Interacción multisensorial sin cables en entornos inteligentes de rehabilitación - wireless multisensory interaction in an intelligent rehabilitation environment
- Autores: Miguel Oliver
- Directores de la Tesis: Pascual González López (dir. tes.), Jose Pascual Molina Massó (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Castilla-La Mancha ( España ) en 2019
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Elena Navarro Martínez (presid.), Francisco Javier Jaén Martínez (secret.), Paulo Novais (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Tecnologías Informáticas Avanzadas por la Universidad de Castilla-La Mancha
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RUIdeRA
- Resumen
El aumento de la esperanza de vida de la población ha tenido un efecto no deseado, el aumento de las deficiencias físicas y cognitivas relacionados con la edad, lo que está suponiendo un aumento del coste en técnicas y tratamientos que se enfoquen a lidiar con estas deficiencias.
Una de las técnicas que pueden englobarse dentro de esta categoría son los tratamientos en rehabilitación. Estos implican tanto a pacientes como a terapeutas en el desarrollo de terapias que ayuden a los pacientes a mejorar sus capacidades cognitivas y físicas. Pero debido al aumento de personas necesitadas de una terapia de rehabilitación, el acceso universal a este tipo de tratamientos se está complicando.
Una solución a esta masificación de los servicios de rehabilitación es el uso de sistemas de rehabilitación asistidos por ordenador, los cuales puedan atender a un gran número de pacientes sin la necesidad de un gran número de terapeutas. Aun así, debido principalmente a los inconvenientes que conllevan, estos sistemas no son usados nada más que en pruebas de concepto experimentales.
Esta tesis y el trabajo presentado en ella se centran en el estudio de los problemas asociados a los sistemas de rehabilitación asistidos por ordenador que impiden su aplicación a gran escala, así como en la propuesta de soluciones a dichos problemas. Para lograr esta meta se ha desarrollado un sistema de rehabilitación asistido por ordenador enfocado a tratar tanto los problemas físicos como cognitivos, orientándose en la unión de ambos tipos de rehabilitación para conseguir un proceso más completo que suponga una mejora mutua. El sistema de rehabilitación será dividido en dos versiones, una para su uso en centros de rehabilitación especializados, y otra para su uso en la propia casa del paciente.
La primera propuesta se encuentra enfocada al uso en salas de rehabilitación donde tanto los terapeutas como los pacientes comparten el espacio de interacción en el que realizan sus tareas de rehabilitación de forma colaborativa. El mayor reto a afrontar en este caso es cómo utilizar múltiples sensores para reconocer múltiples usuarios, identificando el rol de los usuarios del sistema, y permitiendo que el sistema se adapte a las necesidades de la sala de rehabilitación.
La segunda propuesta se centra en el uso de los sistemas de rehabilitación por parte de los pacientes en su propia casa, permitiendo que estos puedan tener una mayor libertad a la hora de realizar la terapia de rehabilitación. El mayor reto a afrontar en este caso es la ausencia del terapeuta en el desarrollo de los ejercicios, lo que implica que sea el sistema el que deba recoger información sobre el paciente, ayudarlo en el caso de que lo necesite, tomar decisiones basándose en los datos obtenidos, y actuar de acuerdo a las decisiones tomadas.
El trabajo realizado durante la tesis ha conducido a la publicación de una serie de artículos de investigación que serán mostrados en este documento para explicar las aportaciones científicas que presentan. Además, el trabajo expuesto ha sido evaluado por expertos en la materia, los cuales han presentado unos resultados muy favorables en ambas propuestas de rehabilitación. Esto ha permitido establecer como válidos los sistemas desarrollados y las aportaciones realizadas. Finalmente, este documento recoge una serie de ideas y mejoras fruto de las investigaciones realizadas durante todo el desarrollo de la tesis, las cuales pueden dar lugar a futuras líneas de investigación y trabajo.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- The increase in the life expectancy of the population has had an unwanted effect, the increase in age-related physical and cognitive impairments, which is leading to an increase in the cost of techniques and treatments that focus on dealing with these impairments.
One of the techniques that can be included in this category are rehabilitation treatments. These involve both patients and therapists in the development of therapies that help patients improve their cognitive and physical abilities. But due to the increasing number of people in need of rehabilitation therapy, universal access to this type of treatment is becoming more difficult.
One solution to this massification of rehabilitation services is the use of computer-assisted rehabilitation systems, which can serve many patients without the need for a large number of therapists. Even so, due mainly to the inconveniences they entail, these systems are used only in experimental proofs of concept.
This thesis and the work presented in it focus on the study of the problems associated with computer-assisted rehabilitation systems that prevent their application on a large scale, as well as, the proposal of solutions to these problems. In order to achieve this goal, a computer-assisted rehabilitation system has been developed, aimed at treating both physical and cognitive problems, focusing on the union of both types of rehabilitation in order to achieve a more complete process, which implies a mutual improvement. The rehabilitation system will be divided into two versions, one for use in specialized rehabilitation centers and the other for use in the patient's own home.
The first proposal focuses on the use in rehabilitation rooms where both therapists and patients share the space for interaction in which they carry out their rehabilitation tasks collaboratively. The biggest challenge in this case is how to use multiple sensors to recognize multiple users, identifying the role of the users in the system, and allowing the system to adapt to the needs of the rehabilitation room.
The second proposal focuses on the use of rehabilitation systems in the home of patients, allowing them more freedom when performing rehabilitation therapy. The biggest challenge to face in this case is the absence of the therapist in the performance of the exercises, which implies that it is the system that must collect information about the patient, help the patient if he/she needs it, make decisions based on the data obtained, and act according to the decisions taken.
The work carried out during the thesis has led to the publication of a series of research articles that will be shown in this document to explain the scientific contributions they present. In addition, the work presented has been evaluated by experts in the field, who have presented very favorable results in both rehabilitation proposals. This has made it possible to establish the validity of the systems developed and the contributions made. Finally, this document contains a series of ideas and improvements resulting from the research carried out throughout the development of the thesis, which may give rise to future lines of research and work.
