La riabilitazione tecnologicamente assistita in - età evolutiva: il modello innovativo del Carelab Ivana Olivieri U.O. Neuropsichiatria e ...
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La riabilitazione tecnologicamente assistita in
età evolutiva:
il modello innovativo del Carelab
Ivana Olivieri
U.O. Neuropsichiatria e Riabilitazione dell’età evolutiva
IRCCS S. Maria Nascente Fondazione Don Gnocchi, Milano
Il mercato tecnologico è in
continua espansione, l’offerta
sempre più accattivante,
l’utilizzo sempre più pervasivo
La realta’ virtuale e la riabilitazione
Pubmed - Virtual reality- rehabilita on
200
180
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N° pubblicazioni
120
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1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Wiihabilitation
Tecnologie sofisticate Soluzioni a basso costo
provenienti dal mondo video-ludico
DSI: Direzione Sviluppo e Innovazione
Unità Operativa di
Neuropsichiatria Direttore: Dott. Furio Gramatica
e Riabilitazione dell’età ITB: Laboratorio di Integrazione
evolutiva Tecnologie Biomediche
Ing. Paolo Meriggi
Mercato, realtà di
ricerca e/o clinica
esterni, industria
DSI
ITB
Attività CARE Aree di
Clinica e LAB Ricerca
Riabilitazione, Tecnologica
Formazione (FdG)
(FdG)
Il framework teorico E Ecologico P Personalizzato I Interattivo Q Quantitativo
CARE (Computer Assisted REhabilitation) Lab
Luogo fisico per una approccio multidisciplinare alla riabilitazione
tecnologica (continuum tra ricerca e clinica)
Luogo di “scouting “, analisi e integrazione delle tecnologie esistenti
(framework EPIQ); collaborazione con aziende del settore.
Design architettonico nell’ottica di una tecnologia che sparisce
CARE Lab: i progetti
VITAMIN IN USO CLINICO
Progetto Smart Objects
Robotica Educativa e Coding
VITAMIN: VIrtual realiTy plAtform for Motor
and cognItive rehabilitatioN
REALTÀ VIRTUALE: TIPOLOGIE Realtà virtuale immersiva (visori, gloves, …) Realtà virtuale non immersiva Realtà aumentata
REALTÀ VIRTUALE e RIABILITAZIONE : POTENZIALITÀ
“Active ingredients of virtual reality”
Intensività
Flessibilità
Ambiente ecologico “Motor learning”
Task specifici
Feedback
Problem solving
Motivazione
VIrtual realiTy plAtform for Motor and
cognItive rehabilitatioN
Terapisti
Medici Psicologi
Bio-Ingegneri
Tecnici/Artisti Sviluppatori
Computer Grafica SoftwareVIrtual realiTy plAtform for Motor and
cognItive rehabilitatioN
Terapista
Utente
VIDEO
Tablet
AUDIO
Medico
Sensori e dispositivi di input
Unità di Elaborazione
e storageVITAMIN: i giochi riabilitativi
Potenziamento motorio arti superiori
Potenziamento cognitivo:
attenzione visiva
funzioni esecutive:
inibizione
shifting
memoria lavoro visuo-spaziale
GameSet :
“Gita al parco”
“Pronti via”
80 giochi riabilitativi
5 programmi riabilitativi
codificatiGITA AL PARCO Obiettivo principale : • Potenziamento del movimento dell’arto superiore e delle funzioni esecutive di attenzione selettiva, sostenuta, inibizione e shifting Svolgimento del gioco: • Raggiungimento di target in movimento attraverso il movimento dell’arto superiore (flessione a livello della spalla ed in estensione a livello del gomito) in un volume spaziale anteriore al piano frontale del bambino • Consegne presentano complessità crescente con modulazione delle richieste cognitive
Gita al Parco
Parametri modulabili:
Numero e gradezza di target (presentazione randomica)
Presenza bonus e distrattori (percentuale comparsa)
Velocita’ target
Direzione di movimento dei target
Durata totale del gioco
Modulazione delle consegne (giochi singoli/bipartiti/
tripartiti)Pronti via Obiettivo del gioco Promozione competenze attentive, memoria a breve termine e/o memoria di lavoro spaziale e visiva e inibizione Svolgimento del gioco: Raggiungimento con l’arto superiore di un target in posizione fissa in un volume spaziale anteriore al piano frontale del bambino
Pronti via
Parametri modulabili
Grandezza della griglia di riferimento
Numero dei target
Numero distrattori
Presenza / scomparsa dei target
Durata del giocoVITAMIN: utilizzo clinico
Bambini di età compresa tra i 5 e gli 11 anni
Quadri clinici:
Paralisi cerebrale infantile
Disturbi dello sviluppo della coordinazione
Disturbi specifici di apprendimento
Ritardi cognitivi
Deficit di attenzione e funzioni esecutive
Cicli di 10 sedute (45 minuti) a frequenza bisettimanale
Studi pilotaStudio pilota I Campione • 6 soggetti con paralisi cerebrale infantile forme unilaterali Trattamento • ciclo di 10 sedute Valutazione pre-post trattamento • Melbourne • ROM • Analisi cinematica e EMG • Abilhand-Kids Questionario di gradimento
Risultati preliminari: Valutazione funzionale
100,00% 96,00%
92,00%
80,00% 81,48%
60,00% 61,11% 65,79%
61,90% Scala Melbourne
52,63%
52,38%
40,00%
20,00%
0,00%
PRE POST
Movement Range 61,11% 81,48%
Precision 92,00% 96,00%
Dexterity 52,63% 65,79%
Fluency 52,38% 61,90%
Shoulder flexion (ac ve ROM)
180
160
140
Degrees [°]
120
100
80
60
40
20
0
T0 T1T0 linea continua blu T1 linea continua rossa DS: linee tratteggiate Dati normativi: grigio
Risultati preliminari: abilità quotidiane
Abilhand-kids
Incremento del punteggio complessivo in tutti i soggetti
Maggiore incremento in attività che richiedono movimenti a
carico di spalla e gomito
(lavare la la parte superiore del corpo, indossare lo zaino,
abbottonare la giacca, …)Risultati preliminari: Questionario di gradimento Apprezzamento significativo dell’esperienza in laboratorio da parte di tutta la popolazione in oggetto 2 bambini su 6 accusano stanchezza fisica al termine delle prime sessioni riabilitative
Risultati preliminari: analisi traiettorie
Soggetto 8
Sessione 1 Sessione 10
Soggetto 6
Sessione 1 Sessione 10VITAMIN: studio pilota II (DSA)
25 bambini con disturbo dell’apprendimento associato
disturbo dell’attenzione e/o delle funzioni esecutive
dalla classe terza primaria alla quinta primaria (8- 10 anni)
Cicli di 10 sedute (45 minuti) a frequenza bisettimanale
Valutazione Valutazione Follow Up
T0 T1BRIEF-2
QI (WISC-IV)
INTELLIGENZA Inibizione
Indice Memoria Lavoro
Automonitoraggio
Indice Velocità Esecutiva
Attenzione Sostenuta REGOLAZIONE COMPORTAMENTALE
(Leiter 3) Shift
ATTENZIONE VISIVA
Campanelle
Regolazione delle emozioni
AV 1 (NEPSY II)
Inibizione REGOLAZIONE EMOTIVA
(NEPSY II)
Avvio
INIBIZIONE Ranette (BIA)
Memoria di lavoro
Stroop (Leiter 3)
Pianificazione ed organizzazione
DOPPIO Attenzione divisa
COMPITO (Leiter 3)
Monitoraggio del compito
Labirinti (WISC-III)
PIANIFICAZONE
Organizzazione del materiale
FLESSIBILITA
Five point test (NEPSY-II
REGOLAZIONE COGNITIVA
MEMORIA VISUO Memoria (Leiter 3)
SPAZIALE Giro Barattoli (BAFE) INDICE ESECUTIVO GLOBALERisultati preliminari: Attenzione visiva
Mean = 29.62 %
Attenzione visiva (Campanelle) SD = 23.50 % Attenzione visiva (Campanelle)
Mean = 27.00 %
*
70,00 70,00
SD = 22.24 %
60,00
50,00
60,00
50,00
*
40,00 38,23
Accuratezza [%]
40,00 40,00
Rapidità [%]
30,00 30,00
19,23
20,00 20,00 15,77
10,00 10,00
0,00 0,00
PRE valutazione POST valutazione PRE valutazione POST valutazione
-10,00 -10,00
Attenzione visiva (NEPSY II)
Mean = 8.78 ss
14,00
SD = 3.12 ss
12,00 * 9,68
10,00
7,88
8,00
AV1 [ss]
6,00
4,00
2,00
0,00
PRE valutazione POST valutazioneRisultati preliminari: Inibizione
Inibizione (NEPSY II - Condizione B) Inibizione (NEPSY II - Condizione B)
Mean = 8.54 ss 90,00
Mean = 41.32 %
14,00
SD = 27.33 %
*
SD = 2.64 ss
80,00
12,00
10,00 9,40
70,00
60,00
*
Accuratezza [%]
7,68 49,56
Tempo [ss]
8,00
50,00
6,00 40,00 33,08
30,00
4,00
20,00
2,00
10,00
0,00
0,00
PRE valutazione POST valutazione
PRE valutazione POST valutazione
Inibizione (BIA)
Mean = 50.16 %
90,00
SD = 26.04 %
*
80,00
70,00
60,00 56,20
Ranette [%]
50,00 44,12
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
PRE valutazione POST valutazioneRisultati preliminari: Pianificazione
Pianificazione (WISC-III)
Mean = 8.76 ss
14,00
*
SD = 3.22 ss
12,00
9,48
10,00
8,04
Labirinti [ss]
8,00
6,00
4,00
2,00
0,00
PRE valutazione POST valutazioneVITAMIN: studio pilota III
11 bambini con disturbo disturbo dell’attenzione e/o delle
funzioni esecutive
dalla classe terza primaria alla quinta primaria (6- 10 anni)
Cicli di 10 sedute (45 minuti) a frequenza bisettimanale
Valutazione Valutazione Follow Up
T0 T1Risultati preliminari: Attenzione visiva/Pianificazione
Attenzione visiva (Campanelle) Attenzione visiva (Campanelle)
80,00 Mean = 22.55 %
*
70,00
SD = 20.14 %
70,00
60,00
60,00
50,00
*
50,00 43,73
Accuratezza [%]
40,00 34,45
Rapidità [%]
40,00
30,00
30,00
20,55 20,00
20,00 10,55
10,00
10,00
0,00
0,00 PRE valutazione POST valutazione
PRE valutazione POST valutazione
-10,00
-10,00
Pianificazione (WISC-III)
Mean = 9.60 ss
16,00
*
SD = 3.26 ss
14,00
12,00
10,55
10,00
Labirinti [ss]
8,64
8,00
6,00
4,00
2,00
0,00
PRE valutazione POST valutazioneI risultati preliminari: sembrano confermare ricadute positive sul piano clinico- funzionale nei soggetti valutati con mantenimento al follow-up supportano positivamente l’approccio e la metodologia rappresentano la base di partenza per la messa a punto di trial specifici necessari per una valutazione dell’efficacia necessitano di essere confermati anche con l’acquisizione di dati normativi rispetto alla performance durate le attività di gioco
CARE Lab: sviluppi futuri GAMESET VITAMIN : “Passo, passo” Promozione delle abilità di spostamento nello spazio e di bilanciamento del carico in compiti di pianificazione visuo-spaziale Smart objects Robotica educativa Repliche CARElab (altri centri FDG) CARElab@home
Utilizzo di Smart Objects in riabilitazione Obiettivi: Passaggio dalla realtà virtuale a quella reale (oggetti di uso quotidiana) Biofeedback per arricchire l’interazione e migliorare la performance Acquisizione dati quantitativi relativi al movimento (operatore- indipendente) Potenziale monitoraggio remoto (riabilitazione a domicilio)
Grazie a… Carelab team: Ivana Olivieri Paolo Meriggi Elena Brazzoli Valentina Di Giusto Carolina Zorzi Rosanna Blonda Valentina Volpicelli Silvia Rezzonico Marcella Mazzola Tarjn Reina
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