PhysioAR: smart sensing and augmented reality for physical rehabilitation

Abstract

The continuous evolution of technology allows for a better analysis of the human being. In certain medical areas such as physiotherapy is required a correct analysis of the patient's evolution. The development of Information and Communication Technologies and recent innovations in the Internet of Things opens new possibilities in the medical field as systems of remote monitoring of patients with new sensors that allow the correct analysis of the health data of patients. In physiotherapy one of the most common problems in the application of treatments is the patient demotivation, something that today can be reduced with the introduction of Augmented Reality that provides a new experience to the patient. For this purpose, a system was developed that combines intelligent sensors with Augmented Reality application that will help monitor patient performance. This system is capable of monitoring lower limb movements acceleration, knee joint angle, patient equilibrium, muscular activity and cardiac activity using electromyography and electrocardiography with a wearable set of tools for easy utilization.

A evolução continua da tecnologia permite cada vez mais uma melhor análise do ser humano. Em certas áreas médicas, como a fisioterapia, é necessária uma correta análise da evolução do paciente. O desenvolvimento das Tecnologias de Informação e Comunicação, e as inovações no domínio de Internet das Coisas novas possibilidades no ramo da medicina, como sistemas de monitorização remota de pacientes com novos sensores que permitem a correta análise dos dados de saúde dos pacientes. Na fisioterapia um dos problemas mais comuns na aplicação dos tratamentos é a desmotivação do paciente, algo que hoje pode ser reduzido com introdução da aplicação da Realidade Aumentada que proporciona uma nova experiência ao paciente. Para isso nesta dissertação foi desenvolvido um sistema que combina sensores inteligentes com Realidade Aumentada que vai ajudar o paciente monitorizando o seu desempenho. Este sistema é capaz de monitorizar o ângulo do joelho, captar acelaração de movimentos dos membros inferiores, equilíbrio do paciente, atividade muscular e atividade cárdica usando electromiografia e electrocardiografia num conjunto wearable de fácil utilização.