresentar as falhas apresentadas pelos utilizadores peritos para cada tarefa Tarefa 1 Esta tarefa consiste em o utilizador adicionar um paciente ao sistema e foram destacadas as seguintes falhas 59 4 4 ESTUDOS PRELIMINARES CAPITULO 4 REABILITA O ASSISTIDA POR COMPUTADOR ID Erros Heuristica Severidade Coment rios Numero de ocorr ncias ath md T tt Data de Nascimento H2 5 H2 7 2 Mostrar um calend rio para escolher a data 2 Porque carregar no clique aqui para 5 gn T1 2 ass H2 7 2 Devemos poder clicar em qualquer lado para iniciar 1 iniciar A ajuda deveria mostrar conteudo de acordo com o T1 3 Ajuda por cada campo H2 10 2 2 campo seleccionado E O bot o guardar deveria estar do lado direito de T1 4 Botao guardar H2 4 2 X 2 acordo c
142. ue uma cadeira de rodas que permite a recolha das for as de propuls o aplicada ao pushrim corrim o exterior roda que serve para reduzir a for a aplicada na cadeira de rodas Figura 2 6 10 2 2 SOFTWARE PARA REABILITA O CAP TULO 2 TRABALHO RELACIONADO Figura 2 6 Paciente a utiliza o SMARTWheel GAMEWheel um recurso utilizado para utilizadores de cadeiras de rodas manuais e permite que a cadeira de rodas possa jogar outros jogos comerciais Este sistema permite que qualquer jogo de computador possa ser utilizado dando impulso cadeira de rodas Este impulso pode ser impulso pode ser alterado consoante o jogo que o paciente pretende jogar Os resultados demonstraram melhoras na condi o f sica numa amostra de pacientes com les es na coluna vertebral com amputa es ou at doen as nervosas 17 2 2 6 CAREN Computer Assisted Rehabilitation Environment Este sistema de realidade virtual coloca os pacientes no controlo de um jogo cujas dimens es parecem reais e obriga o paciente a usar todos os m sculos atrofiados promovendo todas as habilidades b sicas para a recupera o das suas les es O sistema proporciona ao paciente um ambiente f sico e virtual utilizando pequenos sensores colocados no corpo do paciente e simula actividades do dia a dia como fazer uma caminha num ambiente urbano dirigir um carro realizar caminhadas subindo e descendo montanhas ou seja todos os cen rios poss ve
143. ue est incorporado no fato podemos resolver este problema com a marca o do lugar dos sensores nos fatos e no inicio da sess o colocarmos os sensores nos lugares marcados Ed Em suma para a avalia o de um movimento a nossa abordagem mais precisa do que a abordagem tradicional mas no caso da compara o de movimentos deveremos ter sempre em aten o como e onde foram colocados os sensores de modo a que existam menos erros ou incoer ncia P3 Consegue se detectar uma evolu o no paciente Para esta quest o dever amos ter realizado uma avalia o mais demorada de prefer ncia alguns meses Mas com a avalia o que realizamos observ mos que na maioria dos casos os fisioterapeutas de uma sess o para a outra n o conseguirem dar com certeza o que realmente melhorou piorou no paciente assim em intervalos de tempo maiores esta certeza ir diminuir Com a compara o dos movimentos da nossa aplica o conseguiram visualizar ao mesmo tempo o que melhorou ou piorou Esta possibilidade de visualizar duas execu es dos movimentos sobrepostos permitiu analisar com aten o a evolu o do paciente mas tamb m devemos ter em conta onde s o colocados os sensores Porque ao colocarmos um sensor um pouco mais abaixo da sess o anterior o fisioterapeuta poder realizar uma avalia o da evolu o do paciente que n o est correcta Podemos afirmar ent o que se os sensores forem colocados sempre no mesmo lugar
144. ue seja medido se o paciente pressionou com firmeza ou se consegue mover se com uma determinada velocidade Tamb m permite analisar o progresso do paciente e compara lo com o movimento ideal IREX GestureTek Health retirado do link http www gesturetekhealth com pdfs irex productsheet pdf a 6 de Outubro de 2008 2 2 SOFTWARE PARA REABILITA O CAP TULO 2 TRABALHO RELACIONADO r I z a tn E E ds i j k a f j i t i oal Figura 2 5 Exemplo da utiliza o do Therapy Tiles A principal vantagem deste sistema o facto de motivar o paciente a fornecer uma resposta imediata a todos os seus movimentos podendo obter o feedback do seu progresso Outra vantagem a f cil adapta o dos pain is a todas as superf cies Estas podem ser utilizadas no ch o nas paredes dependendo do jogo e do espa o em que realizado Tamb m deve se destacar como aspecto positivo mas que ainda est em desenvolvimento o facto de o sistema perceber em que ritmo o paciente deve jogar ou seja se o paciente ficar cansado durante o jogo este ir adaptar o jogo para um n vel de dificuldade menos elevado at que o paciente consiga descansar 21 2 2 5 Gamewheels GameWheels um sistema de jogos interactivos para pacientes com les es na coluna vertebral O sistema torna poss vel que os utilizadores de cadeiras de rodas consigam jogar Este sistema composto pelo Smart Wheel q
145. ue seja poss vel adicionar o movimento realizado por um determinado paciente Que o fisioterapeuta tenha um hist rico das sess es do paciente e Que consiga comparar dois movimentos e consiga observar qual o movimento realizado da forma mais correcta e Fazer sincroniza o de dois movimentos manualmente Como aprendem as tarefas Atrav s do manual do utilizador Atrav s da experi ncia obtida nas tarefas anteriores Atrav s da ajuda da aplica o Observando o movimento correcto a realizar na aplica o 90 A 5 11 PERGUNTAS AP NDICE A AN LISE DE TAREFAS Onde s o desempenhadas as tarefas V o ser desempenhadas num ambiente fechado onde esteja instalado o sistema de tracking Neste caso a solu o ser a sala Louren o Fernandes no Instituto Superior T cnico p lo TagusPark Quais as rela es entre utilizadores e informa o A aplica o dever ser utilizada num nico posto da sala uma vez que podem ocorrer oclus es de v rios marcadores de tracking se forem utilizados v rios postos ao mesmo tempo O fisioterapeuta dever colocar os sensores no paciente e de seguida deve se dirigir ao computador onde est a aplica o e come ar a gravar o movimento Os dados estar o sempre dispon veis para posterior visualiza o Que outros instrumentos tem o utilizador Como j foi dito anteriormente o utilizador ir ter de utilizar os sensores de tracking para a grava o dos mov
146. uisi o de processos entradas e sa das no arquivo N o se notou um grande entusiasmo por parte dos utilizadores em rela o ao manuseamento da aplica o apontando lhe como ponto fraco o seu car cter pouco amig vel e a pouca utilidade j que n o faz a gest o da informa o clinica 9 2 2 Software para Reabilita o Recentemente a medicina tem recorrido a sensores de monitoriza o do movimento e de for a que permitem aos utilizadores incrementarem os tratamentos de diversas patologias atrav s de sistemas inform ticos Nesta sec o v o ser descritos o Rutgers Arm o TheraGame do TheraGames Group o IREX o Therapy Tiles o Gamewheels o CAREN e o VRRehab Todos estes sistemas foram criados com o intuito de melhorar a reabilita o Ap s a descri o de cada um ainda vamos apresentar outra abordagem que tem surgido nos ltimos anos fisioterapia com acompanhamento remoto 2 2 1 Rutgers Arm A Rutgers Arm consiste na utiliza o de um computador um monitor 3D uma mesa de baixo atrito conex o Internet para a tele reabilita o e uma base de dados cl nica O sistema de rastreio usado para monitorar os movimentos do bra o do paciente Figura 2 2 Sistema Rutgers Arm 2Inst de Gest o Inform tica e Financeira da Sa de 2 2 SOFTWARE PARA REABILITA O CAP TULO 2 TRABALHO RELACIONADO No in cio de uma nova sess o medida a amplitude do movimento do paciente usando um instrumento
147. vasto lateral anterior posterior lateral EXERCICIOS vasto medial r profundos anterior posterior lateral gastrocn mio 45 12 cm fibular longo legendas extensor longo do h lux Pranta Portum s Portunal Figura 2 9 Sistema FisiMETRIX As suas principais vantagens s o e Software de f cil utiliza o opera es intuitivas manual impresso e ajuda on line e Avalia o postural e ortop dica r pida din mica e precisa com o auxilio de imagens e Relat rios de f cil compreens o para o cl nico e o paciente e possibilidade de compara o entre as avalia es do cliente num mesmo ecr permitindo ao terapeuta demonstrar o progresso de seu trabalho e Exerc cios que podem ser disponibilizados ao cliente em DVD ou em CD ROM actuando como uma ferramenta de refor o e orienta o para que os movimentos sejam feitos correctamente bem como uma poderosa ferramenta de marketing para a empresa ou servi o e Ferramentas para edi o de imagens importar editar copiar colar recortar zoom ajuste de cores nitidez entre outras e Impress o de relat rios bem como de relat rios auxiliares como Diagrama de dor Dicas e Orienta es Sistema FisiMETRIX retirado do link http www ctsinformatica com br empresa html a 19 de Dezembro de 2009 13 2 2 SOFTWARE PARA REABILITA O CAP TULO 2 TRABALHO RELACIONADO 2 2 9 Fisioterapia com acompanhamento remoto
148. vimentos destacamos pontos que recorrentemente os fisioterapeutas avaliam numa sess o de fisioterapia O paciente durante o movimento manteve as costas direitas O paciente conseguiu realizar um determinado ngulo O paciente moveu a cabe a para a realiza o do movimento O paciente moveu a bacia para a realiza o do movimento O movimento manteve um ritmo est vel O movimento foi harmonioso 70 5 5 RESULTADOS CAPITULO 5 AVALIACAO 5 5 Resultados A realiza o dos testes dividiu se em tr s dias e decidimos realizar em cada dia as respectivas sess es para cada movimento isto no primeiro dia avaliamos a primeira sess o dos tr s movimentos e nos restantes dois dias as segundas e terceiras sess es dos tr s movimentos Assim garantimos que ao passar alguns dias entre as sess es conseguimos uma maior compara o em rela o realidade no mundo da fisioterapia Por exemplo se dissermos ao paciente que levante o bra o realizando um ngulo de 90 com o tronco duas vezes seguidas e ao pedirmos ao fisioterapeuta que os compare a sua no o de evolu o do paciente n o ser a mais correcta pois numa situa o real o processo da fisioterapia costumam passar alguns dias e o fisioterapeuta pode j n o ter a certeza e a precis o do que aconteceu Figura 5 6 Utilizadores durante a avalia o 5 5 1 Montagem e Calibra o Come mos por pedir ao fisioterapeuta que estava na posi
149. xa o de m sculos e servir para transferir e atenuar cargas da cabe a tronco e membros inferiores composta por 33 v rtebras das quais 24 s o unidas para formar a coluna flex vel Sendo que est o subdivididas em sete cervicais C1 C7 doze tor cicas T1 T12 cinco lombares L1 L5 e quatro cocc geas Figura 3 1 A coluna vertebral do adulto apresenta quatro curvaturas fisiol gicas no plano sagital cervical tor cica lombar e sacral 20 Wikip dia Tetraplegia retirado de http pt wikipedia org wiki Tetraplegia a 12 de Outubro de 2010 29 3 1 CONTEXTO CAPITULO 3 DESENHO CENTRADO NO UTILIZADOR r Figura 3 1 Coluna Vertebral Lesao Medular A tetraplegia uma das limita es f sicas mais severas na qual ocorre a perda em maior ou menor grau do movimento dos bra os e pernas do indiv duo Quando a les o situa se nos segmentos cervicais inferiores e envolve a metade anterior da coluna vertebral a paralisia dos bra os pode ser do tipo fl cida e arrefl xica e a das pernas do tipo esp stica Em geral h dor no pesco o e nos ombros assim como dorm ncia nas m os As situa es que provocam a tetraplegia s o muitas mas quase todas t m a ver com danos a uma sec o da medula na coluna cervical 26 3 1 CONTEXTO CAPITULO 3 DESENHO CENTRADO NO UTILIZADOR IN Uf VEN o J a E i a T ag S T rf TE T TP Sq oe A S AT dt J 4 pol E jo ff em

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