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l’State of the Art. PAGINA 16 DE LA MEMORIA
Como es sabido, La rehabilitación cognitiva tiene por objetivo incrementar la calidad de vida de los pacientes minimizando o compensando los déficits cognitivos consecuencia de cualquier tipo de daño cerebral.
La evolución y el desarrollo de la tecnología en los últimos años permiten crear procesos de rehabilitación de gran intensidad y extensión en el tiempo de una forma sostenible. En este contexto, los entornos virtuales interactivos aparecen como una herramienta óptima para crear terapias basadas en actividades de la vida diaria (AVDs). Se ha demostrado la eficacia de los tratamientos de rehabilitación centrados en AVDs ya que favorecen la generalización del aprendizaje en los pacientes.
Sin embargo, para que un programa de rehabilitación basado en entornos virtuales interactivos sea eficaz debe albergar tareas que cumplan una serie de requisitos:
- Sencilleza: Minimizar el número de interacciones con el sistema que el paciente tiene que realizar para conseguir un objetivo dentro de la actividad.
- Dirección: el paciente estará guiado por el terapeuta durante la ejecución de la tarea.
- Monitorización: de forma que el terapeuta obtenga la información sobre qué y en qué condiciones ocurrió cada evento durante la ejecución de la tarea.
- Corrección: los errores del paciente deben ser corregidos hasta que éste consiga finalizar correctamente la AVD (aprendizaje libre de errores).
- Automatización: se genera una tarea con parámetros personalizados de forma automática.
Durante los últimos años la neurorrehabilitación se ha aprovechado de las ventajas que ofrecen los avances tecnológicos. El objetivo buscado ha sido el de lograr terapias de alto nivel de intensidad, que se puedan prolongar durante el tiempo necesario para cada paciente, de una forma económicamente sostenible. La continua evolución y mejora que se ha llevado a cabo en técnicas de procesado, renderizado de imágenes y gráficos, así como en los dispositivos de visualización y monitorización, ha incrementado la utilización de entornos virtuales interactivos para la rehabilitación del daño cerebral adquirido. En la literatura sSe pueden encontrar numerosos y recientes estudios que abordan los beneficios del uso de metodologías de rehabilitación basadas en entornos virtuales (realidad virtual, aumentada o mixta, serious games) buscando influir en el contexto de la vida real del paciente, favoreciendo la transferencia de las habilidades trabajadas en las terapias a otras actividades de vida diaria y por tanto a su día a día.
El vídeo esférico interactivo (VEI) es un sistema multimedia interactivo que se construye a partir de una imagen, vídeo, o mezcla de ambos que produce una visualización esférica del contenido , con el usuario situado en su centro. La visualización del contenido se controla mediante diversos gestos; ratón, pantalla táctil, gestos en el aire, gafas de realidad virtual, dependiendo de cuál sea su publicación o aplicación: app, web, ordenador, etc.
La base del contenido del (VEI) es susceptible de admitir capas de información multimedia variadas; textos, vídeos, galerías de imágenes, enlaces, puntos de acceso, mapas, etc. que conforman una experiencia multimedia totalmente escalable y adaptable en su forma y contenido.
El vídeo esférico interactivo (VEI) permite generar tareas de rehabilitación cumpliendo los requisitos expuestos. Por un lado, el VEI permite al terapeuta guiar al paciente por un escenario donde se reproducen situaciones de la vida diaria; hecho que, combinado con el uso de imagen real, aumenta la validez ecológica de la terapia. Además el uso de imagen real unido a una interacción sencilla e intuitiva disminuye la carga cognitiva requerida al paciente. De esta forma la configuración de los distintos elementos (estímulos) que se le presentaran al paciente, permite al terapeuta controlar el esfuerzo cognitivo que le será requerido en cada instante de la ejecución de la tarea.
Esta tecnología permite componer las escenas partir de diferentes fuentes de contenido, . Dde forma que los diferentes elementos que conformarán la imagen final, tanto escénicos como de estímulos al paciente, pueden proceder de fuentes diferentes, pudiendo ser tanto contenido sintético generado a partir de modelos 3D, como imágenes grabadas de la realidad (vídeo).
Retos tecnológicos del proyecto. PAGINA 24 DE LA MEMORIA
El objetivo de la neurorrehabilitación es lograr que el paciente se desenvuelva dentro de su entorno como lo hacía antes de la aparición del déficit cognitivo; o generar las condiciones necesarias para potenciar el desarrollo de las funciones. En el caso con de niños con déficit cognitivo, el objetivo es estimular el desarrollo de las mismas, compensando las alteraciones iniciales que lo condicionaron. Para ello trata de aprovechar la naturaleza plástica del sistema nervioso y la posibilidad de optimizar el patrón de conexiones de cada paciente.
Los entornos simulados de actividades de vida diaria permiten reproducir los estímulos que generan la demanda comportamental y ofrecen al terapeuta la posibilidad de interaccionar con el paciente, inhibiendo patrones de depuesta inadecuados, o estimulando las respuestas correctas mediante la modificación de los estímulos o su enriquecimiento con información complementaria.
Las alteraciones cognitivas suelen resultar complejas. Una misma lesión suele generar la alteración de diversas funciones, con distintos niveles de afectación. El conjunto de alteraciones de cada individuo puede definirse como perfil de afectación cognitivo.
En función de las alteraciones observadas en el perfil de afectación, las alteraciones comportamentales durante la interacción con el entorno pueden ser diferentes. Por ello, para cada alteración, es necesario diseñar la constelación de posibles respuestas a cada estímulo, y las estrategias de compensación para aquellas que se consideren incorrectas.
Se prentendepretende conseguir que el paciente pueda estanestar en un entorno real y adaptar este producto a todas las possiblesposibles dificultades del paciente, para que pueda moverse con facilidad y permitirle tomas de desicionesdecisiones; estas ultimasúltimas podranpodrán ser guiadesguiadas y evaludasevaluadas en todo momento gracia a un “interface” totalmente programable.
Este proyecto involucra al neuropsicólogo en todo el proceso de creación de los entornos interactivos de vídeo. Cada actividad estará diseñada desde su origen por neuropsicólogos en base a los distintos escenarios de interacción y las actividades de vida diaria que se desarrollan a partir de la interacción con los estímulos con los que se encuentra. Un equipo de neuropsicólogos expertos diseñará los entornos, los escenarios, las escenas, los estímulos que las componen, la constelación de interacciones que permiten el desarrollo de las actividades, las posibles respuestas inadecuadas de los pacientes en función de los diferentes déficits cognitivos y las diferentes hipótesis terapéuticas para cada una de las alteraciones.
La implantación en rutina clínica del sistema se llevará a cabo a partir de la plataforma de rehabilitación cognitiva Guttmann, NeuroPersonalTrainer®. El sistema contiene un conjunto de recursos terapéuticos ordenados por funciones cognitivas que los profesionales clínicos pueden elegir para intentar corregir los déficits que presenta el paciente. En esta plataforma se ofrecen los contenidos diseñados por un grupo selecto de neuropsicólogos expertos, mediante el editor de guiones terapéuticos e implementados mediante el editor y el generador de video esférico interactivo. La integración de las tecnologías resultantes del proyecto es un conjunto de contenidos terapéuticos puestos a disposición de la comunidad clínica, cuya prescripción pueden realizar con un solo click. Este concepto se inspira en el modelo de explotación de la industria farmacéutica y permite solucionar una de las barreras más importantes para la utilización de entornos de realidad virtual que es el tiempo que cada profesional necesita para asignar un tratamiento personalizado a los pacientes.
Como se ha indicado con anterioridad, la gran carencia de los sistemas de rehabilitación tecnológica existentes en el mercado hoy en día es su escasa validez ecológica para pacientes de déficit cognitivo adquirido. Las soluciones existentes que abordan esto, las encontramos a nivel experimental, basadas en imagen sintética y en forma de sistemas complejos de difícil implantación en rutina clínica.
El uso de entornos interactivos basado en vídeo esférico de alta definición incrementará en gran medida la capacidad del paciente para trasladar los beneficios de la terapia a su ecosistema cotidiano.
Por otra parte, el uso sistemático y sostenible del vídeo esférico interactivo como vía para sumergir al paciente en un entorno virtual de gran realismo, representa afrontar retos tecnológicos que, por si solos, resultan ser de interés científico y comercial.
Destacamos principalmente la flexibilización del vídeo esférico interactivo gracias a la introducción de las técnicas de composición digital de vídeo, que permite componer la imagen final en tiempo real en base a diferentes recursos de vídeo sincronizados según las interacciones del paciente.
La realización de un sistema capaz de reproducir experiencias basadas en vídeo esférico interactivo formado a partir de la composición digital de diferentes recursos audiovisuales representa un importante reto tecnológico que, de hecho, puede resultar de interés en un gran número de aplicaciones más allá de la terapia cognitiva.
Concretamente, en el marco de la neurorrehabilitación, la creación de un entorno virtual interactivo con gran realismo es vital para asegurar que los beneficios terapéuticos del tratamiento se traduzcan en una mejora real del día a día del paciente.
En este sentido, la falta de flexibilidad del vídeo monolítico dificulta y encarece enormemente la producción de nuevos contenidos terapéuticos. Por lo tanto, el uso de técnicas de composición digital multicapa aparece como la solución necesaria para hacer viable y sostenible la producción de nuevos contenidos terapéuticos, de mayor calidad y flexibilidad.
La interactividad de la terapia radica en el hecho de que el desarrollo de la sesión depende de las acciones correctas o incorrectas, que lleve a cabo el paciente. Hasta el momento, la mayor parte de las soluciones existentes en el mercado hacen uso de la interacción tradicional de los periféricos más extendidos en los equipos informáticos: teclado y ratón.
En este sentido, la incorporación de nuevas modalidades de interacción más accesibles puede facilitar enormemente el acceso a la terapia a pacientes de déficit cerebral con dificultades en el uso de los dispositivos más habituales. En el marco del presente proyecto se realizarán las primeras pruebas de concepto que permitirán evaluar la viabilidad de implementar diferentes modalidades de interacción noveles en la rehabilitación cognitiva.
En cuanto a la prueba de concepto de vídeo esférico 3D, el contenido tridimensional estereoscópico está cada vez más de moda en nuestras salas de cine. Su capacidad de inmersión resulta mayor. Por lo tanto, es fácil pensar que la incorporación de la estereoscopía en la rehabilitación cognitiva permita incrementar notablemente la sensación de realismo que siente el paciente, algo que, como ya hemos comentado, es importante para garantizar la validez ecológica de la terapia.
La posibilidad de generar la imagen final a partir de la composición digital de diferentes fuentes de imagen favorece la flexibilidad de la tecnología en cuanto a la gestión de estímulos. Se potenciará por tanto la configurabilidad de las tareas, incrementando la capacidad de adaptar cada una de ellas a distintos perfiles disfuncionales. Esta idea permitirá maximizar la explotación de un mismo recurso con distintos objetivos terapéuticos.
El objetivo 4. PAGINA 6 DE LA MEMORIA
Durante los últimos años la neurorrehabilitación se ha aprovechado de las ventajas que ofrecen los avances tecnológicos. El objetivo buscado ha sido el de lograr terapias de alto nivel de intensidad, que se puedan prolongar durante el tiempo necesario para cada paciente, de una forma económicamente sostenible. La continua evolución y mejora que se ha llevado a cabo en técnicas de procesado, renderizado de imágenes y gráficos, así como en los dispositivos de visualización y monitorización, ha incrementado la utilización de entornos virtuales interactivos para la rehabilitación del daño cerebral adquirido. En la literatura se pueden encontrar numerosos estudios que abordan los beneficios del uso de metodologías de rehabilitación basadas en entornos virtuales (realidad virtual, aumentada o mixta, serious games) buscando influir en el contexto de la vida real del paciente favoreciendo la transferencia de las habilidades trabajadas en las terapias a otras actividades de vida diaria y por tanto a su día a día.El objetivo es conseguir una herramienta innovadora que pueda ser utilizada en terapias de rehabilitación cognitiva, con un entorno real y atractivo mediante un “interface” totalmente programable y adaptable al grado de déficit cognitivo de cada paciente.
Para ello se establece los siguientes objetivos:
- Requisitos y alcance del VEI para ser utilizado por pacientes en terapias de rehabilitación.
- Desarrollo y ejecución del entorno multimedia y programación del “interface”; respetando la usabilidad de todo tipos de pacientes.
- Prueba i validación del VEI para ser utilizada con pacientes con daño cerebral.