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Rehabilitacin Virtual Experiencias, desarrollos integracin
Prof. Jos Antonio Gil, PhD
Avances en Informtica Grfica
ndice
Introduccin a la Rehabilitacin Virtual
Rehabilitacin Virtual Motora
Rehabilitacin Virtual Cognitiva
Rehabilitacin Virtual de Trastornos psquicos y psicolgicos
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INTRODUCCIN A LA REHABILITACIN VIRTUAL
Rehabilitacin Virtual
Rehabilitacin Virtual
Rehabilitacin
Terapia dirigida a ayudar a una persona a alcanzar el ms completo potencial fsico,
psicolgico, social, laboral y educacional compatible con su deficiencia ...
Tecnologa interactiva que proporciona experiencia sensorial que permite al usuario tener la sensacin de estar inmerso en mayor o menor grado en entornos virtuales.
Realidad Virtual
Virtual rehabilitation is the patient's training based on virtual reality simulation exercises.
________________________________________
Definicin acuada en el 2002 por el Prof. Daniel Thalmann (EPFL Switzerland-) y el Prof. Grigore Burdea (Rutgers University USA-).
>> Qu se entiende por Rehabilitacin Virtual?
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Rehabilitacin Virtual
Rehabilitacin
Virtual
Disciplina en
gran auge
Incremento de publicaciones y congresos
Integracin de la rehabilitacin virtual en
prestigiosos laboratorios, y creacin de
laboratorios dedicados en exclusiva
Ventajas para todos
Un nuevo enfoque en el paradigma de rehabilitacin, mucho ms entretenido y motivador.
Una alternativa ms efectiva para comprobar cmo se realizan los ejercicios, y, gradualmente, ofrecer nuevos niveles de dificultad que se adaptan automticamente a la evolucin del paciente.
Rehabilitacin Virtual
Paciente
Terapeuta
Puede ser accesible a todo el mundo, y monitorizado desde cualquier lugar
Paciente &
Terapeuta
Realidad Virtual
Telecomunicaciones
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REHABILITACIN VIRTUAL MOTORA
Servicio de Rehabilitacin Motora
Este servicio tiene por finalidad la prevencin, diagnstico y tratamiento de las enfermedades discapacitantes de orden predominantemente motriz.
PREVENCIN
DIAGNSTICO
TRATAMIENTO
Rehabilitacin Virtual
Rehabilitacin Virtual
Rehabilitacin Virtual
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Rehabilitacin Motora Rehabilitacin motora clsica (tratamiento)
A groso modo la rehabilitacin motora clsica consiste en la repeticin de una serie de ejercicios especialmente diseados para la zona afectada.
Rehabilitacin Motora Rehabilitacin motora clsica (tratamiento)
A groso modo la rehabilitacin motora clsica consiste en la repeticin de una serie de ejercicios especialmente diseados para la zona afectada.
>> Cules son las principales desventajas del mtodo clsico de rehabilitacin de cara a asegurarse que se realicen los ejercicios correctamente y completamente?
Desmotivacin
Necesidad de un terapeuta que supervise la correccin de los movimientos.
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Rehabilitacin Virtual Motora
Rehabilitacin
Motora
Realidad
Virtual
Realidad
Aumentada
Seguimiento
Paciente
Te
cn
olo
ga
Rehabilitacin
Virtual Motora
Experiencias previas VR LAB Greg Burdea
Xbox + sistema de interaccin de bajo coste
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Experiencias previas VR LAB Greg Burdea
Sistema de tele rehabilitacin
Experiencias previas USC Skip Rizzo
Cyber Piano
>> Qu es el CyberGrasp?
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Experiencias previas USC Skip Rizzo - Ball catching >> Qu tracking se utiliza?
Experiencias previas USC Skip Rizzo - Water filling >> Qu tracking se utiliza?
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Experiencias previas GestureTek
IREX Uso de croma para mezcla de imagen real y virtual
Experiencias previas Mediclab
iLearning
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Experiencias previas Mediclab
Sistemas de Realidad aumentada
Experiencias previas Diagnosis: Test de adaptacin visual (Dr. Barona) #1
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Experiencias previas Diagnosis: Test de adaptacin visual (Dr. Barona) #2
Tendencia
La tendencia actual es la integracin de dispositivos de tracking de bajo coste y fcil integracin en el entorno clnico.
>> Qu dispositivos de muy bajo coste se os ocurren que puedan ser tiles para realizar el tracking?
Wii Balance Board
Webcam
Microsoft Kinect
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Tendencia
Wii Balance Board
>> Qu es y cmo funciona la Wii Balance Board?
Permite determinar en tipo real el COP del usuario
Tendencia
Microsoft Kinect
>> Qu es y cmo funciona Microsoft Kinect?
Permite capturar imagen RGB y de profundidad (adems del array de microfonos que lleva integrado).
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Ejercicio
Se deben plantear mini-juegos que permitan rehabilitar a nivel motor una serie de acciones.
Considerar que deben ser juegos con un objetivo sencillo y curva de aprendizaje muy rpida.
Se podrn usar como dispositivos Nintendo WBB y / o Ms Kinect.
Ejercicio
Fases de rehabilitacin planteadas:
1. Sedestacin
Desplazamientos de tronco superior estando sentado
2. Sentarse - levantarse
Pasar de estar sentado a estar de pie y viceversa.
3. Miembros superiores
Movimiento de brazo(s)
4. Bipedestacin esttica
Transferencias de peso sin mover los pies
5. Miembros inferiores
Alcances con extremidades inferiores
6. Bipedestacin dinmica
Marcha
Desplazamientos
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Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
Anillos de luz infrarroja
en las cmaras
Cmaras sensibles
a la luz infrarroja
Marcas catadioptricas
Fcil de segmentar
en tiempo real
Tracking
http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4362126
Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
ecoTrain.Motor
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Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
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Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
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Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
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Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
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Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
Experiencias
>> Cuntas cmaras seran necesarias para minimizar los volmenes de sombra y dnde se deberan colocar?
ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
320
400
250
150 150
320
400
250
150 150
150
Setup recomendado
para 6 cmaras
Setup recomendado
para 8 cmaras
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Experiencias
>> Cmo podramos simplificar el setup con slo una o dos cmaras?
ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
2 cmaras
1 cmara
Cmara
en techo,
sobre
usuario
Cmaras
delante del
usuario
Experiencias
Setup para bipedestacin
ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
2 cmaras
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Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
Experiencias ecoTrain.Motor Reeducacin del equilibrio
Conclusiones
eT.M se ha validado en centros de rehabilitacin de Hospitales NISA.
Resultados clnicos demuestran la capacidad rehabilitadora del sistema.
Actualmente se sigue usando de 8 de la maana a 8 de la noche.
>> Cules son los inconvenientes de eBaViR?
Coste
Especiales caractersticas del entorno
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Experiencias eBaViR Reeducacin del equilibrio
easy Balance Virtual Rehabilitation
Formado por 3 juegos sencillos
Utiliza un dispositivo de bajo coste: Wii Balance Board
http://www.jneuroengrehab.com/content/8/1/30
Experiencias eBaViR Reeducacin del equilibrio
1. Simn.
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Experiencias eBaViR Reeducacin del equilibrio
2. Rompeglobos
Experiencias eBaViR Reeducacin del equilibrio
3. Air Hockey
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Experiencias eBaViR Reeducacin del equilibrio
CALIBRADO
4. Calibrado
Pacientes con distinto grado de movilidad
Pacientes con hemiparesis
Objetivo: Ajustar rea de juego a rango de movimiento del paciente
1. Ajustar la posicin de reposo del paciente
2. Ajustar los mximos movimientos del paciente
Ayuda grfica a fisioteraputa :
Reparto de peso antero-posterior y lateral.
Resultado final de porcentaje de peso.
Experiencias eBaViR Reeducacin del equilibrio
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Experiencias V2R Rehabilitacin Vestibular
Tratamiento de problemas vestibulares: reeducacin del equilibrio.
Tesis doctoral (Prof. Sergio Albiol) en curso
Muy bajo coste
Interaccin multisensorial
Perfecta integracin en centro rehabilitador
Experiencias V2R Rehabilitacin Vestibular
Contenido explcitamente ldico.
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Experiencias V2R Rehabilitacin Vestibular
Parametrizable por el terapeuta
y con calibracin automtica
para diferentes metforas
de uso.
Experiencias Acepar Parlisis cerebral
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Experiencias Acepar Parlisis cerebral
Experiencias Acepar Parlisis cerebral
Cuenta inicial (3 segundos)
Resultado
Juego
Celebracin Gol (2,5 secs.)
Pausa
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Experiencias Acepar Parlisis cerebral
Tanto las imgenes como los sonidos son diferentes en funcin del resultado (refuerzo).
Empate Victoria Derrota
Sonido: Murmullo
Sonido: Aplausos
Sonido: Aplausos fuertes
Experiencias Acepar Parlisis cerebral
Registro automtico que permite cualquier anlisis posterior de las
variables espacio-temporales
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Experiencias Vider Dependencia Visual
Pacientes con vrtigo visual
Experiencias Vider Dependencia Visual
Pacientes con vrtigo visual
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Experiencias Vider Dependencia Visual
Pacientes con vrtigo visual
Experiencias Vider Dependencia Visual
Pacientes con vrtigo visual
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Experiencias Vider Dependencia Visual
Pacientes con vrtigo visual
REHABILITACIN VIRTUAL COGNITIVA
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Rehabilitacin cognitiva
Rehabilitacin
Cognitiva
La Rehabilitacin cognitiva es un set estructurado de actividades
teraputicas especialmente diseadas para re-entrenar las habilidades
de un individuo para pensar, utilizar su juicio y tomar decisiones.
El foco est puesto en mejorar los dficit en funciones cognitivas tales
como la memoria, atencin, percepcin, aprendizaje, planificacin y juicio.
Rehabilitacin cognitiva
Rehabilitacin
Virtual
Cognitiva
Provisin de un set estructurado de actividades teraputicas virtuales
especialmente diseadas para re-entrenar las habilidades de un individuo
para pensar, utilizar su juicio y tomar decisiones.
El foco est puesto en mejorar los dficit en funciones cognitivas tales
como la memoria, atencin, percepcin, aprendizaje, planificacin y juicio,
mediante la exposicin antes situaciones virtuales que requieran poner en
prctica dichas funciones.
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Experiencias University of Haifa (ISRAEL)
Interactive Virtual Environment Training
for Safe Street Crossing of
Right Hemisphere Stroke Patients with
Unilateral Spatial Neglect
Escenario virtual para el rehabilitacin de negligencia
unilateral espacial (negacin del lado
izquierdo).
Utilizacin de Casco de Realidad Virtual y sistema de
Captura de Movimiento.
Escenario motivador, controlado, seguro.
Experiencias Virtual Cognitive - Calles
Tratamiento de Negligencia Unilateral Espacial
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Experiencias
Paquete comercial para entrenar diversas reas cognitivas.
De forma motivadora y eficiente, se trabaja la atencin, la memoria, el pensamiento lgico, la visomotricidad o
la capacidad de reaccin.
Integra un interfaz ergonmico y programas de entrenamiento que se adaptan a los progresos del paciente y hacen que el
entrenamiento sea entretenido y alentador.
RehaCom Solucin comercial
Experiencias Virtual Cognitive - Supermercado
Tratamiento de problemas cognitivos: atencin, memoria, planificacin.
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Experiencias Virtual Cognitive - Supermercado
Tratamiento de problemas cognitivos: atencin, memoria, planificacin.
Supermercado Visitar Lugares
(Libre / Orden)
Experiencias Virtual Cognitive - Supermercado
Tratamiento de problemas cognitivos: atencin, memoria, planificacin.
Ordenar
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Experiencias Virtual Cognitive - Supermercado
Tratamiento de problemas cognitivos: atencin, memoria, planificacin.
Planificar
Experiencias Virtual Cognitive - Supermercado
Tratamiento de problemas cognitivos: atencin, memoria, planificacin.
Planificar
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Experiencias Bathen - Banco de trabajo como herramienta para la neurorehabilitacin Paco Abad (ai2)
Mejora de funciones cognitivas de personas que han sufrido un traumatismo craneoenceflico o un ictus.
Experiencias
Eld
erga
me
s
pro
yect
o e
uro
peo
Pre
ven
ci
n y
dia
gn
stic
o d
e p
rob
lem
as
cogn
itiv
os
en a
nci
ano
s
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REHABILITACIN VIRTUAL DE TRASTORNOS PSQUICOS Y PSICOLGICOS
Experiencias
Claustrofobia
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Experiencias
Trastornos
Alimentarios
Experiencias
Fobia
Volar
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Experiencias
Terapia
Virtual
Emocional
(Stress PostTraumtico)
EMMA
Experiencias Previamente a la realizacin del sistema EMMA, se comprob que era
posible inducir emociones con RV.
PARQUES DE INDUCCIN EMOCIONAL
(Stress PostTraumtico)
EMMA
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Experiencias (Stress PostTraumtico) EMMA
Creacin de ambientes ajustados a las caractersticas y necesidades de cada
persona, as como a las distintas
patologas, en tiempo real.
Utilizado en psicopatologas como Trastorno de estrs
postraumtico.
Experiencias
Realidad
Aumentada
para
Exposicin
Fobia a animales
pequeos
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Experiencias
Sal sin Miedo
(Pnico Agorafobia)
VEPSY
TeleTerapia
Virtual
Experiencias
Lugar
Galera
Basura
Cocina
Armarios
Objetos
Interaccin
Bsqueda
Caza
Eliminacin
Escoba
Insecticida
Puertas
Recogedor
Golpear
Spray
Abrir/Cerrar
Animales
Araas
Cucarachas
Ratas Chillido
TeleTerapia
Virtual Animales Pequeos
(Fobia Araas, etc.)
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Experiencias
Lugar
TeleTerapia
Virtual Animales Pequeos
(Fobia Araas, etc.)
Galera
Basura
Cocina
Armarios
Objetos
Interaccin
Bsqueda
Caza
Eliminacin
Escoba
Insecticida
Puertas
Recogedor
Golpear
Spray
Abrir/Cerrar
Animales
Araas
Cucarachas
Ratas Chillido
Experiencias
Lugar
TeleTerapia
Virtual Animales Pequeos
(Fobia Araas, etc.)
Galera
Basura
Cocina
Armarios
Objetos
Interaccin
Bsqueda
Caza
Eliminacin
Escoba
Insecticida
Puertas
Recogedor
Golpear
Spray
Abrir/Cerrar
Animales
Araas
Cucarachas
Ratas Chillido
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Experiencias
Lugar
TeleTerapia
Virtual Animales Pequeos
(Fobia Araas, etc.)
Galera
Basura
Cocina
Armarios
Objetos
Interaccin
Bsqueda
Caza
Eliminacin
Escoba
Insecticida
Puertas
Recogedor
Golpear
Spray
Abrir/Cerrar
Animales
Araas
Cucarachas
Ratas Chillido
Experiencias
TeleTerapia
Virtual Hblame
(Fobia Hablar Pblico)
Modulador Situacin Escenario
Aula
Universitaria
Sala Tribunal
Examinador
Sala Reuniones
Empresa
Restaurante
Impartir Clase
Examen Oral
Exposicin Tema
Comida Informal
Nmero (8-30)
Nmero (2-3-5)
Sexo
Nmero (6-12)
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Aula
Universitaria
Sala Tribunal
Examinador
Sala Reuniones
Empresa Restaurante
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Experiencias
Terapia
Virtual
Emocional
TeleTerapia
Virtual
Tratamiento
Diagnstico
Mayordomo (Soledad Ancianos)
Experiencias Mayordomo
(Soledad Ancianos)
Diagnstico
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Experiencias Mayordomo
(Soledad Ancianos) Tratamiento
Comunicarse con los dems
Ampliar las relaciones sociales
Generar una Memoria Individual
Generar una Memoria Colectiva
Compartir experiencias
Modificar estados de animo
Inducir estados positivos
Reducir estados negativos
Experiencias Mayordomo
(Soledad Ancianos)
Libro de la Vida
Beneficios Teraputicos
Memoria Colectiva Memoria Individual
Estmulos audiovisuales (fotos y sonidos)
Le permite compartir informacin sobre su vida (fotos y sonidos) con otros usuarios
Tratamiento
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Experiencias Mayordomo
(Soledad Ancianos) Tratamiento
Pasear
Beneficios Teraputicos
Permite inducir estados de nimo positivos (Relax, Alegra)
Interfaz especialmente diseada
El anciano puede aprender tcnicas tiles para reducir estados
emocionales negativos
(Relajacin, Mindfulness, )
Experiencias AutGame Trastornos del Espectro Autista
Minijuegos, historias sociales
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Ventajas potenciales Herramienta de ayuda a
los terapeutas
Se ajusta a los problemas
del paciente
Seguimiento objetivo de
los pacientes
Creacin de sistemas con
entornos ldicos
Sistemas capaces de corregir al
paciente. Permite atender a ms
pacientes y ms tiempo efectivo.
Personalizacin automtica por
paciente e incluso para cada
sesin
Se registra el comportamiento de
cada paciente lo que permite el
anlisis objetivo de su evolucin
Rehabilitacin ms amena, mayor
motivacin, implicacin y
adherencia al tratamiento
Telerrehabilitacin
La rehabilitacin puede realizarse
en el domicilio del paciente,
siendo monitorizado a distancia.
Y el futuro?
Dudas, sugerencias, colaboraciones:
Jos Antonio Gil Gmez - [email protected]