طراحي و پياده سازي محيط بازي-ورزش با استفاده از الگوريتم هاي پردازش تصوير براي توان بخشي از راه دور بيماران مبتلا به ناتواني حركتي

Design and Implementation of an Exergame Using Image Processing Techniques for Telerehabilitation of Patients with Physical Disabilities

در سال هاي اخير، با توجه به معضلات حركتي بيماران يا محدوديت هاي مراودات اجتماعي كه در شرايط همه گيري كرونا پيش آمده است، توانبخشي از راه دور با استفاده از واقعيت مجازي مورد توجه محققين بسياري قرار گرفته است. روش در اين پژوهش كاربردي، با استفاده از يك حسگر كينكت و نرم افزار پردازش تصوير، شبيه ساز حركتي جهت توان بخشي افراد مبتلا به ناتواني شناختي-حركتي در اندام بالاتنه يا پايين تنه بسته به مورد، طراحي و پياده سازي شد. اين سامانه، با استفاده از مفهوم آواتار و مقوله بازي-ورزش ايجاد شد. بدين منظور، بيمار بايد در بازي طراحي شده اجسام متحرك مانند زنبور را لمس كرده يا بگيرد. حركت اجسام متحرك مي تواند بسته به نظر پزشك انجام گيرد و ضمن مقايسه حركت انجام شده بيمار با حركت استاندارد در نرم افزار طراحي شده، بيمار به اصلاح حركات اشتباه ترغيب مي شود، تا در نهايت حركت را به شكل مطلوب انجام دهد. در سامانه طراحي شده، امكان نظارت و ارزيابي نحوه حركت بيمار در خارج از محيط باليني و به صورت توانبخشي از راه دور فراهم شد. نتايج كارايي سامانه طراحي شده بر روي بيماران مبتلا به ناتواني شناختي- حركتي، از طريق تحليل كمي (از طريق نمودارهاي حركت) و تحليل كيفي (از طريق پرسشنامه) مورد بررسي قرار گرفت. نتيجه گيري: نتايج، نشان دهنده كارايي بالاي اين سامانه در تحليل كمي حركت بيمار (از طريق امكان مقايسه آن با حركات مرجع) و همچنين امكان استفاده عملي از آن در مراكز درماني توان بخشي به ويژه در شرايط كنوني ناشي از بيماري كرونا با توجه به نتايج پرسشنامه را دارد.

In recent years, due to physical problems of patients or restrictions on social interactions in COVID-19 pandemic, telerehabilitation based on virtual reality (VR) attracted the attention of many researchers. Method In this applied research, a Kinect sensor and an image processing software were used to design and implement a motion simulator for rehabilitation of patients with physical problems in upper or lower limb. To do this, the patient was supposed to touch or catch moving objects such as a bee. The movement of objects was based on physician’s decision and while comparing patients’ movements with reference ones in the designed system, the patient was encouraged to correct his/her movements to finally be able to do them in the desired manner. In the designed system, it is possible to monitor the patient’ movements outside the clinical environment and based on telerehabilitation. Results The efficiency of the designed system in patients with physical disabilities was investigated based on quantitative analysis (via motion charts) and qualitative analysis (through questionnaire). Conclusion The results showed the high efficiency of this system in analysis of patients’ movements (through comparing it with reference ones), and the possibility to practically use it in rehabilitation centers especially in recent situation of covid-19 pandemic