Alunos da Universidade de Tecnologia da Cidade de HCM criam jogo de reabilitação de mãos

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O videogame foi desenvolvido por um grupo de estudantes, usando inteligência artificial para reconhecer gestos de mão e dar suporte à reabilitação dessa parte.

O grupo de pesquisa (BK Hand Rehab), Departamento de Ciência da Computação, Universidade de Tecnologia da Cidade de Ho Chi Minh, começou a construir um sistema de reconhecimento de gestos manuais para videogames em agosto de 2022. O grupo gradualmente atualizou o sistema para um jogo de computador para ajudar a restaurar e tratar a função das mãos.

Vo Ngoc Sang, membro da equipe de pesquisa, disse que os jogos da BK Hand Rehab estão sendo desenvolvidos para focar no suporte à reabilitação do pulso, da mão e dos dedos.

O jogo é projetado e operado por meio de um computador e um sensor Leap Motion Controller. Inicialmente, os jogadores devem realizar gestos com as mãos de acordo com as instruções de cada jogo. O sensor é capaz de receber e reconhecer informações sobre a localização de determinados pontos na mão. A partir daí, a equipe utiliza algoritmos de inteligência artificial (IA) para gerar formas e gestos de mão correspondentes, criando ações no jogo.

Estudantes criam videogame para restaurar a função das mãos — O jogo ajuda os usuários a desenvolver reflexos manuais flexíveis. Vídeo : *Equipe de pesquisa*

O sistema de jogo foi projetado com uma estrutura hierárquica por nível, o que significa que, a cada partida, os jogadores experimentarão desde os níveis fáceis até os mais difíceis, criando experiências mais desafiadoras. O jogo é adequado para diversos públicos, como idosos, pessoas com deficiência ou pessoas com lesões nas mãos que estejam em fase de fisioterapia. Graças ao reconhecimento de gestos manuais para interagir com o jogo, os pacientes em fisioterapia podem praticar e relaxar para criar uma sensação de conforto.

Normalmente, os pacientes que precisam recuperar a função da mão praticam exercícios mecânicos simples ou contam com o apoio de enfermeiros ou médicos. A solução da equipe se baseia em videogames, tornando o processo de recuperação mais interessante e menos entediante.

Atualmente, o BK Hand Rehab oferece 3 jogos básicos. Os jogadores podem praticar por meio de jogos estáticos (escolher formas e cores) ou dinâmicos (mover objetos para pegar itens que caem ou controlar para evitar obstáculos).

Os jogos são desenvolvidos pela equipe seguindo um processo de cinco etapas: ideação, design, refinamento, testes e implementação. Quanto aos gestos manuais selecionados para cada jogo, a equipe consulta pesquisas de organizações prestigiadas, como a Universidade Harvard e o Serviço Nacional de Saúde do Governo Escocês.

Para praticar por meio de jogos, os usuários precisam de uma parada de mão, um computador e um sensor Leap Motion Controller. Os usuários são guiados por movimentos específicos, dependendo do gênero do jogo, e, com base na situação, decidem quais movimentos realizar para interagir com o contexto correspondente.

Os usuários vivenciam o jogo na vida real. Foto: Equipe de pesquisa — Os usuários vivenciam o jogo na vida real. Foto: *Equipe de pesquisa*

Alguns usuários que experimentaram o produto consideram os exercícios em forma de jogos compactos, confortáveis, fáceis de instalar e usar. A equipe planeja pesquisar outros métodos para aumentar a precisão do reconhecimento de gestos manuais e movimentos mais difíceis. Ao mesmo tempo, os jogos precisam ser aprimorados em termos de gráficos e mecânica para aprimorar a experiência do usuário.

O professor associado Dr. Quan Thanh Tho, vice-diretor da Faculdade de Ciência da Computação e Engenharia da Universidade de Tecnologia da Cidade de Ho Chi Minh (VNU-HCM), instrutor, avaliou que o BK Hand Rehab oferece uma solução excelente em comparação aos métodos tradicionais de terapia manual, graças à criação de uma experiência de recuperação agradável, redução do tédio, ajuda a economizar custos e não exige que os pacientes se desloquem até instalações médicas.

O Professor Associado Tho afirmou que o projeto tem grande potencial, embora o uso de videogames para auxiliar na reabilitação das mãos não seja uma ideia nova, tendo sido mencionado e concretizado em muitos estudos anteriores. No entanto, estudos anteriores ainda apresentam muitas limitações, como a escolha de movimentos inadequados para o jogo, e a etapa de reconhecimento de gestos manuais não atingiu a precisão e a velocidade esperadas. "O BK Hand Rehab resolveu muitos problemas encontrados em estudos anteriores", afirmou.

Ele também acrescentou que o jogo precisa ser ajustado para se adequar aos pacientes por meio do feedback de usuários reais. Em segundo lugar, a equipe precisa obter a validação dos fisioterapeutas sobre a eficácia da solução. "Essas são as áreas que precisam ser aprimoradas", disse ele, acrescentando que está trabalhando com o Departamento de Ciência da Computação e Engenharia para ajudar a equipe a se conectar com centros médicos e hospitais ortopédicos para conduzir as pesquisas necessárias.

O projeto Hand Rehab ganhou recentemente o primeiro prêmio na Competição de Iniciativa Comunitária de 2023, organizada pela organização sem fins lucrativos SonTa Foundation.