Rehabilitation games for juvenile rheumatic disease to the lower limbs

In the rehabilitation process, the standard physical therapy involves repetitive and tedious exercises. The consequent loss of interest of the patient affects the regularity and the quality of the rehabilitation. Thus, it is important to find ways to make the therapy more bearable. We designed a framework, with a set of rehabilitation games and features for the analysis, that could help children, affected by Juvenile Idiopathic Arthritis to the lower limbs, in their physical therapy. We started from “serious games” principles, and applied the rehabilitation rules of “exergames” to obtain games both medical relevant and fun to play, based on the Kinect v2 sensor. Our work was carried out at Clinica Pediatrica G. e D. De Marchi where we have been helped by a team of therapists and a group of patients, and where we performed a set of experimental sessions in order to validate our games. In particular, we tested how the patients interacted with the games, and verified how our data could help therapists in the evaluation of the rehabilitation. Feedbacks were good from both the subjects, who appreciated the games, and the therapists, who were satisfied with our designed features for the analysis and with the patients’ reactions to the games.

Durante il processo di riabilitazione, la terapia fisica è comunemente svolta tramite esercizi ripetitivi, che alla lunga risultano noiosi. Ne consegue una perdita di interesse da parte del paziente, che può inficiare la regolarità della riabilitazione e la qualità del processo di recupero. È importante, quindi, trovare strade alternative per rendere più sopportabile la terapia. In questa tesi, descriviamo il nostro lavoro di progettazione di un sistema, provvisto di giochi riabilitativi e funzionalità di analisi, che possa aiutare i bambini affetti da Artrite Idiopatica Giovanile agli arti inferiori. Siamo partiti dai principi dei “serious games”, ovvero dei giochi che sfruttano il divertimento per insegnare, e ci siamo concentrati sulla categoria degli “exergames”, videogiochi che hanno lo scopo di far compiere attività fisica. Abbiamo combinato questi principi per ottenere un risultato che fosse allo stesso tempo divertente da giocare e di interesse medico, utilizzando il sensore Kinect v2 come interfaccia di input. Il nostro lavoro si è svolto presso la Clinica Pediatrica G. e D. De Marchi dove, con l’aiuto di terapisti e pazienti, abbiamo condotto una serie di esperimenti per validare il nostro sistema. Abbiamo testato l’interazione tra pazienti e giochi, e abbiamo verificato l’efficacia dei nostri dati nell’aiutare i terapisti a valutare l’esito della sessione di riabilitazione. Abbiamo ricevuto riscontri positivi sia dai pazienti, che si sono divertiti provando i giochi, che dai terapisti, che sono rimasti soddisfatti delle funzionalità offerte dal sistema e dalle reazioni dei pazienti durante gli esercizi.