An Interim Analysis of the Use of Virtual Reality to Enhance Upper Limb Prosthetic Training and Rehabilitation

Knight, Ashley D; Carey, Stephanie L.; Dubey, Rajiv

doi:10.1145/2910674.2910717

Cited by 7 publications

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“…A specially designed glove was also used by Lipovský et al [28] for the self-hand rehabilitation process. Other authors [1,26] used Virtual Reality (VR) as a means of upper limb prosthetic rehabilitation. There are many more examples of immersive interfaces [3,31,45] being used in the recovery of motor functions of the patient's upper limbs, which typically involve some form of arm stretching and grabbing [28,45].…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

Towards Effective Telerehabilitation: Assessing Effects of Applying Augmented Reality in Remote Rehabilitation of Patients Suffering from Multiple Sclerosis

Pruszyńska

Milewska-Jędrzejczak

Bednarski

et al. 2022

ACM Trans. Access. Comput.

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Multiple Sclerosis (MS) is a chronic, incurable disease of the central nervous system that is also one of the most common causes of disability among young adults. Despite available pharmacological treatments, the patients often require ongoing, supervised rehabilitation. Thus, therapists are constantly searching for new, effective ways of improving functional performance and quality of life without frequently visiting medical centers. One of the most promising methods is remote telerehabilitation enhanced with an immersive augmented reality (AR) interface. Here, we investigated the effectiveness of using a commercially available AR system in MS patients’ treatment. To evaluate such an approach to rehabilitation, we conducted a medical study with 30 MS patients undergoing immunomodulatory treatment. In this study, we evaluated the influence on the patients’ upper limbs’ hand grip strength and efficiency of the patients’ upper limbs. In addition, we also analyzed the level of neurotrophins to assess the potential impact of the training on the brain plasticity process. Our results show that rehabilitation enhanced with AR significantly improves the strength and efficiency of the patients’ upper limbs. Furthermore, we further infer that AR-enhanced systems are a promising possibility of training without leaving home.

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Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

Towards Effective Telerehabilitation: Assessing Effects of Applying Augmented Reality in Remote Rehabilitation of Patients Suffering from Multiple Sclerosis

Pruszyńska

Milewska-Jędrzejczak

Bednarski

et al. 2022

ACM Trans. Access. Comput.

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“…In [104] and [114], two different full body touchless rehabilitation systems based on Kinect are proposed. [41] Head movement 3D glasses Amblyopia No Munroe et al [77] Arm gesture HMD Cerebral palsy No Mavs et al [68] Head movement HMD Stroke No Knight et al [61] Entire body Visual on projected images Upper limb prosthetic training Yes Sen et al [108] Entire body 2D screen Stroke No Kato et al [56] Entire body 3D screen Stroke No Avola et al [9] Entire body 2D screen Stroke No Shiratuddin et al [109] Hands 2D screen Stroke No Saini et al [104] Entire body 2D screen Stroke No Sosa et al [114] Entire body 2D screen Multiple sclerosis No García-Martínez et al [40] Hands with specific controller 2D screen Stroke Yes Pei et al [89] Entire body 2D screen Stroke No…”

Section: Gesture Recognition and Pointingmentioning

confidence: 99%

“…As case study, the authors presented a game for hand rehabilitation by using a hand-grip sensor. Finally, there are works based on real advanced multimodal devices, as the CAREN system that performs upper limb prosthetic training and rehabilitation [61]. This system consists of 10 real-time motion capture cameras, with a double-belted instrumented treadmill and a 180 degree cylindrical screen projection device.…”

Section: Gesture Recognition and Pointingmentioning

confidence: 99%

MIFTel: a multimodal interactive framework based on temporal logic rules

Avola

Cinque

Bimbo

et al. 2020

Multimed Tools Appl

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Human-computer and multimodal interaction are increasingly used in everyday life. Machines are able to get more from the surrounding world, assisting humans in different application areas. In this context, the correct processing and management of signals provided by the environments is determinant for structuring the data. Different sources and acquisition times can be exploited for improving recognition results. On the basis of these assumptions, we are proposing a multimodal system that exploits Allen's temporal logic combined with a prevision method. The main object is to correlate user's events with system's reactions. After post-elaborating coming data from different signal sources (RGB images, depth maps, sounds, proximity sensors, etc.), the system is managing the correlations between recognition/detection results and events in real-time to create an interactive environment for the user. For increasing the recognition reliability, a predictive model is also associated with the proposed method. The modularity of the system grants a full dynamic development and upgrade with custom modules. Finally, a comparison with other similar systems is shown, underlining the high flexibility and robustness of the proposed event management method. Ringraziamenti Questo percorso di crescita personale ha portato ad interiorizzare conoscenze notevoli in ambito della computer vision e non solo. Devo molto al Prof. Luigi Cinque per questa opportunità offertami. Inoltre, la sua umanità è stata la virtù più rara che abbia trasmesso. Contestualmente, ho avuto il piacere e l'onore di poter lavorare con un gruppo di ricerca tra i migliori d'Italia. Il Visionlab è diventato un punto di riferimento in questi 3 anni e senza Daniele, Cristiano e Marco probabilmente non avrei raggiunto i risultati di oggi. Devo molto anche a loro. Infine, devo fare un ringraziamento speciale a Danilo Avola, colui che ha fornito un supporto determinante alla ricerca dell'intero laboratorio. Una guida, un maestro ed anche un amico.

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“…Cada sinal de entrada é retificado e passa por um filtro linear que atribui peso a contribuição de cada entrada para a resposta final, com a soma de todas as entradas constituindo a corrente de entrada. Adaptado de [82] [33], [34]. Outros estudos também apontaram as próteses mioelétricas como mais efetivas no que tange a usabilidade, já que fornecem mais graus de liberdade e controle mais refinado [9], [35].…”

Section: Introductionunclassified

Uma abordagem neuromórfica para o controle tátil do escorregamento em próteses de membros superiores

Silva¹

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Com esta tese, uma etapa da minha jornada de vida chega à sua conclusão. Neste momento, com coração terno, reflito sobre os diversos aprendizados, quem eu era e quem eu sou agora, sobre o meu próprio amadurecimento ao trilhar o caminho acadêmico e científico, de pesquisa e ensino. Sinto-me profundamente agraciado pelas várias experiências acumuladas e, principalmente, pela companhia e presença de pessoas formidáveis ao longo desses últimos anos. Portanto, faço esta pausa para expressar a minha gratidão à vida e às pessoas ao meu redor. Agradecimentos mais que especiais aos meus pais, Yukie e Benhur. Os arranha-céus só podem se lançar e atingir o topo com toda sua exuberância e por lá se manterem se a sua fundação for forte o suficiente. E é essa fundação que vocês sempre serão na minha vida. O amor de vocês, sua dedicação e coragem me dão força e suporte para erguer a cabeça e seguir adiante, não importa as circunstâncias. Nem sempre segui firme, eu sei. Por vezes fui vacilante, mas jamais estive pra baixo, caído. Obrigado por estarem sempre por perto, ainda mais nesses momentos. Sendo vocês tão fortes, eu prosseguirei, buscando todo dia me tornar um arranhacéu, gigante, para alcançar meus sonhos, seus sonhos e os nossos sonhos. Amo vocês para sempre, obrigado por tudo. Prof. Alcimar, quão grato eu sou pela oportunidade de ser seu aluno. O meu ingresso no Biolab foi sem dúvidas um momento marcante em minha vida. Você abriu as portas e me mostrou um mundo inimaginável para mim até então. Lembro da primeira vez que me contou sobre interfaces cérebro-máquina e o quanto essas tecnologias podem impactar as vidas das pessoas. Foi quando eu percebi a grandeza da Engenharia Biomédica, finalmente. Você não somente me mostrou esse mundo inimaginável, mas foi além, me fez sentir que ele estava ali, próximo, que eu poderia fazer parte de tudo aquilo. Mas, ficou o alerta: para fazer parte deste mundo, eu precisaria agarrar as oportunidades e trabalhar duro para realmente alcançá-lo. E foi assim, simples e de forma leve, que essa jornada começou. Também é de forma leve e com profundo carinho e gratidão que essa etapa vai se encerrando. Em você eu me espelho, você é um professor e cientista ímpar, exemplo de liderança e que sempre simbolizou para mim o "hard work pays off". Não consigo enumerar os muitos ensinamentos em todos esses anos de laboratório. Obrigado por toda sua dedicação, seu apoio e, principalmente, por apostar e confiar

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An Interim Analysis of the Use of Virtual Reality to Enhance Upper Limb Prosthetic Training and Rehabilitation

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Towards Effective Telerehabilitation: Assessing Effects of Applying Augmented Reality in Remote Rehabilitation of Patients Suffering from Multiple Sclerosis

Towards Effective Telerehabilitation: Assessing Effects of Applying Augmented Reality in Remote Rehabilitation of Patients Suffering from Multiple Sclerosis

MIFTel: a multimodal interactive framework based on temporal logic rules

Uma abordagem neuromórfica para o controle tátil do escorregamento em próteses de membros superiores

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