DINO - Jogo estimulante para fisioterapia infantil

Resumo

Motivado pela escola a identificar um problema da vida real e buscar uma solução para ele, o grupo focou em pesquisas na área da saúde infantil. Alguns fisioterapeutas infomaram que muitas pessoas se entediam ao realizar sessões repetitivas, principalmente crianças. Pensou-se, assim, em uma forma de fisioterapia mais dinâmica e divertida para o paciente na faixa etária de 8 à 11 anos através de um jogo estimulante. Utilizando princípios da Gameterapia, a interface gráfica foi elaborada com foco no público alvo infantil. O jogo foi desenvolvido em uma plataforma de jogos 2D e possui como interface com o usuário um tapete adaptado para ser reconhecido como um teclado pelo sistema computacional. Foi escolhido como computador um dispositivo AndroidTV a fim de possibilitar um menor custo e mais versatilidade à solução. Observou-se a oportunidade de desenvolver um aplicativo que auxiliasse o profissional fisioterapeuta durante as sessões, o que requereu uma nova sequência de pesquisas inicialmente não prevista. Os testes iniciais foram realizados com colegas e professores e, posteriormente, na exposição pública na feira de projetos anual da escola. Os resultados obtidos indicaram uma boa aceitação do público em geral, concluindo que a aplicação da proposta viabiliza uma sessão de fisioterapia mais atrativa e menos cansativa ao paciente, e, também, menos desgastante ao profissional da saúde, sendo necessários ainda, mais testes de campo. Desenvolver um projeto de tecnologia assistiva promoveu ao grupo um novo olhar às necessidades da sociedade, vislumbrando uma oportunidade de contribuir com soluções que auxiliem no tratamento fisioterápico infantil.

 

 

 

 

 

Pergunta / proposta

Em fevereiro de 2018, fomos incentivados a reunir ideias sobre possíveis projetos para a feira que acontece anualmente em nossa escola, a Projete (Projete 2018). Nos reunimos e fizemos um "brainstorm", organizamos ideias de vários tipos, mas a que mais nos encantou foi a de fazer um projeto que auxiliasse crianças por meio de jogos. Pensamos inicialmente em um jogo de tabuleiro em tamanho real, mas com o passar do tempo, amadurecemos a ideia e passou a ser um jogo com o qual a criança interage através de uma pista e consegue executar movimentos típicos de uma sessão fisioterapêutica.

Consultas feitas a profissionais de saúde que lidam com crianças resultaram na informação de que a execução de exercícios repetitivos é um processo desgastante e complexo para ambos os lados e focamos nessa característica dos tratamentos de mobilidade infantil.

Nesse contexto, surgiu o "DINO - Jogo estimulante para fisioterapia infantil". A proposta do projeto é auxiliar na fisioterapia infantil, através de um jogo interativo que, utilizando os princípios da Gameterapia,  estimule as crianças a se movimentarem de acordo com a ação de um personagem.

Devido à limitação de tempo, decidimos trocar a pista por um tapete de dança USB que normalmente é conectado a um computador. Assim, os requisitos do projeto foram: um tapete que capta os movimentos do jogador, um Android TV que executa o jogo, uma TV para visualização do jogo e um suporte para fixar o tapete e servir como um meio de segurança para o usuário.

 

Pesquisa

O desenvolvimento motor de uma pessoa progride, naturalmente, a medida que ela cresce, sendo um processo complexo e diversificado. Tal desenvolvimento pode ser comprometido por diferentes origens e são caracterizados por mudanças, positivas ou negativas, nas ações motoras do ser humano. A Fisioterapia é um ramo que se dedica na prevenção e na ecuperação dessas ações.

Segundo Gustavo Adolfo Rodrigues Valle, médico do Departamento de Neurologia da Sociedade Brasileira de Pediatria (SBP), a Fisioterapia colabora para o desenvolvimento motor e também exerce um papel fundamental nas habilidades cognitivas, de linguagem e sensoriais. Não são raros os pacientes que se entendiam durante uma sessão de terapia tradicional. Surgiu, então, no Canadá em 2006 a gameterapia: utilização de jogos em sessões fisioterapêuticas ortopédicas e neurológicas que tornava os tratamentos mais dinâmicos e divertidos, possibilitando um maior empenho dos pacientes. Pesquisas mostram que a gameterapia possui inúmeros benefícios: 

  • Distrai a atenção do paciente da dor e do desconforto provocados ao longo da sessão;
  • Estimula a atividade cerebral;
  • Minimiza, devido à característica de diversão, o custo com internações hospitalares: é comum o desenvolvimento de quadro depressivo em pacientes que tiveram a mobilidade reduzida.

Como exemplo de aplicação da gameterapia, tem-se o Nintendo Wii, que já apresentou resultados satisfatórios, apoiados por um protocolo de avaliação padronizado. Segundo o professor Leandro Lazzareschi, já existem games desenvolvidos especificamente para a gameterapia, criados com o caráter terapêutico, mas com baixa difusão no mercado ou ficam restritos ao modelo do console do jogo. Para a desenvolvedora Marina Camargo,  os jogos com enfoque na saúde ainda são pouco explorados, tendo em vista as possibilidades existentes. Tais pesquisas reforçaram a nossa vontade de desenvolver um jogo em um ambiente de fácil utilização e que pudesse, talvez, ser utilizado por leigos.

Pesquisamos plataformas de desenvolvimento de jogos em 2D que fossem simples e, também, um aparelho que executasse o jogo, sendo encontrado o Android TV: aparelho que transforma televisões comuns em Smart TVs, isto é, um mini computador com sistema operacional Android com acesso a conteúdo multimídia e saída HDMI para TVs, além de armazenamento local.

No momento de idealizar o jogo, buscamos um personagem atrativo para crianças. Após pesquisas, escolhemos o dinossauro, pois estudos apontam que o conhecimento das crianças sobre esse animal baseia-se em um fenômeno conhecido como “interesses intensos” no ramo da Psicologia: uma motivação muito forte para um tópico específico. Especialmente aqueles que exigem um domínio conceitual, no caso dos dinossauros, fazem com que a criança melhore a perseverança, a atenção e as habilidades de pensamento mais complexo como o processamento de informações. Também foi provado que as habilidades linguísticas são significativamente melhoradas através de um indicador de alta compreensão.

Finalizamos a discussão com possíveis soluções para resolver o problema encontrado e decidimos fazer uma pista interativa funcionando com o auxílio de um jogo. Discutimos sobre a melhor opção e resolvemos usar um tapete de dança para captar os movimentos realizados pelo paciente. Assim, cada botão clicado faria certo movimento do personagem no jogo.

Método / Testes

Após definirmos os requisitos, começamos a etapa de desenvolvimento. Utilizando o método da Engenharia, dividimos o projeto em etapas principais: tapete, jogo e integração. Realizamos reuniões semanais com a orientadora e registramos a evolução do projeto em nosso diário de bordo (Diário de Bordo).

Inicialmente, tivemos a ideia de fazer com que a interface com o "jogador" fosse um tabuleiro em tamanho real. Porém, devido a limitações de espaço e mobilidade, redefinimos tal interface para ser um tapete de dança. Dessa forma, adquirimos um tapete USB para ser conectado ao AndroidTV.

Enquanto aguardávamos o recebimento do tapete, começamos a preparar o jogo limitando o personagem a movimentos básicos como pular, andar para frente e para trás, pois são movimentos mais práticos e comuns de jogos de plataforma. Inicialmente, por motivos de praticidade, o jogo foi testado em um computador e os movimentos executados por um teclado convencional. 

Com o objetivo de testar a compatiblidade do jogo no sistema Android, utilizamos dois ambientes de testes: máquina virtual instalada em um PC e smartphone Android. Os resultados dos testes foram que na máquina virtual o jogo não "rodou", enquanto que no smartphone a tela ficou desconfigurada. Com isso, alteramos a interface gráfica do jogo de modo que ela ficasse mais "leve" e testamos diretamente no AndroidTV, com receio de que o jogo não fosse executado devido a alguma incompatibilidade de recursos entre um PC e o dispositivo Android. É importante ressaltar que a plataforma utilizada para desenvolver o jogo não exporta um aplicativo de forma nativa, sendo necessário, então, utilizar alguns frameworks livres disponíveis na Internet para a geração do APK.

Com o jogo pronto e executando no AndroidTV, cujo teste utilizou um teclado USB, retornamos ao teste do tapete de dança, ou seja, a etapa de integração. Ao conectá-lo no dispositivo Android, ele não foi reconhecido pelo sistema operacional, gerando um erro de compatibilidade de entrada. Buscamos soluções para tentar instalar o driver correto do tapete no Android, mas nos deparamos com procedimentos complexos e que exigiram auxilio da professora orientadora. Após dias de testes, concluimos que aquele tapete somente poderia ser utilizado se fosse gerada uma nova imagem do Android com o driver específico do modelo do tapete, o que inviabilizou o uso do mesmo como interface de entrada. Iniciamos uma busca por outro modelo, também USB, mas que fosse compatível ao Android instalado no dispositivo. Enfim, conseguimos outro tapete que foi reconhecido pelo sistema operacional, mas que não comunicava com o jogo de forma correta. Descobrimos que era necessário realizar o processo de "root" no dispositivo Android a fim de reconfigurar as teclas correspondentes de cada botão do tapete. Após muitos testes, conseguimos descobrir os códigos correspondentes a cada botão e reconfiguramos para os códigos das teclas do teclado padrão do Android. Assim, a cada botão clicado, uma ação era realizada no jogo.

Finalizados os testes iniciais, preparamos o protótipo para exposição na feira da escola. Dessa forma, esperávamos colher resultados a respeito da funcionalidade do protótipo.

 

Resultados

Durante o ano, foram realizados testes intermediários para validar o personagem, a jogabilidade e o desempenho de execução.

Nos testes iniciais com colegas de sala, tivemos uma boa aceitação no quesito de jogabilidade. Porém, alguns adultos apresentaram dificuldade em executarem os movimentos no tempo necessário, o que tornou o processo de desenvolvimento do jogo iterativo, de forma que alguns obtáculos foram reposicionados, assim como a velocidade de movimentação do personagem.

O objetivo inicial do projeto era aprensentá-lo na feira da escola (Video Projete 2018) para avaliação e recepção do público e foi um sucesso. Pessoas de todas as idades passaram para testar o protótipo e o "feedback" foi bom. Todos, principalmente as crianças, gostaram do jogo tanto pelos personagem e gráficos utilizados quanto pelo tapete e pelas barras de apoio instaladas ao lado do tapete, dando maior sensação de segurança para jogar.

Ao longo do desenvolvimento, percebemos que a proposta seria em parte cumprida pelo jogo + tapete, porém, visualizamos uma oportunidade de incrementar a solução com um aplicativo que auxiliasse o profissional de saúde ao longo das sessões executadas pelo paciente. Não se trata de uma proposta com fins de diversão pura, mas sim de um sistema que promova a evolução do paciente que requer um tratamento fisioterápico dos membros inferiores. Como resultado dessa observação, desenvolvemos um aplicativo para dispositivos móveis que permitia inserir e consultar dados das sessões feitas pelo paciente.

O projeto foi premiado na feira da escola com o 1° lugar geral do 2° ano diurno e como melhor documentação técnica. Além disso, foi entrege um certificado de destaque em tecnologia assistiva por uma empresa da cidade (Resultado Projete 2018).

Fotos da apresentação da feira da escola no anexo abaixo:

Conclusão

Os resultados obtidos indicaram uma boa aceitação do público em geral, sejam eles adultos ou crianças. O jogo se apresentou estável, mas com problemas de desempenho em alguns trechos das fases. Por motivos de conflitos de agenda, ficamos impossibilitados de testar o projeto em ambientes reais, tais como clínicas de fisioterapia, instituições infantis entre outros. Porém, essa limitação despertou o interesse pela continuação do desenvolvimento da proposta, de forma que os resultados obtidos em ambientes reais, junto aos já coletados e observados, forneçam parâmetros para que o jogo possa ser corrigido e/ou adaptado a novas situações.

O projeto foi concluído de acordo com o planejado durante o ano. Ele cumpriu os requisitos propostos, que foram: uso de um tapete de dança, uso de uma TV para exibir o jogo e uso de AndroidTV. O jogo foi desenvolvido conforme havíamos pensado, 3 jogos com fases e níveis de dificuldade distintos. No início do desenvolvimento do projeto, não estava planejado o desenvolvimento de um aplicativo complementar que auxiliasse o trabalho do fisioterapeuta. Porém, ao observar essa necessidade, nos dispusemos a desenvolver mais esse recurso que serviria como uma ficha fisioterápica digital na qual seriam armazenados dados sobre o paciente e novas sessões. Essa implementação foi bem aceita, de forma que ajuda o projeto a ficar mais completo.

De qualquer forma, concluímos que a aplicação da proposta viabiliza uma sessão de fisioterapia mais atrativa e menos cansativa ao paciente, e, também, menos desgastante ao profissional da saúde, sendo necessário ainda, mais testes de campo. Desenvolver um projeto de tecnologia assistiva promoveu ao grupo um novo olhar às necessidades da sociedade, vislumbrando uma oportunidade de contribuir com soluções que auxiliem no tratamento fisioterápico infantil.

Como possibilidades de trabalhos futuros, imaginamos implementar mais recursos de segurança ao paciente na estrutura física do suporte, tais como cintos de sustentação, adaptação do processo de montagem da estrutura de forma que ela fosse de transporte mais simples e regulagem de altura das barras de apoio laterais. Também, novas fases nos jogos poderiam ser desenvolvidas, além da publicação de um tutorial de instalação do tapete de forma que fosse possível que qualquer pessoa fizesse uso do sistema.

A seguir, apresentamos um video demonstrativo do nosso projeto.

 

 

 

Sobre mim

Somos alunos da Escola Técnica de Eletrônica "Francisco Moreira da Costa" - ETE "FMC" e anualmente temos uma feira de projetos chamada Projete. Desta forma, no início do ano letivo nos reunimos e pensamos em desevolver algum protótipo que visava atender crianças na área da fisioterapia. A nossa maior motivação era apresentar o projeto da melhor forma possível, e assim, que ele possa ser realmente utilizado para ajudar no tratamento dessas crianças. Seria importante ganhar a Google Science Fair para que o projeto obtivesse mais reconhecimento e para que alcançasse mais pessoas, e também serviria de motivação para implementarmos o protótipo cada vez mais.

Saúde e segurança

Grande parte do desenvolvimento da proposta foi realizada no ambiente - laboratórios e sala de aulas - da nossa escola.

De forma geral, os ambientes possuem regras de convivência e segurança pessoal, tais como uso de óculos de proteção, regras de vestimenta, horários de utilização.

 

Bibliografia, referências e agradecimentos

Agradecimentos

Gostaríamos de agradecer a nossa escola, a ETE "FMC", que nos proporcionou recursos como laboratórios para que pudéssemos desenvolver nossas ideias. Agradecemos em especial nossa professora e orientadora Ana Letícia Gomes, que nos auxiliou desde o princípio para que obtivéssemos o melhor e mais completo resultado. Também gostaríamos de agradecer um aluno, estagiário e monitor da faculdade INATEL, Ruan Patrick de Souza, que auxiliou na elaboração do jogo, tirando dúvidas sobre funções da plataforma de desenvolvimento de jogos 2D, Construct 2. Agradecemos aos nossos pais que nos deram todo apoio necessário para construção do projeto. 

 

Referências

 

Free Games Assets , Game Art 2D . Disponível em: <https://formatacaoabnt.blogspot.com/2011/10/referencias.html>. Acesso em:  25 Jul. 2018

 

Terapia intensiva neonatal e pediátrica no Brasil: o ideal, o real e o possível.   Disponível em:  <http://www.scielo.br/pdf/jped/v80n6/v80n6a02.pdf> . 

 

A CRIANÇA EGRESSA DA TERAPIA INTENSIVA NA  LUTA PELA SOBREVIDA . <https://www.redalyc.org/html/2670/267019638005/ >.      

 

Physical therapists' perspectives on using contextual factors in clinical practice: Findings from an Italian national survey. Disponível em: <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30500838>.  

 

CARACTERÍSTICAS DE CRIANÇAS COM MIELOMENINGOCELE: implicações para a fisioterapia.    Disponível em: <https://periodicos.pucpr.br/index.php/fisio/article/view/19357>.

 

IMPORTÂNCIA DAS CORES PARA CRIANÇAS.

Disponível em: <http://turminhadocaramelo1.hospedagemdesites.ws/blog/cores-para-criancas/> Acesso em: 1 Out. 2018.

 

Trabalhando com as cores. Disponível em: <http://revistaeducacaoinfantil.com.br/trabalhando-com-as-cores/>  Acesso em: 1 Out. 2018.

 

Por que os dinossauros fascinam tanto as crianças?. Disponível em: <http://blog.abaratadizqtem.com.br/por-que-os-dinossauros-fascinam-tanto-as-criancas/>  Acesso em: 1 Out. 2018.

 

Como Gerar um APK utilizando o Intel XDK e o PhoneGap.   Disponível em: <https://www.makeindiegames.com.br/desenvolvimento/como-gerar-um-apk-com-utilizando-o-intel-xdk-e-phonegap/>  Acesso em: 24 Set. 2018.

 

Conheça 10 motivos para investir em gameterapia.  Disponível em:  <https://blog.miotec.com.br/motivos-para-investir-em-gameterapia/>  Acesso em: 23 Set. 2018.

 

Gameterapia ajuda na reabilitação de pacientes.  Disponível em: <https://www.odebate.com.br/saude-beleza/gameterapia-ajuda-na-reabilitacao-de-pacientes-15-03-2011.html>  Acesso em: 18 Set. 2018.

 

Gameterapia: o tratamento que une medicina e diversão. Disponível em: <https://www.agenciajovem.org/wp/gameterapia-o-tratamento-que-une-fisioterapia-e-diversao/>   Acesso em: 18 Set. 2018.

 

4 tendências no mercado de fisioterapia para ficar de olho.  Disponível em: <https://blog.miotec.com.br/4-tendencias-no-mercado-de-fisioterapia-para-ficar-de-olho/>    Acesso em: 19 de Jul. 2018.

                                             

Como exportar o jogo desenvolvido no Construct 2 para diversas plataformas.  Disponivel em: <https://www.makeindiegames.com.br/desenvolvimento/como-exportar-o-jogo-desenvolvido-no-construct-2-para-diversas-plataformas/>   Acesso em: 9 Jul. 2018.

 

Gerar APK com Construct 2 r227 e Intel XDK 3088.  Disponível em: <http://www.perametade.com/gerar-apk-com-construct-2-r227-e-intel-xdk-3088/ >   Acesso em: 9 Jul. 2018.

 

JOGOS DE REALIDADE VIRTUAL E A FISIOTERAPIA. Disponível em: <http://preverfisio.com.br/blog/jogos-de-realidade-virtual-e-a-fisioterapia/>   Acesso em: 10 Jun. 2018

 

As TV Box Android vieram para ficar… sabe para que servem?      Disponível em:<https://pplware.sapo.pt/gadgets/as-tv-box-android-vieram-para-ficar-sabe-para-que-servem/>. 

 

FISIOTERAPEUTAS USAM JOGOS PARA TRATAR PACIENTES EM HOSPITAL.  Disponivel em: <http://www.fisionet.com.br/biblioteca/fisioterapeutas-usam-jogos-para-tratar-pacientes-em-hospital>.

 

Videogames ajudam na recuperação de pacientes com problemas motores. Disponível em: < https://emais.estadao.com.br/noticias/bem-estar,videogames-ajudam-na-recuperacao-de-pacientes-com-problemas-motores,10000053437>.

 

Crianças apaixonadas por dinossauros possuem uma inteligência mais desenvolvida. Disponível em: <https://osegredo.com.br/criancas-apaixonadas-por-dinossauros/>.

 

Crianças que gostam de dinossauros podem ser mais inteligentes. Disponível em:

<https://www.xalingo.com.br/blog/2018/03/criancas-que-gostam-de-dinossauros-podem-ser-mais-inteligentes/>.

 

Paixão por dinossauros aumenta a inteligência infantil. Disponível em: <https://www.resilienciamag.com/paixao-por-dinossauros-aumenta-a-inteligenciinfantil/>.

 

Fisioterapia pediátrica.  Disponível em: <https://www.infoescola.com/medicina/fisioterapia-pediatrica/>.

 

O Papel da Fisioterapia no Programa de Práticas Integradas em Saúde Coletiva (PISC). Disponível em: <http://seer.unipampa.edu.br/index.php/siepe/article/view/2375>.

 

Videogames auxiliam fisioterapeutas no tratamento com exercícios. Disponível em: <http://revistadonna.clicrbs.com.br/noticia/videogames-auxiliam-fisioterapeutas-no-tratamento-com-exercicios/>.

 

A importância da fisioterapia nos dias de hoje. Disponível em: <http://www.evoluirfisioterapia.com.br/visualizarNoticia.php?id=33>.