Applicazioni della Realtà Virtuale al settore della Riabilitazione Motoria. Stato dell arte e caso di studio: il progetto HYPER Alessandro De Mauro

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Giovanna Oliva
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1 Applicazioni della Realtà Virtuale al settore della Riabilitazione Motoria. Stato dell arte e caso di studio: il progetto HYPER Alessandro De Mauro Ademauro@vicomtech.org

2 Vicomtech Centro tecnologico no profit situato a San Sebastian (Spagna) R&D focus: soluzioni tecnologiche innovative nel settore salute che soddisfino le necessità ICT della comunità biomedica. 2 1

3 ehealth and Biomedical applications Biomedical Image Analysis 3D Visualization, Segmentation, Multimodal registration, Feature extraction Pattern recognition Biomedical Simulation Surgical planning, geometrical and physical modelling, surgical training, 3D animations Telemedicine Personal Health System, Telerehabilitation, Health 2.0,... Computer Human Interface VR/AR, Multimodal interaction (Gesture, Eye, Haptics, Speech, Brain ) Visual Graphical Analysis Knowledge representation, Complex-data management, 3 2

3D animations Telemedicine Personal Health System, Telerehabilitation, Health 2.0,.

4 Indice Applicazioni della Realtà Virtuale per la Riabilitazione Motoria. Caso di studio: il progetto HYPER Conclusioni 3

5 Lesione Midollare e Ictus 5

6 Nuove tecnologie per la riabilitazione Game technology per la riabilitazione + motivazione del paziente + accessibilità di tecnologie e costi 4

7 Esempio di tecnologia: Kinect Controllo UI avanzato Tracking di gesti movimenti Robotica Scene 3D Visualizzazione avanzata Body tracking 3D points cloud 3D environmental reconstruction Signlanguage Recognition 5

Visualizzazione avanzata Body tracking 3D points

8 Kinect: Tecnologia Sensor Colour and depth sensing lenses Voice microphone array Tilt motor for sensor adjustment Field of View Horiz. field of view: 57 degrees Vertical field of view: 43 degrees Physical tilt range: ± 27 degrees Depth sensor range: 1.2m 3.5m Data Streams 320x bit 30 fps 640x bit colour@ 30 fps 16 bit 16 khz Skeletal Tracking System Tracks up to 6 people Tracks 20 joints per user 6

field of view: 57 degrees Vertical field of view: 43 degrees Physical tilt range: ± 27 degrees Depth sensor

9 Applicazioni: Riabilitazione Virtuale Esempio di software per la riabilitazione Prof. Albert Skip Rizzo - USC Institute for Creative Technologies 7

10 Caso di studio Progetto Ingenio 2010) Hybrid NeuroProsthetic and NeuroRobotic Devices for Functional Compensation and Rehabilitation of Motor Disorders Development of a new virtual reality (VR) system combined with wearable neurorobotic (NR) and neuroprosthetic (NP) to overcome the major limitations of current rehabilitation solutions. 8

Development of a new virtual reality (VR) system combined with wearable neurorobotic

11 Terapia di riabilitazione 11

12 Riabilitazione basata sulla Realtà Virtuale Real-time motion tracking basato su radio frequenza (una transmitter per joint) Ambienti realistici 3D e rappresentazione dei movimenti shoulder elbow wrist flexion, extension, abduction, adduction, outward medial rotation, inward medial rotation flexion, extension, pronation, supination flexion, extension, abduction, adduction 12

shoulder elbow wrist flexion, extension, abduction, adduction, outward medial rotation,

13 Virtual Reality Laboratories 13

14 Virtual Reality Laboratories 14

15 BCI - Interfacce cerebrocomputazionali 14

16 Realtà Virtuale e BCI CONTROLLO VIRTUALE Controllo dei movimenti di un oggetto treamite pensiero cosciente Un profilo dati personalizzato per la riabilitazione di ciascun soggetto 16

17 Realtà Virtuale e BCI Video 17

18 Conclusioni La recente introduzione di nuove tecnologie inizialmente applicate nel settore dei giochi, presuppone una serie di cambiamenti e promette di migliorare sensibilmente le prospettive della riabilitazione motoria e cognitiva. In questo modo una parte consistente della terapia sarà spostata dai centri specializzati o ospedali a casa con ripercussioni positive sul sistema sanitario globale. Questa tecnologia presenta un alta potenzialità in termini di misura del grado di abilità/disabilità del paziente durante tutto il processo riabilitativo. 18

In questo modo una parte consistente della terapia sarà spostata dai centri specializzati o ospedali a casa con ripercussioni positive sul

19 Grazie per la cortese attenzione PI: Alessandro De Mauro 19 19

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