Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/36468
Type: Dissertação
Title: Desenvolvimento e testes de funcionalidades do instrumento de reabilitação da força labial utilizando jogos digitais.
Authors: Clarice Magnani Figueiredo
First Advisor: Estevam Barbosa de Las Casas
First Co-advisor: Renata Maria Moreira Moraes Furlan
First Referee: Andrea Rodrigues Motta
Second Referee: Claysson Bruno Santos Vimieiro
Abstract: O projeto proposto visou a criação de um novo método, com a elaboração de um instrumento anatômico e funcional, para terapia da força do músculo labial com o foco em facilitar, incitar, tornar os exercícios fonoaudiológicos mais agradáveis e estimulantes. Foi desenvolvido, como ferramenta terapêutica, um “Serious Game”, jogo interativo de reabilitação da musculatura labial que foi associado ao novo aparelho, com o objetivo de aumentar a adesão do paciente ao tratamento. O jogo foi concebido para o público infanto-juvenil, período de amplo desenvolvimento orofacial, além de ser uma fase em que o usuário apresenta grande interesse por jogos digitais. Esse jogo utiliza software de desenvolvimento para ambientes Unity em sua versão gratuita. Foram utilizados quatro sensores Flexiforce® que captam separadamente a força de pontos labiais distintos (superior direito, superior esquerdo, inferior direito e inferior esquerdo) para evidenciar possíveis diferenças entre as forças do músculo orbicular da boca superior e inferior, e alterações de força entre os lados esquerdo e direito. Estes sensores, ao serem pressionados pelos lábios, produzem sinais analógicos em tensão, que são tratados, transmitidos, processados e armazenados em meio digital. As forças receptadas pelo aparelho são convertidas em movimentos no jogo computacional. O objetivo do jogo concebido é que o usuário, além de alcançar patamares de força (contração muscular isotônica), também sustente a força por determinados períodos (contração muscular isométrica). Possibilita também o biofeedback ao jogador, que visualiza se a força empregada é suficiente para alcançar o patamar desejado, ou se ele está conseguindo manter a força corretamente pelo período pré-determinado. As pontuações alcançadas no jogo, as forças máximas, médias, mínimas, os tempos de sustentação da contração muscular e os parâmetros de configuração planejados pelo fonoaudiólogo são armazenados, juntamente com as informações do paciente. Dessa forma, a terapia labial realizada gera dados que são armazenados e possibilitam análise da evolução do paciente em sua reabilitação. Um relatório de desempenho do paciente, utilizando tais dados, foi desenvolvido. Testes de funcionalidade foram realizados para adequação do funcionamento do dispositivo, análise da forma e ergonomia do aparelho e adequações dos jogos. O novo dispositivo foi apresentado para cinco profissionais de Fonoaudiologia para análise da aplicabilidade, usabilidade e aceitabilidade do instrumento de reabilitação labial e para validação do conteúdo do relatório de desempenho do paciente. Em seguida, testes foram conduzidos com 11 indivíduos adultos, sem alterações no vedamento labial, e nove crianças, com idades de 8 a 12 anos, atendidas no Ambulatório de Fonoaudiologia do Hospital das Clínicas da UFMG, que testaram o jogo em três tentativas, com dois minutos de descanso entre elas. O instrumento apresentou boa usabilidade e aceitabilidade na opinião dos fonoaudiólogos com experiência em Motricidade Orofacial e Disfagia, bem como na opinião dos indivíduos adultos que testaram o equipamento. O relatório de desempenho do paciente foi validado quanto ao conteúdo. A média das pontuações no jogo, obtidas pelos adultos que utilizaram o instrumento, foram maiores na terceira tentativa. O mesmo ocorreu com as crianças sem alterações na tensão dos lábios, mas não com as crianças com alterações na tensão labial.
Abstract: The proposed project aimed the creation of a new method, with the development of an anatomical and functional instrument for lip strength therapy, with a focus on facilitating, inciting, making Speech Therapy exercises more pleasant and stimulating. A "Serious Game" was developed with this purpose as a therapeutic tool, and an interactive game for rehabilitation of the lip was associated with the new device, with the objective of increasing the patient's adherence to the treatment. The game was designed for children and teenagers, who are in a period of extensive orofacial development, in addition to being in a phase of a great interest in digital games. This game uses development software for Unity environments in its free version. Four Flexiforce® sensors were used that separately capture the strength of different lip points (upper right, upper left, lower right and lower left) to highlight possible differences between the forces of the upper and lower orbicular oris muscle, and changes in strength between the left and the right side. These sensors, when compressed by the lips, produce analog voltage signals, which are treated, transmitted, processed and stored in digital media. The forces measured by the device are converted into movements in the computer game. The objective of the game is that the user, in addition to reaching strength levels (isotonic muscle contraction), also sustains the forces for certain periods (isometric muscle contraction). It also allows biofeedback to the player, who visualizes if the force used in the instrument is enough to reach the desired level, or if s/he is managing to maintain the strength correctly for the predetermined period. The scores achieved in the game, the maximum, average, minimum forces, the period of sustained muscle contraction, and the configuration parameters planned by the Speech Therapist are stored together with the patient's information. Thus, lip therapy generates data and graphics that are stored and allow analysis of the patient's evolution in his/her rehabilitation. A performance report, using this data, was developed. Functionality tests were carried out to adapt the device, analyze of the shape and ergonomics of the device and adapt the games. The new device was presented to five Speech-Language Pathology professionals to analyze the applicability, usability and acceptability of the lip rehabilitation instrument and to validate the content of the patient's performance report. Then, tests were conducted with 11 adults without problems with lip occlusion and nine children, aged 8 to 12 years, attended at Hospital das Clínicas, UFMG, who tested a game in three attempts, with a 2-minute rest period between attempts. The instrument presented good usability and acceptability in the opinion of speech therapists with experience in Orofacial Myology and Dysphagia, as well as in the opinion of adults who tested the equipment. The patient’s performance report was validated in terms of its content. The average of the scores in the game, obtained by the adults who used the instrument, were higher in the third attempt. The same occurred with children without changes in lip tension, but not with children with changes in lip tension.
Subject: Engenharia mecânica
Bioengenharia
Fonoaudiologia
Reabilitação
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/36468
Issue Date: 18-Dec-2020
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