Application For immersive virtual reality rehabilitation through utilization of limb orientations

Advancing Virtual Reality systems have provided compelling solutions to limb related medical conditions through rehabilitation. Availability of cost-efficient commercial VR applications is a determining factor to reach more people who seek treatment with or without the help from medical facilities. In this thesis, we proposed a low-cost wireless VR input device and a software application LIMBrehabVR for upper and lower limb rehabilitation. Implementation and design choices are explained clearly to represent the capabilities and potential of the VR systems. Patients can interact with the virtual environment using the IMU based input device which detects the orientation of the limb segment. LIMBrehabVR can generate user defined simulations that patient can practice with. User interface of the software presents many settings for the patient to customize and it is integrated with a method to allow the patient to use a smartphone as a VR headset display. According to the case study we conducted, viability of the VR system is proven by healthy subjects for limb rehabilitation. Further developments of VR technology will be the deciding aspect for the reliability of VR rehabilitation and what is presented in this thesis can be improved to produce potent results according to the state of the art immersive VR applications.

L'avanzamento dei sistemi di realtà virtuale ha fornito soluzioni convincenti alle condizioni mediche correlate agli arti attraverso la riabilitazione. La disponibilità di applicazioni commerciali a basso costo per i consumatori commerciali è un fattore determinante per raggiungere più persone che cercano di trattare con o senza l'aiuto di strutture mediche. In questa tesi abbiamo proposto un dispositivo di input wireless a basso costo di VR e un'applicazione software LIMBrehabVR per la riabilitazione dell'arto superiore e inferiore. Le scelte di implementazione e progettazione sono chiaramente spiegate per rappresentare le capacità e il potenziale dei sistemi VR. I pazienti possono interagire con l'ambiente virtuale utilizzando il dispositivo di immissione basata su IMU che rileva l'orientamento del segmento degli arti. LIMBrehabVR può generare simulazioni definite dall'utente che il paziente può praticare con. L'interfaccia utente del software presenta molte impostazioni per il paziente personalizzandole ed è integrato con un metodo che consente al paziente di utilizzare uno smartphone come display auricolare VR. Secondo lo studio di caso condotto, la vitalità del sistema VR è dimostrata da soggetti sani per la riabilitazione degli arti. Ulteriori sviluppi della tecnologia VR saranno l'aspetto decisivo per l'affidabilità della riabilitazione VR e ciò che è presentato in questa tesi può essere migliorato per produrre risultati potenti in base alle ultime applicazioni VR immersive.