Plataforma de realidad virtual para la rehabilitación de lesiones músculo – esqueléticas y respiratorias: un estudio piloto en un entorno clínico
| dc.contributor.advisor | Manzano Villafuerte, Víctor Santiago | |
| dc.contributor.author | Eugenio Arias, María Belén | |
| dc.contributor.editor | Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas Electrónica e Industrial. Carrera de Telecomunicaciones. | |
| dc.date.accessioned | 2026-07-03T23:09:46Z | |
| dc.date.issued | 2026-07-03 | |
| dc.description | La presente investigación abordó el desarrollo y validación de una plataforma de realidad virtual (RV) para la rehabilitación de lesiones músculo-esqueléticas y respiratorias en adultos mayores, implementada como estudio piloto en la Universidad Técnica de Ambato. Los programas convencionales presentan baja adherencia por su carácter repetitivo, retroalimentación limitada y barreras de acceso para pacientes con movilidad reducida. Se integra un sistema de entornos inmersivos de RV con gamificación y monitoreo fisiológico en tiempo real. Desarrollada en Unity 6 para el visor Meta Quest 3, la plataforma incluye tres escenarios tridimensionales modelados en Blender donde los pacientes realizan ejercicios guiados por un avatar virtual. El módulo respiratorio RespMon emplea un sensor MPU6050 sobre una banda diafragmática con microcontrolador ESP32-C3, transmitiendo vía BLE los tiempos de inhalación, exhalación, relación I:E y eventos de apnea. El módulo músculo-esquelético ROMAnalyzer usa visión computacional con MediaPipe Pose para estimar ángulos articulares de miembros superiores e inferiores desde la cámara de un dispositivo móvil. La validación con veinte pacientes adultos mayores y tres especialistas en rehabilitación confirmó la viabilidad clínica del sistema. RespMon registró una frecuencia respiratoria promedio de 13,6 rpm dentro del rango fisiológico esperado y una autonomía aproximada de 3 horas por carga. ROMAnalyzer detectó asimetrías articulares de hasta 46,60° en flexión de hombro y 43,28° en flexión de codo, valores coherentes con los diagnósticos individuales. La satisfacción de los pacientes alcanzó 4,48/5 y la valoración especializada 4,75/5, respaldando la plataforma como herramienta terapéutica funcional, motivadora y escalable para la rehabilitación de adultos mayores. | |
| dc.description.abstract | REALIDAD VIRTUAL, REHABILITACIÓN MÚSCULO-ESQUELÉTICA, REHABILITACIÓN RESPIRATORIA, SENSOR INERCIAL, VISIÓN COMPUTACIONAL, GAMIFICACIÓN, ADULTOS MAYORES. This research addressed the development and validation of a virtual reality (VR)platform for the rehabilitation of musculoskeletal and respiratory conditions in older adults, implemented as a pilot study at the Universidad Técnica de Ambato. Conventional rehabilitation programs show low adherence due to their repetitive nature, limited feedback, and access barriers for patients with reduced mobility. To address this, the system integrates immersive VR environments with gamification and real-time physiological monitoring. Developed in Unity 6 for the Meta Quest 3 headset, the platform includes three threedimensional scenarios modeled in Blender where patients perform exercises guided by a virtual avatar. The respiratory module RespMon uses an MPU6050 sensor mounted on a diaphragmatic band with an ESP32-C3 microcontroller, transmitting via BLE the inhalation and exhalation times, I:E ratio, and apnea events. The musculoskeletal module ROMAnalyzer applies computer vision with MediaPipe Pose to estimate joint angles of the upper and lower limbs using a mobile device camera. Validation with twenty older adult patients and three rehabilitation specialists confirmed the clinical viability of the system. RespMon recorded an average respiratory rate of 13.6 rpm within the expected physiological range and an approximate battery life of 3 hours per charge. ROMAnalyzer detected joint asymmetries of up to 46.60° in shoulder flexion and 43.28° in elbow flexion, values consistent with individual diagnoses. Patient satisfaction reached 4.48/5 and specialist assessment 4.75/5, supporting the platform as a functional, motivating, and scalable therapeutic tool for older adult rehabilitation. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/47125 | |
| dc.language.iso | es | |
| dc.publisher | Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas Electrónica e Industrial. Carrera de Telecomunicaciones. | |
| dc.subject | REALIDAD VIRTUAL | |
| dc.subject | REHABILITACIÓN MÚSCULO-ESQUELÉTICA | |
| dc.subject | REHABILITACIÓN RESPIRATORIA | |
| dc.subject | SENSOR INERCIAL | |
| dc.subject | VISIÓN COMPUTACIONAL | |
| dc.subject | GAMIFICACIÓN | |
| dc.subject | ADULTOS MAYORES. | |
| dc.title | Plataforma de realidad virtual para la rehabilitación de lesiones músculo – esqueléticas y respiratorias: un estudio piloto en un entorno clínico | |
| dc.type | Thesis |