Conception et développement d’un environnement de rééducation fonctionnelle personnalisé basé sur la réalité mixte - Institut Brestois Santé Agro Matière
Thèse Année : 2024

Design and development of a personalized functional rehabilitation environment based on mixed reality

Conception et développement d’un environnement de rééducation fonctionnelle personnalisé basé sur la réalité mixte

Résumé

Stroke is a major cause of death and disability, often followed by sequelae such as upper limb hemiparesis, which has a negative impact on people's independence in their daily activities. Conventional rehabilitation is necessary to regain lost functionality, but can be monotonous. Virtual reality (VR) offers an attractive, motivating and effective solution, meeting the necessary requirements for successful rehabilitation. The aim of this thesis is to design and develop a virtual environment for personalized functional rehabilitation of the upper limbs after stroke. More specifically, we have focused on the functional rehabilitation of the hand using VR-based serious games. Thus, two serious games aimed at improving coarse and fine hand movements were set up by simulating two clinical exercises, and using the Leap Motion motion sensor. Incorporating video game elements to motivate patients and personalize difficulty according to their motor skills. Finally, we implemented an approach to dynamically adapt the difficulty of the games. Close collaboration with therapists and patients was maintained during the design process, in order to meet clinical specifications. The system was evaluated in terms of measurement accuracy on healthy individuals, which proved satisfactory. In addition, a subjective clinical evaluation with real patients showed that the system was accepted and motivating, reinforcing patients' commitment to their rehabilitation.
L'accident vasculaire cérébral (AVC) est une cause majeure de décès et d'invalidité, souvent suivie de séquelles telles que l'hémiparésie des membres supérieurs, qui a un impact négatif sur l'indépendance des personnes dans leurs activités quotidiennes. La rééducation classique est nécessaire pour retrouver la fonctionnalité perdue, mais elle peut être monotone. La réalité virtuelle (RV) offre une solution attrayante, motivante et efficace, répondant aux exigences nécessaires à une rééducation réussie. L'objectif de cette thèse est de concevoir et de développer un environnement virtuel pour la rééducation fonctionnelle personnalisée des membres supérieurs après un AVC. Plus précisément, nous nous sommes intéressés à la rééducation fonctionnelle de la main par le biais de jeux sérieux basés sur la RV. Ainsi, deux jeux sérieux visant à améliorer les mouvements grossiers et fins de la main ont été mis en place en simulant deux exercices cliniques, et en utilisant le capteur de mouvement Leap Motion. Nous avons incorporé des éléments de jeux vidéo pour motiver les patients et personnaliser la difficulté en fonction de leurs capacités motrices. Enfin, nous avons mis en œuvre une approche permettant d'adapter dynamiquement la difficulté des jeux. Une collaboration étroite avec les thérapeutes et les patients a été maintenue durant le processus de conception, afin de répondre aux spécifications cliniques. Le système a été évalué en termes de précision de mesure sur des individus sains, ce qui s'est avéré satisfaisant. En outre, une évaluation clinique subjective avec des patients réels a montré que le système était accepté et motivant, renforçant l'engagement des patients dans leur rééducation.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04701991 , version 1 (19-09-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04701991 , version 1

Citer

Amal Bouatrous. Conception et développement d’un environnement de rééducation fonctionnelle personnalisé basé sur la réalité mixte. Informatique [cs]. Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique; Université des Sciences et de la Technologie Houari-Boumediène (Algérie), 2024. Français. ⟨NNT : 2024IMTA0409⟩. ⟨tel-04701991⟩
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