La tesi doctoral d’Ines Ayed pretén proposar i validar sistemes interactius que usen tecnologies basades en la visió per computadora per millorar l’equilibri i prevenir caigudes entre les persones grans 

Els darrers anys, les tecnologies basades en la visió per computadora han assolit un gran interès entre investigadors i professionals de la salut. Per exemple, l’ús de dispositius interactius i de baix cost és de cada vegada més popular en els contextos de rehabilitació i teràpia físiques. Una gran part d’aquest interès s’ha dirigit a les persones grans, ja que són més propenses a perdre l’equilibri i caure, situacions que generen costos socials i sanitaris elevats. Tanmateix, l’ús d’aquestes tecnologies sense validació prèvia pot no ser considerat segur i eficaç per a aquestes persones, ja que la majoria de les aplicacions que podem trobar al mercat no han estat dissenyades pensant en elles.

És en aquest àmbit que s'inscriu la tesi doctoral d'Ines Ayed, defensada a la Universitat de les Illes Balears i la primera que és fruit d'un conveni de cotutela internacional amb l'Escola Superior de Comunicacions de la Universitat de Cartago (Tunísia). La tesi doctoral ha estat finançada pel projecte europeu ERASMUS Alyssa (ERASMUS Mundus Acció 2, lot 6) i la Conselleria d’Educació, Cultura i Universitats del Govern de les Illes Balears (FPI/2039/2017).

En el marc d'aquesta recerca, s'ha realitzat una extensa revisió sistemàtica de la literatura sobre jocs seriosos basats en la visió i en sistemes de realitat virtual utilitzats per a la rehabilitació motora. La investigació es basa en les directrius de Kitchenham i en respostes a preguntes de recerca definides amb l’objectiu de cobrir adequadament les característiques principals d’aquest camp. Com a resultat, s'han obtingut les tendències, tecnologies i els grups d’orientació més importants, entre altres detalls tractats pels investigadors. A més, s'ha proposat una metodologia de recerca per ajudar els enginyers a dissenyar i redactar l’informe dels seus estudis clínics, ja que aquests aspectes no es varen tenir en compte en moltes investigacions.

L'eficàcia dels videojocs

A continuació, es varen dissenyar i desenvolupar un conjunt de prototipus de jocs per a la rehabilitació de l’equilibri. Per aconseguir-ho, es varen seguir característiques específiques del marc i del disseny que tracten el desenvolupament de jocs seriosos per a la rehabilitació.

A més, al llarg del procés de treball es va col·laborar estretament amb fisioterapeutes, amb la qual cosa es va destacar el caràcter multidisciplinari d’aquest camp. Per avaluar objectivament la viabilitat i eficàcia dels jocs, es va fer un estudi en el qual dones grans varen passar per un programa d’intervenció de cinc setmanes en un centre per a persones grans de Tunísia. Els resultats suggereixen que la rehabilitació basada en jocs pot ser útil per millorar l’equilibri en persones grans i que es pot incorporar a un programa de prevenció de caigudes.

Sistema interactiu per mesurar l’equilibri

Finalment, es va desenvolupar un sistema per mesurar la prova d’abast funcional (functional reach test, FRT), una de les eines clíniques més utilitzades per avaluar l’equilibri en els adults. És recomanable avaluar les capacitats de l’usuari o mesurar els resultats d’una teràpia mitjançant proves clíniques fiables per seleccionar-la o adaptar-la adequadament. Amb aquest objectiu, es varen fer dos experiments per validar l’ús del dispositiu de captura Microsoft Kinect per mesurar el FRT. Es compararen les mesures de FRT calculades pel sistema utilitzant Kinect amb les obtingudes pel mètode estàndard, és a dir, manualment. Els resultats suggereixen que Microsoft Kinect és fiable i adequat per calcular aquesta prova d’equilibri.

En conclusió, els resultats d'aquesta tesi suggereixen que les tecnologies de visió per computadora es poden utilitzar en la prevenció de caigudes i en la millora de l'equilibri de la gent gran. No obstant això, se n'han d'investigar els efectes a llarg termini per garantir un desplegament segur i efectiu d'aquestes tecnologies. Finalment, cal assenyalar que el sensor Kinect ha estat abandonat, però la tecnologia en si encara existeix en altres productes comercials. Els algoritmes i aplicacions desenvolupats amb Kinect són efectius i vàlids, ja que els dispositius nous continuen apareixent en el mercat i reemplaçant els antics.

Fitxa de la tesi doctoral

• Títol: Interactive therapeutic systems for fall prevention using computer vision tecnologies
• Autora: Ines Ayed
• Programa de doctorat: Tecnologies de la Informació i les Comunicacions
•  
• Directors: Antoni Jaume Capó i Adel Ghazel 

Data de l'esdeveniment: 14/02/2020

Data de publicació: 14/02/2020