Utilização de realidade virtual para análise e reabilitação de pacientes pós AVE

O acidente vascular encefálico é a segunda maior causa de morte ao redor do mundo. Sua incidência aumenta com a idade e aqueles indivíduos que sobrevivem costumam apresentar sequelas que afetam diretamente sua qualidade de vida. Um dos tratamentos mais comuns para a reabilitação de membros superiore...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: ESTEVES, Gustavo Ribeiro Porpino
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2020
País:Brasil
Institución:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
Repositorio:Repositório Institucional da UFPE
Idioma:portugués
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Palabra clave:Engenharia Elétrica
Fisioterapia
Realidade virtual
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description O acidente vascular encefálico é a segunda maior causa de morte ao redor do mundo. Sua incidência aumenta com a idade e aqueles indivíduos que sobrevivem costumam apresentar sequelas que afetam diretamente sua qualidade de vida. Um dos tratamentos mais comuns para a reabilitação de membros superiores e inferiores, que tiveram sua mobilidade reduzida após um AVE, é a fisioterapia. Dentre as técnicas fisioterápicas muitas vezes o paciente deve fazer movimentos repetitivos o que desestimula a adesão ao tratamento. Outra técnica consiste em utilizar um espelho que irá refletir os movimentos do membro não afetado, auxiliando na recuperação do membro afetado, devido a plasticidade cerebral, conhecida como técnica do neurônio espelho. Este trabalho tem como foco o desenvolvimento de um sistema, capaz de auxiliar na reabilitação de pessoas que ficaram com enfermidades nos membros inferiores, após um AVE. O sistema se baseia nas técnicas de reabilitação fisioterapêutica, na técnica do neurônio espelho e no estímulo gerado pelos jogos virtuais. Trata-se de um equipamento de realidade virtual imersiva, no qual o paciente utiliza um óculos capaz de gerar a sensação de imersão em um cenário. Dessa forma, o paciente visualiza membros inferiores virtuais, chutando uma bola em direção a uma barra de futebol, de acordo com sinais de eletromiografia captados por um equipamento desenvolvido, neste trabalho, para tal finalidade. Para a detectar as contrações, o equipamento utiliza a transformada rápida de Fourier no sinal de EMG, para escolher qual frequência será utilizada para detectar as contrações musculares, evitando ruídos. Em testes com pacientes o sistema foi bem aceito, não gerando desconfortos e proporcionando sensação de imersão, com o membro virtual respondendo adequadamente. Foram desenvolvidos tanto um hardware baseado em um amplificador operacional de instrumentação, quanto um firmware utilizando FFT, bem como na parte do jogo, foi desenvolvido todo o ambiente virtual e rotinas de comando que proporcionaram imersão e motivação para executar os exercícios.
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Este trabalho tem como foco o desenvolvimento de um sistema, capaz de auxiliar na reabilitação de pessoas que ficaram com enfermidades nos membros inferiores, após um AVE. O sistema se baseia nas técnicas de reabilitação fisioterapêutica, na técnica do neurônio espelho e no estímulo gerado pelos jogos virtuais. Trata-se de um equipamento de realidade virtual imersiva, no qual o paciente utiliza um óculos capaz de gerar a sensação de imersão em um cenário. Dessa forma, o paciente visualiza membros inferiores virtuais, chutando uma bola em direção a uma barra de futebol, de acordo com sinais de eletromiografia captados por um equipamento desenvolvido, neste trabalho, para tal finalidade. Para a detectar as contrações, o equipamento utiliza a transformada rápida de Fourier no sinal de EMG, para escolher qual frequência será utilizada para detectar as contrações musculares, evitando ruídos. Em testes com pacientes o sistema foi bem aceito, não gerando desconfortos e proporcionando sensação de imersão, com o membro virtual respondendo adequadamente. Foram desenvolvidos tanto um hardware baseado em um amplificador operacional de instrumentação, quanto um firmware utilizando FFT, bem como na parte do jogo, foi desenvolvido todo o ambiente virtual e rotinas de comando que proporcionaram imersão e motivação para executar os exercícios.CNPqStroke is the second leading cause of death worldwide. Their percentage increases with age and individuals who survive tend to have sequences that directly affect their quality of life. One of the most common procedures for the rehabilitation of upper and lower limbs, which had reduced mobility after a stroke, is physical therapy. Among the physiotherapy techniques, the patient must often make repetitive movements or discourage treatment adherence. Another technique is to use a mirror that reflects the movements of the unaffected limb, assisting in the recovery of the affected limb, due to brain plasticity, known as the mirror neuron technique. This work focuses on or develops a system, capable of assisting in the rehabilitation of people who have had lower limb diseases after a stroke. The system is based on physiotherapeutic rehabilitation techniques, the mirror neuron technique and the stimulus generated by virtual games. It is an immersive virtual reality device, without which patient wearing glasses can generate the sensation of immersion in a setting. In this way, the patient visualizes virtual lower limbs, kicking a ball towards a soccer bar, according to electromyography signals captured by equipment developed, in this work, for such use. To detect as contractions, the equipment uses a fast Fourier transformation with no EMG signal, to choose which frequency will be used to detect muscle contractions, avoiding noise. In tests with patients, the system was well accepted, generating no discomfort and damage caused by immersion, with the virtual member responding to requests. We developed both hardware based on an operational instrumentation amplifier and firmware using FFT, as part of the game, it was developed for the entire virtual environment and command routines that provide immersion and motivation to perform the exercises.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Engenharia EletricaRODRIGUES, Marco Aurélio Benedettihttp://lattes.cnpq.br/1140864652601909http://lattes.cnpq.br/24483248329154322021-08-30T23:49:30Z2021-08-30T23:49:30Z2020-01-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfESTEVES, Gustavo Ribeiro Porpino. Utilização de realidade virtual para análise e reabilitação de pacientes pós AVE. 2020. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/41067ark:/64986/00130000156chporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEESTEVES, Gustavo Ribeiro Porpino2021-08-31T05:13:31Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/41067Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212021-08-31T05:13:31Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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