A software to manage rehabilitation sessions with a robotic walker

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Campos, Ana Margarida Reis Maia
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/84573
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Informatics Engineering
id RCAP_4d50d7993c9aca5fd912be6974b2cddf
oai_identifier_str oai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/84573
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling A software to manage rehabilitation sessions with a robotic walkerSoftwareDatabaseMonitoringSmart walkerRehabilitation sessionsBase de dadosMonitorizaçãoAndarilho inteligenteSessões de reabilitaçãoEngenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasDissertação de mestrado integrado em Informatics EngineeringCerebellar ataxia arises from damage or dysfunction that affects the cerebellum and its pathways. As a result, the motor abilities of individuals with this condition become weakened. Robotics-assisted therapy is still an emerging area, but it has several advantages that could boost the rehabilitation of these individuals. Considering this problematic, WALKit Smart Walker is being developed. Its main purpose is to improve the treatment of ataxic patients through intelligent and multidisciplinary rehabilitation sessions. Thus, it is equipped with several sensors that provide monitoring capabilities through a continuous evaluation of the end-user gait and posture. A vast amount of data is acquired during each session by the walker sensors. For health professionals to analyse this data and have feedback on the patient’s status throughout therapy, tools are needed to control, manage, and monitor sessions in a clear, practical and intuitive way. Therefore, the main goal of this dissertation is centred on implementing an effective way to store the acquired data, along with the development of software that satisfies these requirements. To address these goals, a polyglot persistence database system, composed of a relational and a non-relational database, was implemented to store the required data while maintaining efficiency. Furthermore, a web application was developed to provide, not only to health professionals, but also to patients themselves, the management of the rehabilitation sessions with the walker. The application provides an individual and temporal analysis of the sessions through interactive graphics adapted to each patient. Additionally, it allows the management of the several patients who are/were in treatment and the addition of clinical ratting scales, which are useful to assess their motor condition and adapt therapies as needed. In this way, professionals can have a better perception of the patient’s condition, and can show patients their evolution, possibly contributing to increase their motivation in therapy. Moreover, in the context of this dissertation, the embedded software of WALKit SmartW, which allows the therapy configuration, was optimized. This software had no security mechanisms, thus the main goal was on the implementation of techniques capable of making the software secure. Additionally, other functionalities such as feedback alerts, were added to the existing application. Throughout the development of this project, it was possible to have continuous feedback from health professionals of the Hospital of Braga. Usability tests and questionnaires were also applied, and the results were very promising, enhancing the need for a system with these characteristics. Professionals claimed the system may help in analysing the patient clinical status in an intuitive form while keeping them motivated during treatments.A ataxia cerebelar surge a partir de danos ou disfunções que afetam o cerebelo e as suas vias. Como resultado, as capacidades motoras dos indivíduos que possuem esta condição ficam fragilizadas. A terapia assistida por robôs é ainda uma área em desenvolvimento, no entanto apresenta diversas vantagens que poderão agilizar os tratamentos destes indivíduos. Atendendo a esta problemática, o WALKit SmartW encontra-se a ser desenvolvido. O seu principal propósito é auxiliar os tratamentos de pacientes ataxicos através de sessões de reabilitação inteligentes e multidisciplinares. Para tal, é composto por um conjunto de sensores que fornecem uma monitorização e avaliação contínua da marcha e da postura do utilizador. Uma grande quantidade de dados é adquirida ao longo de cada sessão através dos sensores. De forma a que os profissionais de saúde analisem estes dados e tenham feedback do estado do paciente ao longo da terapia, são necessárias ferramentas que permitam controlar, gerir e monitorizar as sessões, de forma clara, prática e intuitiva. O principal objetivo desta dissertação centra-se na implementação de uma estratégia eficiente para armazenar os dados, juntamente com o desenvolvimento de um software que satisfaça estes requisitos. Para cumprir estes objetivos, um sistema de base de dados com persistência poliglota, composto por uma base de dados relacional e uma não relacional, foi implementado para armazenar os dados mantendo a eficiência. Além disso, uma aplicação web foi desenvolvida para proporcionar, não só aos profissionais de saúde, como também aos próprios pacientes, a gestão das sessões de reabilitação com o andarilho. A aplicação disponibiliza uma análise individual e temporal das sessões através de gráficos interativos adaptados a cada paciente. Adicionalmente, possibilita também a gestão dos diversos pacientes que estão/estiveram em tratamento, e a adição de escalas de classificação clínica, que são úteis para avaliar a condição motora e adaptar as terapias conforme necessário. Desta forma, os profissionais conseguem ter uma melhor perceção acerca do estado do paciente, e os pacientes podem ver a sua evolução, contribuindo para aumentar a motivação na terapia. Ainda no contexto desta dissertação, otimizou-se a aplicação embebida no software do andarilho WALKit, que permite as configurações da terapia. O software era isento de qualquer mecanismo de segurança, pelo que o maior foco centrou-se na aplicação de técnicas capazes de o tornar seguro. Adicionalmente, outras funcionalidades, como alertas e configurações de algoritmos, foram adicionadas à aplicação existente. Ao longo do desenvolvimento deste projeto, foi possível obter o feedback contínuo de profissionais de saúde do Hospital de Braga. Testes e questionários de usabilidade foram também aplicados, e os resusltados foram bastante promissores, reforçando a necessidade de um sistema com estas características. Os profissionais afirmaram que o sistema irá ajudar a analisar o estado do paciente de forma intuitiva, mantendo-o motivado durante os tratamentos.Santos, CristinaAbelha, AntónioUniversidade do MinhoCampos, Ana Margarida Reis Maia20222022-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/84573eng203265017info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:17:33Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/84573Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:10:13.255480Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv A software to manage rehabilitation sessions with a robotic walker
title A software to manage rehabilitation sessions with a robotic walker
spellingShingle A software to manage rehabilitation sessions with a robotic walker
Campos, Ana Margarida Reis Maia
Software
Database
Monitoring
Smart walker
Rehabilitation sessions
Base de dados
Monitorização
Andarilho inteligente
Sessões de reabilitação
Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias
title_short A software to manage rehabilitation sessions with a robotic walker
title_full A software to manage rehabilitation sessions with a robotic walker
title_fullStr A software to manage rehabilitation sessions with a robotic walker
title_full_unstemmed A software to manage rehabilitation sessions with a robotic walker
title_sort A software to manage rehabilitation sessions with a robotic walker
author Campos, Ana Margarida Reis Maia
author_facet Campos, Ana Margarida Reis Maia
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Santos, Cristina
Abelha, António
Universidade do Minho
dc.contributor.author.fl_str_mv Campos, Ana Margarida Reis Maia
dc.subject.por.fl_str_mv Software
Database
Monitoring
Smart walker
Rehabilitation sessions
Base de dados
Monitorização
Andarilho inteligente
Sessões de reabilitação
Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias
topic Software
Database
Monitoring
Smart walker
Rehabilitation sessions
Base de dados
Monitorização
Andarilho inteligente
Sessões de reabilitação
Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias
description Dissertação de mestrado integrado em Informatics Engineering
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022
2022-01-01T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1822/84573
url https://hdl.handle.net/1822/84573
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv 203265017
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799132529715838976

Registros relacionados