Duygu durumu ve performansın gerçek zamanlı geribildirimi aracılığıyla rehabilitasyon egzersizlerinin zorluk düzeyinin dinamik olarak ayarlanması

Robot destekli rehabilitasyonda hasta motivasyonunu yüksek seviyede tutacak uygun zorluk düzeyinin belirlenmesi hala ilerlemeye açık bir araştırma konusudur. Üç farklı geribildirim yöntemi ile rehabilitasyon egzersizinin zorluk düzeyini değiştirerek denek motivasyonunu yüksek seviyede tutmayı amaçlayan robot destekli bir rehabilitasyon sistemi geliştirilmiştir. Yöntemlerden ilkinde deneklerin performansına (skor) göre (Performans Geribildirim Tabanlı Ayarlama (PGTA)), ikincisinde fizyolojik sinyaller yoluyla (deri iletkenliği) duygu durumuna göre (Fizyolojik Geribildirim Tabanlı Ayarlama (FGTA)), sonuncusunda ise aynı anda hem performans hem de duygu durumuna göre (PFGTA) bir değerlendirme yapılmaktadır. Konsept bir üst ekstremite eksoskeleton robotu olan RehabRoby üzerinde egzersizleri gerçekleştiren 20 sağlıklı denek ile değerlendirildi. Sistem, motivasyon durumunu dengelemek ve aynı zamanda kişiye özgü zorlayıcı olabilmek için deneklerin performans ve deri iletkenliği değerlerini orta seviyelerde tutacak şekilde egzersiz zorluk düzeylerini adapte etmektedir. Ortalama zorluk seviyesi dağılımına bakıldığında FGTA' da deneklere sunulan zorluk seviyelerinin (2.62±0.43, ortalama+standart sapma), PGTA (5.93±0.88) ve PFGTA' ya (3.99±0.38) göre biraz daha kolay olduğu görülmektedir. Deneklere daha kolay zorluk seviyesi sunulmasıyla FGTA' da PGTA ve PFGTA' ya göre daha düşük deri iletkenliği cevabı (9.35±8.9) ve daha düşük kalp atış hızı (89.27±9.35) değerleri, buna bağlı olarak da deneklerin daha az motive olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca daha kolay zorluk seviyesi ayarının bir sonucu olarak FGTA' da PGTA ve PFGTA' ya kıyasla daha düşük değerlik (5.7±0.95), uyarılma (5.45±1.6) ve baskınlık (5.9±1.5) öznel derecelendirmeleri görülmüştür. PFGTA' nın zorluk düzeyi varyansının (4.97±2.06), PGTA (1.48±0.49) ve FGTA' ya (3.52±1.41) göre yüksek olduğu görülmektedir. Zorluk düzeyinde daha geniş bir aralıktaki çeşitlilik deneğin yaşadığı şaşkınlık durumunu arttırarak daha motive bir rehabilitasyon süreci sağlayabilmektedir. Buna bağlı olarak PFGTA' daki Meantemp değeri (1.33±1.5), PGTA (2.39±1.78) ve FGTA' ya (2.03±1.58) oranla daha düşük olarak saptanmıştır.