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Development of a Serious Game for Ankle Rehabilitation with T-FLEX

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dc.contributor.advisorMúnera Ramírez, Marcela Cristina
dc.contributor.advisorCifuentes García, Carlos Andrés
dc.creatorPino López, Angie Daniela
dc.creator.degreeIngeniero Biomédicospa
dc.creator.degreetypeFull timespa
dc.date.accessioned2020-12-14T20:52:38Z
dc.date.available2020-12-14T20:52:38Z
dc.date.created2020-12-07
dc.descriptionLa fisioterapia convencional y la rehabilitación con dispositivos robóticos mejoran eficazmente las secuelas y restauran la función de los supervivientes de un accidente cerebrovascular. Sin embargo, la terapia de ejercicio repetitivo puede causar falta de interés y desmotivación, lo que disminuye el éxito de la terapia. Por lo tanto, la inclusión de estrategias de retroalimentación, como los juegos serios, ha demostrado ser una mejora significativa en estas áreas. Este proyecto introduce el desarrollo y la validación preliminar de un juego serio en neurorrehabilitación asistida con el exoesqueleto de tobillo T-FLEX después de un accidente cerebrovascular. Para lograr esto, se desarrolló una revisión de la literatura de documentos enfocados en el aprendizaje motor y la rehabilitación cognitiva. Los principios de diseño incluyeron recompensas, desafíos, objetivos claros, una etapa de calibración y métodos de evaluación de desempeño. A continuación, se desarrolló un juego serio controlado por movimientos de flexión plantar y dorsal para evadir enemigos. La implementación de cada estrategia permitió desarrollar una plataforma completa que incluía todos los criterios estudiados para la terapia. El juego se evaluó en un participante sano único considerando dos condiciones: con y sin usar T-FLEX. La evaluación de usabilidad se realizó a través de encuestas y resultados del juego. En cuanto a los resultados del juego, se pudo observar una precisión media superior al 95%. Además el participante exhibió una percepción positiva y alta adaptación a la interfaz. De esta manera, el juego demostró ser una herramienta atractiva para ser potencialmente utilizada en la rehabilitación del tobillo después de un accidente cerebrovascular. Sin embargo, es necesario evaluar su respuesta en participantes sanos y supervivientes de ictus para evaluar el impacto de la estrategia y corroborar lo encontrado en este estudio.spa
dc.description.abstractConventional physical therapy and rehabilitation with robotic devices effectively improve the sequelae and restore function for stroke survivors. However, repetitive exercise therapy may cause a lack of interest and demotivation which decreases the therapy success. Hence, the inclusion of feedback strategies, like serious games, has proven to be a significant improvement in these areas. This project introduces the development and preliminary validation of a serious game in assisted neurorehabilitation with the T-FLEX ankle exoskeleton after stroke. To accomplish this, a literature review of documents focused on motor learning and cognitive rehabilitation was developed. The design principles included rewards, challenges, clear objectives, a calibration stage, and evaluating performance methods. Following this, a serious game controlled by plantar and dorsal flexion movements to evade enemies was developed. The implementation of each strategy allowed to develop a complete platform that included all the criteria studied for therapy. The game was assessed in a unique healthy participant considering two conditions: with and without wearing T-FLEX. The usability evaluation was performed through the game results and surveys. In terms of the game results, an average precision greater than 95% could be observed. Besides the participant exhibited a positive perception and high adaptation to the interface. In this way, the game proved to represent an attractive tool to be potentially used in ankle rehabilitation after a stroke. Nevertheless, it is necessary to assess its response in healthy participants and stroke survivors to evaluate the impact of the strategy and corroborate what was found in this study.spa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.48713/10336_30723
dc.identifier.urihttps://repository.urosario.edu.co/handle/10336/30723
dc.language.isoengspa
dc.publisherUniversidad del Rosariospa
dc.publisher.departmentEscuela de Medicina y Ciencias de la Saludspa
dc.publisher.programIngeniería Biomédicaspa
dc.rightsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiaspa
dc.rights.accesRightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accesoAbierto (Texto Completo)spa
dc.rights.licenciaEL AUTOR, manifiesta que la obra objeto de la presente autorización es original y la realizó sin violar o usurpar derechos de autor de terceros, por lo tanto la obra es de exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre la misma.spa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/
dc.source.bibliographicCitation“Disabled People in the World in 2019: facts and figures.” https://www.inclusivecitymaker.com/disabled-people-in-the-world-in-2019-facts-andfigures/ (accessed Sep. 18, 2020)spa
dc.source.bibliographicCitationDirección de Epidemiología y Demografía, “Análisis de Situación de Salud ( ASIS ) Dirección de Epidemiología y Demografía,” 2019spa
dc.source.bibliographicCitationL. Correa-Montoya and M. C. Castro-Martinez, Disability and Social Inclusion in Columbiaspa
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dc.source.bibliographicCitationS. Forghany, C. J. Nester, S. F. Tyson, S. Preece, and R. K. Jones, “The effect of stroke on foot biomechanics; underlying mechanisms and the functional consequences,” J. Foot Ankle Res., vol. 7, no. S1, pp. 1–2, 2014, doi: 10.1186/1757- 1146-7-s1-a18spa
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dc.source.bibliographicCitationT. Mikolajczyk et al., “Advanced technology for gait rehabilitation: An overview,” Adv. Mech. Eng., vol. 10, no. 7, pp. 1–19, 2018, doi: 10.1177/1687814018783627spa
dc.source.instnameinstname:Universidad del Rosariospa
dc.source.instnameinstname:Universidad del Rosariospa
dc.source.reponamereponame:Repositorio Institucional EdocUR
dc.subjectRehabilitación del tobillospa
dc.subjectJuego serio en neurorehabilitationspa
dc.subjectEstrategias de retroalimentaciónspa
dc.subjectDiseño en ingeniería Biomédicaspa
dc.subjectIngeniería de prototiposspa
dc.subject.ddcCiencias médicas, Medicinaspa
dc.subject.ddcIngeniería & operaciones afinesspa
dc.subject.keywordAnkle rehabilitationspa
dc.subject.keywordSerious play in neurorehabilitationspa
dc.subject.keywordFeedback strategiesspa
dc.subject.keywordBiomedical engineering designspa
dc.subject.keywordPrototype engineeringspa
dc.titleDevelopment of a Serious Game for Ankle Rehabilitation with T-FLEXspa
dc.title.TranslatedTitleDesarrollo de un juego serio para la rehabilitación del tobillo con T-FLEXspa
dc.typebachelorThesiseng
dc.type.documentTrabajo de gradospa
dc.type.hasVersioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.type.spaTrabajo de gradospa
local.department.reportEscuela de Medicina y Ciencias de la Saludspa
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