A VR-­Based Serious Game for Vestibular Rehabilitation

Abstract

O olhar e o controlo postural são duas funções básicas do ser humano. O sistema que permite controlar estes sentidos é o sistema vestibular que, quando apresenta alguma disfunção, resulta em vertigens, tonturas e desequilibrio. No entanto, há maneiras de diminuir e controlar os sintomas, através de reabilitação vestibular. Recorrendo a exercicios que envolvem mover a cabeça e os olhos em várias direcções, quer seja no mesmo sentido ou em sentidos opostos, é possível adaptar, habituar, ou reensinar o nosso cérebro para que as funções vestibulares sejam repostas e a pessoa possa voltar a fazer tarefas básicas. O processo da reabilitação é, no entanto, um processo longo e que requer muitas repetições dos mesmos exercicios o que faz com que as pessoas percam a motivação e o interesse por não verem resultados a curto tempo. Assim, a gamificação dos exercicios tem vindo a ser um processo cada vez mais recorrente na tentativa de estimular os pacientes. Este projeto focou-se no desenvolvimento de uma aplicação imersiva de realidade virtual para ser jogada num telemóvel e que tem como objectivo combater esta falta de interesse e compromisso para com a reabilitação. A interação com o jogo é através de movimentos de cabeça iguais aos utilizados no tratamento vestibular pelo que está ser providenciado algum entertenimento ao mesmo tempo que se faz a terapia. Para permitir ao terapeuta analisar o progresso dos pacientes, um website interno foi modificado de modo a ser possível ver através de gráficos a evolução ao longo do tempo de cada um dos pacientes. Foram ainda realisados alguns testes de controlo que permitiram analisar o desempenho e a eficácia da aplicação resultando em análises bastantes positivas de todos os envolvidos.

Gaze and postural control are two essential functions of the human being. The system that controls these senses is the vestibular system, and when some dysfunction is present, vertigo, dizziness, and imbalance can occur. However, there are ways to decrease and control the problem, through vestibular rehabilitation. By repeating exercises that involve moving the head and eyes in various directions, either in the same or opposite directions, it is possible to adapt, habituate, or retrain our brain so that the vestibular functions are restored, and the person can go back to doing basic everyday tasks. However, the rehabilitation process is long, requiring many repetitions of the same exercises, which makes people lose motivation and interest because they do not see results in a short time. Thus, gamification of exercises has become an increasingly recurrent process in an attempt to stimulate patients. This project focus on developing an immersive virtual reality application to be played on a cell phone to combat this lack of interest and commitment to rehabilitation. The game interaction is through head movements simulating those used in vestibular treatment so that some entertainment is being provided while doing the therapy. An in house website has been modified to allow the therapist to analyze the patients' progress so that it is possible to see through graphs the evolution over time of each of the patients. Some control tests were also carried out to analyze the performance and effectiveness of the application, resulting in very positive reviews from all involved.