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Publicação
From Augmented to Virtual Reality: Exploring the Virtuality Continuum in Parkinson’s Disease Therapy
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 2.65 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Parkinson’s Disease (PD) is a progressive neurological disorder that affects movement
through symptoms such as tremors, rigidity, and slowness, with a strong impact on patients’
quality of life. Since current treatments are mainly symptomatic, new complementary
strategies are needed. One of the main challenges is the lack of motivation in patients,
which affects their adherence to exercise plans. In this context, interactive tools that can
engage patients play an important role.
This dissertation explores the use of immersive technologies for PD therapy, focusing
on how different levels of immersion influence the user experience. A serious game, Fruit
Picker XR, was developed for the Meta Quest platform, supporting a progression from
Augmented Reality (AR) with fewer virtual elements to fully immersive Virtual Reality
(VR). This design makes it possible to test multiple steps along the virtuality continuum,
instead of just comparing AR and VR as two extremes.
Two user studies were carried out. The first compared AR and VR versions with
healthy participants and people with PD. The second extended this work by testing three
different levels of immersion in a refined version of the game integrated with a therapeutic
platform. Results from both studies showed that PD patients found AR easier and less
demanding, while VR offered stronger immersion but higher workload. The intermediate
level in the second study suggested a possible balance, combining accessibility with greater
sense of presence. Usability scores were positive overall, and eye-tracking data provided
additional insights into how attention shifted across the different immersion levels.
The study confirms the potential of immersive technologies for rehabilitation, while
also pointing out their limitations. Future work should include tests with larger groups of
PD patients, improvements to the questionnaires to make them more suitable for clinical
populations, and longitudinal studies to assess therapeutic effectiveness. This work has
already been disseminated in two co-authored scientific publications, and provides a basis
for further research on the use of immersive technologies in therapy.
A doença de Parkinson (DP) é uma doença neurológica progressiva que afeta o movimento, com sintomas como tremores, rigidez e lentidão, e um forte impacto na qualidade de vida. Como os tratamentos atuais são sobretudo sintomáticos, são necessárias estratégias complementares. Um dos principais desafios é a falta de motivação, que reduz a adesão aos planos de exercício; por isso, ferramentas interativas capazes de envolver os pacientes podem ser relevantes. Esta dissertação explora o uso de tecnologias imersivas na terapia da DP, analisando como diferentes níveis de imersão influenciam a experiência do utilizador. Foi desen- volvido o jogo sério Fruit Picker XR para a plataforma Meta Quest, permitindo uma progressão da Realidade Aumentada (RA) para a Realidade Virtual (RV) totalmente imer- siva. Este design possibilita testar várias etapas ao longo do continuum da virtualidade, em vez de comparar apenas RA e RV como extremos. Foram conduzidos dois estudos. O primeiro comparou RA e RV com participantes saudáveis e pessoas com DP. O segundo testou três níveis de imersão numa versão refinada do jogo, integrada numa plataforma terapêutica. Em ambos, os pacientes com DP consideraram a RA mais fácil e menos exigente, enquanto a RV aumentou a sensação de imersão, mas com maior carga de trabalho. O nível intermédio sugeriu um possível equilíbrio entre acessibilidade e presença. As pontuações de usabilidade foram, no geral, positivas, e os dados de rastreamento ocular ajudaram a compreender mudanças de atenção entre níveis de imersão. O estudo confirma o potencial das tecnologias imersivas para a reabilitação, apontando também limitações. Trabalho futuro deverá incluir amostras maiores de pacientes, questio- nários mais adequados a populações clínicas e estudos longitudinais para avaliar eficácia terapêutica. Este trabalho foi divulgado em duas publicações científicas em coautoria e fornece uma base para investigação futura.
A doença de Parkinson (DP) é uma doença neurológica progressiva que afeta o movimento, com sintomas como tremores, rigidez e lentidão, e um forte impacto na qualidade de vida. Como os tratamentos atuais são sobretudo sintomáticos, são necessárias estratégias complementares. Um dos principais desafios é a falta de motivação, que reduz a adesão aos planos de exercício; por isso, ferramentas interativas capazes de envolver os pacientes podem ser relevantes. Esta dissertação explora o uso de tecnologias imersivas na terapia da DP, analisando como diferentes níveis de imersão influenciam a experiência do utilizador. Foi desen- volvido o jogo sério Fruit Picker XR para a plataforma Meta Quest, permitindo uma progressão da Realidade Aumentada (RA) para a Realidade Virtual (RV) totalmente imer- siva. Este design possibilita testar várias etapas ao longo do continuum da virtualidade, em vez de comparar apenas RA e RV como extremos. Foram conduzidos dois estudos. O primeiro comparou RA e RV com participantes saudáveis e pessoas com DP. O segundo testou três níveis de imersão numa versão refinada do jogo, integrada numa plataforma terapêutica. Em ambos, os pacientes com DP consideraram a RA mais fácil e menos exigente, enquanto a RV aumentou a sensação de imersão, mas com maior carga de trabalho. O nível intermédio sugeriu um possível equilíbrio entre acessibilidade e presença. As pontuações de usabilidade foram, no geral, positivas, e os dados de rastreamento ocular ajudaram a compreender mudanças de atenção entre níveis de imersão. O estudo confirma o potencial das tecnologias imersivas para a reabilitação, apontando também limitações. Trabalho futuro deverá incluir amostras maiores de pacientes, questio- nários mais adequados a populações clínicas e estudos longitudinais para avaliar eficácia terapêutica. Este trabalho foi divulgado em duas publicações científicas em coautoria e fornece uma base para investigação futura.
Descrição
Palavras-chave
Parkinson’s Disease User Experience Virtual Reality Augmented Reality Virtuality Continuum Serious Games for Rehabilitation