Satakunnan ammattikorkeakoulun ja Rauman Fysikaalinen Hoitola Oy:n yhteistyönä on kehitetty virtuaalitodellisuutta hyödyntävä kuntoutukseen soveltuva peli. Kehitystä vauhditti johtava ajatus asiakkaan yksilöllisten tavoitteiden mukaan säädettävistä ominaisuuksista ja pelaamisen aikaisen liikkeen tietojen hyödyntämisestä. Oleellinen osa pelin soveltuvuudesta terapiakäyttöön on peliin kehitetty mahdollisuus hallita pelin säätöjä ulkoisesti.
Tarve pelin kehittämiseen syntyi Rauman Fysikaalinen Hoitola Oy:n (RFH) omistajien ideasta saada käyttöön virtuaalisuutta hyödyntävä peli, jonka avulla aktivoidaan koko kehoa ja ennen kaikkea alaraajoja. SAMKissa kehitettyä Mokke-peliä ohjataan yläraajojen avulla, mutta pelissä voidaan kuitenkin aktivoida tarpeen mukaan alaraajoja tai toteuttaa harjoittelu istuen. RFH:n fysioterapeuttien toiveesta pelin tuli olla asiakkaalle yksinkertainen, mutta haasteellinen ja yksilöllisesti säädettävä, jotta motivaatio peliin säilyisi ja harjoittelu olisi tavoitteellista. Kuntoutumisen ja tavoitteiden toteutumisen seuraaminen edellyttävät asiakkaan toimintojen mittaamista ja tarkkailua. Fysioterapeuteille on tämän vuoksi tärkeää saada nähtäväksi pelaamisen avulla kertyvä tieto liikeradoista, liikkeen laajuudesta, nopeudesta ja tarkkuudesta.
SAMKin aiemmissa pelinkehitysprojekteissa on havaittu haaste pelin säätöjen tekemisessä virtuaalimaailmassa. Asiakkaalle pelin säätöjen tekeminen saattaa olla liian vaikeaa ja vaihdettaessa laseja fysioterapeutin päästä asiakkaan päähän, saattavat säädöt tai näkymä muuttua. (Merilampi & Heikkinen 2022.) Tähän tarpeeseen vastattiin kehittämällä sovelluspohjainen etäohjausmahdollisuus, jolloin fysioterapeutti voi säätää tarvittavia muuttuvia tekijöitä tietokoneella etukäteen tai asiakkaan pelatessa (Marttila 2023). Etäohjaus mahdollistaa tavoitteiden mukaan ohjatun, progressiivisen harjoittelun sekä läsnä että etänä toteutettavassa terapiassa. Etäohjaussovellus otettiin käyttöön myös Mokke-peliin.
Kuntoutuksessa hyödynnettävä virtuaalisuus, erityisesti “immersiivinen virtuaalisuus” VR-lasien avulla, vähentää kivuntuntemusta (Wong, Tse & Qin, 2022). Mokke-pelissä harjoittelun avulla tavoitellaan asiakkaan aktivoimista liikkeelle ja harjoitusten tekemistä luonnollisilla liikeradoilla vähäisemmällä kiputuntemuksella. Kuntoutuja saattaa pelin aikana suorittaa suurempia liikeratoja ja useampia toistoja, kuin perinteisesti tehtyjen harjoitteiden muodossa. Liikkeen laadun varmistaminen ja riittävän ohjauksen antaminen jäävät edelleen fysioterapeutin vastuulle (Honkanen ym. 2022) ja siten päätökset yksilöllisistä säädöistä ja seisten tai istuen tehtävistä harjoitteista ovat ensisijaisen tärkeitä.
Mokke-peli
Mokke-pelissa kuntoutuja toimii jalkapallomaalivahtina hyödyntäen virtuaalilaseja (kuva 1). Pelin keskeisenä ominaisuutena on peliasetusten säätäminen hyödyntäen etäohjaussovellusta (kuva 2). Esimerkiksi pallojen tuloaikoja, -paikkoja, -nopeuksia ja pallon kokoa säätämällä voidaan säätää asetuksia fysioterapian näkökulmasta kuntoutujan tarpeita ja tavoitteita vastaaviksi.
Itse pelissä kerätään virtuaalilasien ohjainten tuottamaa dataa fysioterapeutin analysoitavaksi. Dataa saadaan ohjainten sijainnista, liikkeen nopeudesta ja kiihtyvyydestä. Etähallintasovelluksessa näkyy koordinaatistossa liikelaajuuksien maksimi- ja minimiarvot, maksimi -ja miniminopeudet, harjoituksen kesto sekä torjuttujen pallojen lukumäärä. Lisäksi saadaan visuaalisia kuvaajia ohjainten sijainti- ja nopeusdatasta. Tietokantaan kerääntyvän harjoitusdatan avulla pystytään seuraamaan kuntoutujan edistymistä ja suunnittelemaan uusia harjoitteita.
Harjoittelualueen tulee olla riittävän suuri, jos halutaan hyödyntää koko kapasiteetti, mitä peli voi tarjota. Jalkapallomaali vastaa siis tässä pelissä kooltaan oikeaa jalkapallomaalia. On kuitenkin mahdollista pelata pienemmällä alueella, jolloin säätöjä hyödyntämällä peliä voidaan hyödyntää erilaisten asiakkaan kohdalla. Pelin edelleen kehittäminen on mahdollista ja alaraajojen käyttäminen ohjaimissa olisi mielenkiintoinen variaatio. Tässä vaiheessa ohjaimia ei vielä voitu kiinnittää alaraajoihin, mutta erilaiset sensorit tai kiinnitysmekanismit voisivat mahdollistaa tämän.
Moniammatillinen kehittäminen
Pelinkehitys lähti liikkeelle aikaisemmin ilmenneestä tarpeesta saada säädettyä asetuksia virtuaalilasien ulkopuolelta. Lisäksi alkulähtökohtana oli, että lasien kanssa toimivien ohjaimien liikkeestä pitäisi saada kerättyä dataa fysioterapian tarpeisiin. Näiden asioiden selvittämiseen ja kuntoutuksen tarpeiden ymmärtämiseen kuluivat ensimmäiset kuukaudet, ennen kuin itse pelin teema tai toiminnot olivat selvillä. Alun perin jalkapallon torjuntapeli oli vain yksi esimerkki, jonka avulla etäohjaus ja datan tallentaminen nähtiin mahdolliseksi.
Monialaisen kehittämisen aluksi teknologian ammattilaisten oli käytettävä aikaa kuntoutukseen liittyvän olennaisen tiedon hankkimiseen ja ymmärtämiseen. Tätä prosessia helpotti hanketiimin koostuminen niin teknologian kuin kuntoutuksen asiantuntijoista sekä yhteistyö RFH:n edustajan kanssa. Jalkojen liikkeen seuraaminen oli haaste, mitä ei tämän hankkeen aikataulun puitteissa päästy selvittämään. Yhteiskehittämisen keinoin tilanne ratkaistiin siten, että kuntoutuja käyttää pelissä jalkojaan, vaikkei dataa niiden liikkeistä kerätä. Haastavaa oli myös datan tietoturvallinen käsittely ja palvelininfrastruktuurin suunnittelu. Tietoturva taattiin käyttämällä yleisiä suojauksen ja salauksen standardeja ja pelin kehitysvaiheessa on hyödynnetty SAMKissa valmiina olevaa infrastruktuuria. Asiakastietoja ei ohjelmaan tallenneta, ainoastaan asiakkaan tunniste vain fysioterapeutin tietämällä koodilla.
RFH:n fysioterapeuttien Hannakaisa Mäkitalon ja Hanna Teerialhon mielestä Mokke-peli on kiinnostava lisä kuntoutukseen, kuten koko VR-maailma yleisestikin: “Pelinä jalkapallo nimenomaan oli hyvä ratkaisu tuttuuden vuoksi. Peliä voisi toteuttaa hyvin myös muissa lajeissa, kuten salibandyssa tai jääkiekossa. Olisikin hienoa, jos samassa simulaatiossa olisi mahdollista valita eri lajien välillä.” Simulaation isoin etu on tällä hetkellä se, että pelialuetta on helppo määritellä ja sitä voi pelata pienemmällä alueella esimerkiksi pyörätuoliasiakkaan kanssa tai isommalla alueella liikkuvan nuoren kanssa. Mäkitalon ja Teerialhon mielestä “Haastetta peliin saadaan helposti lisäämällä pallojen nopeutta ja sijaintia, jonne seuraava pallo menee.” Mokke-simulaatiossa on paljon potentiaalia ja jatkokehittämällä siitä voisi saada hyvän kaupallisen versionkin.
Mokke-peli on kehitetty Opetus- ja kulttuuriministeriön rahoittamassa (Erityisavustus varhaiskasvatuksen ja opetustoimen henkilöstön osaamisen kehittämiseen ja korkeakoulutuksen erkostomaiseen kehittämiseen) hankkeessa Verkostoyhteistyöllä vauhtia tekoälypohjaisten virtuaaliteknologioiden saavutettavuuteen kuntoutuksessa. Mokke-peli on saatavilla kaikille sen jatkokehittämisestä kiinnostuneille ottamalla yhteyttä taina.jyrakoski@samk.fi.
Kirjoittajat: Taina Jyräkoski, Kari Marttila, Mikko Penttilä, Jani Lahti
Lähteet:
Honkanen, S., Korpi, H., Chichaeva, J., Holopainen, R., Sjögren, T. & Aartolahti, E. 2022. Virtuaalitodellisuuden ja lisätyn todellisuuden merkityksellisyys kuntoutuksessa. Julkaisussa Ilves, O., Korpi, H., Honkanen, S. & Aartolahti, E. (toim.) Robottien, virtuaalitodellisuuden ja lisätyn todellisuuden vaikuttavuus ja merkityksellisyys lääkinnällisessä kuntoutuksessa Järjestelmälliset kirjallisuuskatsaukset. Sosiaali- ja terveysturvan tutkimuksia 159. http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022052037517
Marttila, K. 2023. Unityllä toteutetun VR-pelin etäohjauksen suunnittelu ja toteutus. SAMK opinnäytetyö. https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202303012925
Merilampi, S., Heikkinen, M. 2022. Kokemuksia Whack-a-physio virtuaalitodellisuuspelistä kuntoutuksessa. Julkaisussa Merilampi, S. & Holappa, N. (toim.) Teknologia työkaverina – Yhteisiä kokemuksia hyvinvointi- ja terveysteknologioista Satakunta DigiHealth -ekosysteemissä. SAMK sarja B, Raportti 6/2022. https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022053039264
Wong, K.P., Tse, M.M.Y. & Qin, J. 2022. Effectiveness of Virtual Reality-Based Interventions for Managing Chronic Pain on Pain Reduction, Anxiety, Depression and Mood: A Systematic Review. https://doi.org/10.3390/healthcare10102047