Hacettepe Üniversitesi ile Etkileşimli Tahta & VR Destekli Fizyoterapi ve Rehabilitasyon

Düzenleyen:Mustafa Serdar Alperen

Motivasyonunuzu düşüren şey gerçekten zorluk mu, yoksa sıkıcılık mı?

Belki de insanların çoğu zor olduğu için değil, sıkıcı olduğu için vazgeçiyor.

Bir Fizyoterapist olduğunuzu düşünün.

Aynı kol hareketini gün içinde onlarca kez yaptırmak zorundasınız. Hasta sıkılıyor, motivasyonu düşüyor. Siz de sıkılmış bir hastayı motive etmeye çalışırken enerjinizi tüketiyorsunuz.

Hacettepe Üniversitesi Fizyoterapi Bölümü bu sorunu bizimle paylaştığında ellerinde yaratıcı bir ana fikir vardı. Biz de bu fikri çalışan bir sisteme dönüştürdük.

Sistem oldukça basit,

Hasta, büyük bir dokunmatik ekranın (akıllı tahta) karşısına oturuyor. Ekranda basit bir mini oyun var: bir mancınık ve bir hedef. Hasta kolunu istenen açı ve yönde hareket ettirdikçe mancınığı kontrol ediyor, hedefleri vurmaya çalışıyor.

Oyun tek düzeyde kalmıyor. Bir sonraki aşamada ekrandaki nesne hareket etmeye başlıyor, hasta onu takip ederek atışı yapıyor. Daha ileri aşamada ekran kararıyor ve hasta nesnenin nerede olacağını tahmin ederek vurması gerekiyor.

Yani aslında iki şey aynı anda gerçekleşiyor:

→ Fizyoterapistin belirlediği tedavi hareketi birebir tekrar ediliyor.

→ Tedavide asıl istenen; motor becerileri ve bilişsel süreçler (takip, tahmin, tepki) beraber çalışıyor.

Bu 2D platform, Hacettepe Üniversitesi Fizyoterapi ve Rehabilitasyon Bölümü için geliştirdiğimiz ilk aşama. Sonraki aşamalarda Sanal Gerçeklik (VR) destekli geliştirmeler planlananların arasında.

Klinik Problem

Propriyosepsiyon, bir uzvun nerede olduğunu ona bakmadan bilme duyusudur. İnme ya da benzeri bir nörolojik hasarın ardından ilk kaybedilen ve yeniden kazandırılması en zor işlevlerden biridir; hem hasta kaybı doğrudan göremediği hem de bu alandaki egzersizler bazen hastayı da fizyoterapisti de yoracak kadar tekrara dayalı olduğu için.

Klasik propriyosepsiyon eğitiminde hastadan bir pozisyonu koruması, gözlerini kapatması ve tahmin etmesi istenir. Bu yöntem hastanın iyileşmesinde işe yarar ancak nöroplastisitenin gerektirdiği tekrar sayısına ulaşana kadar hastayı bu egzersize devam ettirmek genelde hasta motivasyonunu yüksek tutma açısından zorlayıcıdır.

Projenin doldurduğu boşluk tam olarak burası: aynı klinik mekanizma, hastanın gerçekten tamamlayacağı bir biçimde sunuluyor.

Araştırma Projelerinin Genellikle Durduğu Yer

Akademik yazılımların çoğu, destek süresi bittiğinde ortadan kaybolur.

Prototipler çalışır, makale yayımlanır, destek kapanır ve kod bir diskte kalır; çünkü sürdürülebilir, dağıtılabilir, sertifikalandırılabilir ya da bir başkasına devredilebilir olacak şekilde kurulmamıştır. Bu sonuç çok yaygındır.

Projeye dâhil edilmemizin açık gerekçesi buydu. Projenin kapsamı altı prototipin ötesinde:

• klinik olarak geçerli altı oyunun geliştirilmesi,
• gerçek kullanıcılarla test edilmesi,
• gereğince belgelenmesi ve ticarileşebilir bir dijital sağlık ürününe giden yola sokulması.

Mevzuat ve lisanslama soruları da sürecin başında masaya konuyor. Bu işin mühendislik ve tasarım tarafını da biz üstlendik: klinisyenlerin bildiğini çalışan bir ürüne dönüştürmek ve biz ayrıldıktan sonra da geliştirilebilir kalmasını sağlamak.

Klinik Bir Taksonomiden Oyunlaştırmaya

Proje, araştırma ekibinin geliştirdiği bir çerçeve üzerinden planlandı: rehabilitasyon zorluğunu birbirinden bağımsız beş eksende tanımlayan Propriyoseptif Duyusal Taksonomi .

• Duyusal işlev: statik pozisyon duyusundan başlayıp kinestezi ve kuvvet duyusundan geçerek tam çok duyulu entegrasyona.
• Duyusal bağımlılık: tam görsel destekten başlayıp ipuçlarının azaltılmasına, görüşün tamamen kapatılmasına ve son olarak kasıtlı biçimde çelişkili görsel bilgiye.
• Uzamsal hassasiyet: geniş hedeflerden yüksek hassasiyetli hedeflere, oradan da görmeden hedeflemeye.
• Zamansal yük: statik bir tutuştan başlayıp yavaş ve ritmik harekete, oradan beklenmedik değişime tepki vermeye.
• Bilişsel yük: tek görevden çift göreve ve bölünmüş dikkate, oradan yük altında problem çözmeye.

Tamamlanan sistemde bir seviye, bir koordinattır: her eksende bir değer. A1 D1 S1 T1 C1 ilk seansı tanımlar. A4 D4 S4 T4 C4 taburcu olmaya yaklaşmış bir hastayı.

Bu anlatımlar, Hacettepe Üniversitesi’nin laboratuvarlarında konuşuldu, planlandı ve oyunlaştırıldı. Ciddi oyunların en muğlak talebi olan “biraz zorlaştıralım”dan daha anlamlı bir yöne çevrildi. Zorluk, oyunun tasarımcının tahmini olmaktan çıkıp belirli bir hasta için klinisyenin verdiği bir karar hâline geldi.

Açıkça Raporladığımız Kısıt

Taksonomi bir kuvvet duyusu basamağı içeriyor. Standart bir dokunmatik ekranda gerçek fiziksel kuvvet ölçülemez ve haptik direnç verilemez. Donanım buna izin vermiyor.

Bu proje için bilinen bir engel. 2D build’de verilemeyeceğinden ilgili eksen görsel-uzamsal kuvvet algısı yapısına uyarlandı. Gerilim, hastanın ekranda ne kadar geri çektiğiyle temsil edildi.

Altı Oyun, İki Format

Üç VR build’i ve üç 2D build’i geliştirildi; çoğu sıradan günlük işlere dayanıyor: süs dizmek, alışveriş yapmak, araba park etmek, temizlik yapmak, asansör kullanmak, balık tutmak. Rehabilitasyonun nihai amacı günlük yaşam aktiviteleridir ve hastanın tanıdığı bir görev, soyut bir göreve kıyasla günlük hayata daha iyi aktarılır.

İki format birbirini tamamlıyor. VR gerçek bir uzamsal talep ve tam görsel kapatma sağlıyor; taksonominin üst basamakları için doğru araç. 2D ise kliniğin hâlihazırda sahip olduğu büyük bir ekranda kullanılıyor ve VR başlığının uygun olmadığı durumlarda hastalara ulaşıyor. Bu alandaki genel yaklaşımımız için: VR ve XR Geliştirme sayfamızı inceleyebilirsiniz.

Çalıştay Ritmi

Geliştirme boyunca fakülte ekibiyle düzenli toplantılar yapıldı. Rehabilitasyon alanındaki akademisyenler, asistanlar ve fizyoterapistlerle senaryolar gözden geçirildi, oyun içi mekanikler doğrulandı ve build’ler test edildi.

Ardından fizyoterapistler ve gerçek kullanıcılarla pilot testler, yapılandırılmış geri bildirim formları ve gelen sonuçlara göre revizyon turları yapıldı.

Projenin kullanılabilir bir şey üretecek olmasının sebebi bu ritim. Klinik niyet, bir doküman devriyle korunmuyor; build’i oynayan bir klinisyenin hayır, hareket bu değil demesiyle korunuyor. Bunu yedinci haftada duymak, sonuç raporunda okumaktansa tercih edilir. Aynı ilke, eğitici oyun çalışmalarımızdaki pedagoji çalıştaylarımızın da arkasında duruyor.

Proje Nereye Gidiyor

Projenin ilan edilmiş hedefi ticarileşebilir bir dijital sağlık ürünü. Bu da genellikle çok geç gündeme gelen soruların (mevzuata uygunluk, CE işareti, lisanslama modelleri, yaygınlaştırma) geliştirme sürerken masada olması demek. Teknik dokümantasyon ve bizim dışımızdaki kişiler için yazılmış kullanıcı kılavuzları da aynı kapsamda hazırlandı.

Projenize Katacaklarımız

• Hipotezi sonuca dönüştürme. Araştırmanızın bir modeli varsa, klinisyenlerin doğrudan kontrol ettiği bir sisteme dönüştürülebilir. Bu tür bir projede en değerli adım budur.
• Kısıtları raporlama. Donanımın karşılayamadığı bir yapı varsa bu konuşulup çözümler oluşturulur.
• Geliştirme-değerlendirme döngüsü. Çalıştaylar ve pilot testler bir takvime bağlanarak süreç içinde geri bildirim alınması sağlanır.

Birlikte Çalışalım

Bir araştırma projesi yürütüyorsanız (TÜBİTAK, bir AB çerçeve programı, bir üniversite programı) ve çıktınız gerçekten çalışması gereken bir yazılımsa, bu bizim tecrübeli olduğumuz bir alan. Klinik ya da pedagojik bir modeli onu geliştiren kişilerden alıp çalışan, test edilen ve destek süresini aşan bir ürüne beraber dönüştürebiliriz.

Projelerde bakanlıklar, Avrupa Konseyi, COST, ODTÜ ile, TÜBİTAK veya Üniversiteler ile çalıştık. Daha fazlası için eğitici ve ciddi oyun geliştirme ya da bir projenin nasıl ilerlediği sayfalarımızı inceleyebilirsiniz.

Başvuru aşamasındaysanız ve öneri için kapsam ile bütçe rakamlarına ihtiyacınız varsa, ulaşmaktan çekinmeyin!

Bitmesi Gereken Bir Oyunun mu Var?

GDD, build ya da üç cümle ve bir referans oyun gönderin; kapsam, ekip ve rakamla dönelim.

İletişime geçin