Remote Follow-up of Patients using Exergames in Physical Therapy: Design and Technology Challenges

Abstract

Å opprettholde livskvaliteten til eldre har blitt et kritisk tema i Norge ettersom den eldre befolkningen stadig blir større. For å opprettholde livskvaliteten for de eldre, har EXACT utviklet helsetjeneste-teknologier som benytter konsepter fra treningsspill for å assistere i de eldres fysiske aktiviteter.

Bruken av treningsspill kan øke fysisk aktivitet, og øvelser i rehabiliteringsprogrammer kan administreres og overvåkes på en leken måte. Tidligere prosjekter har satt søkelys på å bruke IoT (Internet-of-things) for prototyping av gjennomgripende spill for ulike behov. Trondheim Kommune anser avstandsoppfølging som viktig for å redusere det medisinske systemets stress og innføre avstandsoppfølging av pasientens tilstand. Kombinasjonen av treningsspill og avstandsoppfølging for rehabilitering er per dags dato et relativt nytt felt.

I følgende masteroppgave ser vi på avstandsoppfølging av eldre pasienter som utfører treningsspill hjemmefra. Vi vil spesifikt konsentrere oss om treningsspillet Exertiles, utviklet fra et tidligere EXACT-prosjekt. Forskningsprosjektet bidrar til å bygge et avstandsoppfølgingssystem som støtter fysioterapeutene i oppfølging av eldre pasienter som utfører rehabilitering hjemmefra.

For å utforske måten fysioterapeuter i Trondheim kommune jobber på og mulighetene for en slik avstandsoppfølging, inviterte vi tidligere deltakere, nærmere bestemt fysioterapeuter, fra EXACT-prosjektet 2020 (Exertiles) til å gjennomføre semistrukturerte intervjuer. Målet vårt var å identifisere fysioterapeutenes visjon og bekymringer angående et avstandsoppfølgingssystem som inkorporer treningsspill for pasienters hjemmerehabilitering, sammen med data fra spillet som fysioterapeutene finner nødvendig for å effektivt kunne utføre rehabilitering.

I denne studien ble det gjennomført to intervjurunder for å sette seg inn i fysioterapeuters arbeid og praksis i kommunen, samt for å avdekke deres kunnskap og forståelse rundt fjernrehabilitering og treningsspillet Exertiles. Resultatene resulterte i generering av krav til prototypens design og utvikling. Prototypen ble senere evaluert for å oppdage defekter og bekrefte at kravene var oppfylt. Resultatene av intervjuene og prototypen følges av demonstrasjoner av ulike muligheter for systemarkitekturen, samt en enkel implementering av foreslått avstandsoppfølgingssystem.

Maintaining the quality of life of the elderly has become a critical issue in Norway as the elderly population keeps growing. To support this quality of life for the elderly, EXACT has developed health care technologies using concepts of exergames to assist the elderly's physical activity.

Using exergames can increase physical activity, and exercises in rehabilitation programs can be administered and monitored playfully. Previous projects have focused on using IoT (Internet-of-things) for prototyping pervasive games for different needs. Trondheim municipality considers remote follow-up a vital program to reduce the medical system's stress and introduce remote monitoring of the patient's condition. The combination of exergames and remote follow-up for rehabilitation is, as of now, a relatively new field.

In this master's thesis, we look at remote follow-up of elderly patients performing exergames at home. We will specifically concentrate on the exergame Exertiles, developed from a previous EXACT project. The research project contributes to constructing a remote follow-up system that supports the physiotherapists in the follow-up of elderly patients performing rehabilitation from home.

In order to explore the way physiotherapists in Trondheim Municipality work and the possibilities of such a remote follow-up, we invited earlier participants, specifically physiotherapists, from the EXACT project of 2020 (Exertiles) to conduct semi-structured interviews. Our goal was to identify the physiotherapists’ vision and concerns regarding a remote follow-up system that incorporated exergames for patients’ home rehabilitation, along with data from the game that the physiotherapists found necessary for effectively performing rehabilitation.

In this study, two interview rounds were conducted in order to familiarize with physiotherapists' work and practice within the municipality, as well as to uncover their knowledge and understanding regarding remote rehabilitation and the game Exertiles. The results resulted in the generation of requirements for the prototype's design and development. The prototype was later evaluated to detect defects and to confirm that its requirements had been met. The results of the interviews and prototype are followed by demonstrations of various possibilities of the system architecture, as well as a simple implementation of the proposed remote follow-up system.