Análise de um sistema de reabilitação para membros superiores utilizando ambiente de realidade virtual baseado em Kinect e sEMG

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dc.contributor.advisor-co1Frizera Neto, Anselmo
dc.contributor.advisor1Bastos Filho, Teodiano Freire
dc.contributor.authorCardoso, Vivianne Flavia
dc.contributor.referee1Nogueira, Breno Valentim
dc.contributor.referee2Ferreira, André
dc.contributor.referee3Andrade, Adriano de Oliveira
dc.date.accessioned2016-08-29T15:34:36Z
dc.date.available2016-07-11
dc.date.available2016-08-29T15:34:36Z
dc.date.issued2016-02-29
dc.description.abstractImpaired motor function appears as one of the most common symptoms stroke. When the upper limbs are affected, carrying out daily activities is compromised. The recent developments in the field of rehabilitation are exercises in virtual reality environment (RV). Another method used for rehabilitation of the upper limbs of patients after stroke is the EMG biofeedback. Through this biofeedback, the myoelectric signals from the muscle are converted into visual and audio information that allows the patient to control and regulate muscle activity. The objective of this work is to design and evaluate a new form of rehabilitation by biofeedback using RV and surface electromyography (sEMG) to complement conventional therapy upper limb post-stroke patients. The system was developed in accordance with the requirements in the design phase and design, considering the patient's functional limitations, residual skills, a motivating environment and ease of use. He is able to provide feedback of sEMG, the result (through the score in the game) and the angle described. The three games developed, aims to motivate the patient to perform elbow extension movements and meet the principles of motor learning. To develop and evaluate the system experiments were conducted with individuals without motor or neurological involvement. Analyzing the graph obtained by the myoelectric signal filtered and rectified is possible to observe a co-contraction of Bícpes Brachial (BB) and Trícpes Brachial (TB). When we analyze the results of feedback, the data show that and were not found significas differences (p = 0.9216) when playing with the dominant arm (BD) versus non-dominant (BND). However a significant difference is observed when comparing both arms versus BD (BD / BND) and p = 0.0003 vs. BND BD / BND, p = 0.0018. The results of the evaluations through the System Usability Scale (SUS), in the experiments of stage 2 (E2) was ± 81.4; SD ± 3.4 and stage 3 for participants (E3 / P) ± 82.5; SD ± 14.3 and rehabilitation professionals (E3 / PR) ± 81.1; SD ± 7.4). In Goal Attainment Scale (GAS), E2 was ± 73.3; SD ± 2.7; E3 / P ± 72.2; SD ± 6.1 and E3 / PR ± 73.5; SD ± 2.7. The results show good acceptance of the system by the users, and that the objectives expected during the use of the system have been achieved.eng
dc.description.resumoA função motora prejudicada aparece como um dos sintomas mais comuns após o Acidente Vascular Cerebral (AVC). Quando os membros superiores são afetados, a realização de atividades da vida diária fica comprometida. Um desenvolvimento recente no campo da reabilitação são exercícios em ambiente de realidade virtual (RV). Outro método utilizado para a reabilitação dos membros superiores de pacientes pós-AVC é o biofeedback EMG. Através deste biofeedback, os sinais mioelétricos são convertidos em informações visuais e sonoras permitindo ao paciente controlar a atividade muscular. O objetivo deste trabalho é conceber e avaliar uma nova forma de reabilitação por biofeedback usando RV e eletromiografia de superfície (sEMG) para complementar terapia convencional dos membros superiores pacientes pós-AVC. O sistema foi desenvolvido em base nos requisitos levantados na fase de concepção e projeto considerando as limitações funcionais do paciente, habilidades residuais, um ambiente motivador e facilidade de uso. Ele é capaz de fornecer feedback de sEMG, o resultado (através da pontuação no jogo) e o ângulo descrito. Os três jogos desenvolvidos, baseados nos princípios da aprendizagem motora, têm o objetivo de motivar o paciente para realizar movimentos de extensão do cotovelo. Para desenvolver e avaliar o sistema foram realizados experimentos com indivíduos sem comprometimento motor ou neurológico. Analisando o gráfico obtido pelo sinal mioelétrico filtrado e retificado é possível observar uma co-contracção de Bícpes braquial (BB) e Tríceps braquial (TB). Quando analisamos os resultados de feedback, os dados mostram que não foram encontradas diferenças significativas (p = 0,9216) quando se joga com o braço dominante (BD) versus não-dominante (BND). No entanto, uma diferença significativa (p = 0,0003) é observada quando se compara os dois braços (BD / BND) vs BD e BND BD vs BND ( p = 0,0018). Os resultados das avaliações por meio da System Usability Scale (SUS), na etapa 2 (E2) foi ± 81,4; SD ± 3,4 e na etapa 3 para os participantes (E3 / P) ± 82,5; SD ± 14,3 e profissionais de reabilitação (E3 / PR) ± 81,1; DP ± 7,4). Na Goal Attainment Scale (GAS), E2 foi ± 73,3; SD ± 2,7; E3 / P ± 72,2; SD ± 6.1 e E3 / PR ± 73,5; SD ± 2.7. Os resultados mostram uma boa aceitação do sistema por parte dos participantes e que os objetivos esperados durante o uso do sistema foram alcançados.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/4510
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Biotecnologia
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.rightsopen access
dc.subjectStrokeeng
dc.subjectRehabilitationeng
dc.subjectBiofeedbackeng
dc.subjectElectromyography and virtual realityeng
dc.subjectAcidente vascular cerebralpor
dc.subjectReabilitaçãopor
dc.subjectEletromiografia e realidade virtualpor
dc.subject.cnpqBiotecnologia
dc.subject.udc61
dc.titleAnálise de um sistema de reabilitação para membros superiores utilizando ambiente de realidade virtual baseado em Kinect e sEMG
dc.typemasterThesis
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