Využití virtuální reality v rehabilitační péči A. Bohunčák, M. Janatová, M. Tichá FBMI ČVUT v Praze, 1. LF UK
Pracoviště Společné biomedicínské pracoviště FBMI a 1. LF Spolupráce FBMI a Kliniky rehabilitačního lékařství 1. LF UK Laboratoř virtuální reality v Praze na Albertově
Virtuální realita Trojrozměrná interaktivní počítačová simulace prostoru Reaguje na vnější podněty (senzory, kontroléry) Stereoskopické zobrazení Vnímání prostoru a hloubky díky binokulární disparitě Generování různých obrazů pro každé oko Mnoho technologií pro 3D zobrazování Využití v medicíně Virtuální chirurgie, trenažery Neurologie Rehabilitační lékařství
Binokulární disparita (www.vision3d.com/stereo.html)
Indikace Pacienti po poškození mozku stav po cévní mozkové příhodě neurodegenerativní poruchy (sclerosis multiplex) traumatické poškození mozku stav po nádorovém onemocnění centrálního nervového systému mozková obrna poruchy vestibulárního aparátu Pacienti s vertebrogenními bolestmi
Princip rehabilitace Aktivní repetitivní cvičení poutavou formou Využití biologické zpětné vazby Cíle rehabilitace: Nácvik správných pohybových vzorů, zlepšení chůze Trénink rovnováhy, prevence pádů Zvýšení fyzické kondice Trénink kognitivních funkcí Nácvik orientace v prostoru u výpadků zorného pole Zlepšování koordinace pohybů Snížení reakční doby Zlepšení psychického stavu a sebevědomí Zvýšení kvality života, zvýšení soběstačnosti Prevence dalších komplikací
Laboratoř virtuální reality Aktivní stereoskopická projekce Jeden projektor, běžné plátno Promítání s vysokou obnovovací frekvencí (100 120 Hz) Bezdrátově řízené brýle, které zakrývají střídavě levé a pravé oko Řídicí počítač Běžný osobní počítač Profesionální grafická karta s podporou stereoskopie Terminál se dvěma monitory
Aktivní stereoskopická projekce (www.gali-3d.com)
Stabilometrická plošina Nintendo Wii Fit Balance Board Původně herní produkt ke konzoli Wii V každém rohu umístěn tenzometrický můstek Komunikace s počítačem bezdrátově (Bluetooth) Vzorkovací frekvence 60 Hz Nosnost 150 kg Bateriové napájení
Stabilometrická plošina (http://www.techshout.com/images/nintendo-wii-fit-board.jpg)
Fotografie laboratoře
Vyhodnocení dat Zobrazení grafů: Časový vývoj polohy těžiště v obou osách Průmět polohy těžiště do roviny stabilometrické plošiny Periodogram pohybu těžiště (frekvenční analýza) Výpočet důležitých parametrů Maximální výchylky v osách, střední pozice těžiště, délka opsané trajektorie Možnost přehrát záznam měření Export dat Export jednotlivých grafů v rastrových formátech (BMP, PNG, JPG) Export dat ze stabilometrické plošiny (M-file, XLS, CSV, XML)
Vyhodnocení dat
Scény pro diagnostiku Vyšetření stability Rombergův test Objektivní sledování rovnováhy pacienta na začátku a konci rehabilitačního cyklu Hvězdné nebe Diagnostika orientace pacienta v prostoru bez pravoúhlého souřadného systému Vhodné pro diagnostiku pacientů se závrativými stavy
Scény pro terapii (trénink) Subjektivní vertikála Trénink kompenzačních mechanizmů vestibulárního aparátu u pacientů se závrativými stavy Může sloužit také pro diagnostiku Pacient má za úkol vyrovnat náklon scény přenesením váhy Hra s míči Cílem je zlepšení stability, prostorové orientace a kognitivních funkcí pacienta Pacient svým postojem ovládá míč a musí se dotknout jiného míče Hra omezena časem nebo počtem dotyků
Cíle do budoucna Tvorba dalších scén a motivačních her Využití dalších senzorů Vyhodnocení polohy ruky Určení polohy paží a hlavy Přizpůsobení aplikace pro domácí použití Další možnosti zpracování a vyhodnocení dat
Děkuji za pozornost