Tangible Interactive Games for Use in Physiotherapy

Abstract

Fysioterapi krever ofte at pasienter utfører repetitive øvelser over en lengre periode, noe som kan gjøre det utfordrende å opprettholde motivasjonen. Seriøse spill (serious games) har blitt brukt for å øke motivasjonen i mange domener, men har ennå ikke blitt en del av de fleste fysioterapeuters «verktøykasse». Denne oppgaven har som mål å utforske potensialet for bruk av taktile interaktive spill i fysioterapi og er motivert av følgende forskningsspørsmål: (1) Hva kan vi lære av eksisterende forskningslitteratur vedrørende design av spillbaserte løsninger for fysioterapi? og (2) Hvordan opplever fysioterapeuter å bruke konsepter fra spillifisering (gamification) i behandling av pasienter? En strukturert litteraturstudie ble gjennomført for å besvare det første forskningsspørsmålet, hvor ni hovedtrender i eksisterende fysioterapispill ble identifisert og diskutert. Det andre forsknings-spørsmålet ble besvart gjennom en brukersentrert designprosess der en funksjonell prototype av et taktilt interaktivt spill kalt ColorCube ble designet og evaluert. Pasienter og fysioterapeuter var involvert i hele prosessen gjennom å gi innsikt som var essensiell for utformingen av spillkonseptet og å delta i evalueringen av prototypen. Evalueringen resulterte i syv designanbefalinger: (1) Design for allsidighet, (2) Tilrettelegg for bevegelseskvalitet, (3) Design for positiv avledning, (4) Design for justerbar vanskelighetsgrad, (5) Sikre et raskt og enkelt oppsett, (6) Design holdbare og sikre taktile grensesnitt og (7) Involver både fysioterapeuter og pasienter i designprosessen. Avslutningsvis viser oppgaven at det er et stort potensial for bruk av taktile interaktive spill i fysioterapi og at slike spill kan gi fysioterapeuter et verktøy for å øke pasienters motivasjon.

Physiotherapy often requires patients to perform repetitive exercises over an extended period of time, and it can be challenging for patients to stay motivated. Serious games have been used to increase motivation in many domains but have not yet become a part of most physiotherapists' "toolbox". This thesis aims to explore the potential of using tangible interactive games in physiotherapy and has been motivated by the following research questions: (1) What can we learn from existing research literature concerning the design of game-based solutions for physiotherapy? and (2) How do physiotherapists experience using concepts from gamification in the treatment of patients? A structured literature review was conducted to answer the first research question, where nine main trends in existing physiotherapy games were discovered and discussed. The second research question was answered by drawing on a user-centered design process where a functional prototype of a tangible interactive game called ColorCube was designed and evaluated. Patients and physiotherapists were involved throughout the process by providing insights essential to the design of the game concept and evaluating the prototype. The evaluation resulted in seven design recommendations: (1) Design for versatility, (2) Facilitate movement quality, (3) Design for positive diversion, (4) Design for adjustable difficulty, (5) Ensure a quick and easy setup, (6) Design durable and safe tangible interfaces, and (7) Involve both physiotherapists and patients in the design process. To conclude, the thesis shows that there is a great potential for using tangible interactive games in physiotherapy and that such games could become a part of the physiotherapists' "toolbox" to increase patients' motivation.