Patient classification for intelligent wheelchair adaptation

A importância e preocupação dedicadas à autonomia e independência das pessoas idosas e dos pacientes que sofrem de algum tipo de deficiência tem vindo a aumentar significativamente ao longo das últimas décadas. As cadeiras de rodas inteligentes (CRI) são tecnologias que podem ajudar este tipo de população a aumentar a sua autonomia, sendo atualmente uma área de investigação bastante ativa. Contudo, a adaptação das CRIs a pacientes específicos e a realização de experiências com utilizadores reais são assuntos de estudo ainda muito pouco aprofundados. A cadeira de rodas inteligente, desenvolvida no âmbito do Projeto IntellWheels, é controlada a alto nível utilizando uma interface multimodal flexível, recorrendo a comandos de voz, expressões faciais, movimentos de cabeça e através de joystick. Este trabalho teve como finalidade a adaptação automática da CRI atendendo às características dos potenciais utilizadores. Foi desenvolvida uma metodologia capaz de criar um modelo do utilizador. A investigação foi baseada num sistema de recolha de dados que permite obter e armazenar dados de voz, expressões faciais, movimentos de cabeça e do corpo dos pacientes. A utilização da CRI pode ser efetuada em diferentes situações em ambiente real e simulado e um jogo sério foi desenvolvido permitindo especificar um conjunto de tarefas a ser realizado pelos utilizadores. Os dados foram analisados recorrendo a métodos de extração de conhecimento, de modo a obter o modelo dos utilizadores. Usando os resultados obtidos pelo sistema de classificação, foi criada uma metodologia que permite selecionar a melhor interface e linguagem de comando da cadeira para cada utilizador. A avaliação para validação da abordagem foi realizada no âmbito do Projeto FCT/RIPD/ADA/109636/2009 - "IntellWheels - Intelligent Wheelchair with Flexible Multimodal Interface". As experiências envolveram um vasto conjunto de indivíduos que sofrem de diversos níveis de deficiência, em estreita colaboração com a Escola Superior de Tecnologia de Saúde do Porto e a Associação do Porto de Paralisia Cerebral. Os dados recolhidos através das experiências de navegação na CRI foram acompanhados por questionários preenchidos pelos utilizadores. Estes dados foram analisados estatisticamente, a fim de provar a eficácia e usabilidade na adequação da interface da CRI ao utilizador. Os resultados mostraram, em ambiente simulado, um valor de usabilidade do sistema de 67, baseado na opinião de uma amostra de pacientes que apresentam os graus IV e V (os mais severos) de Paralisia Cerebral. Foi também demonstrado estatisticamente que a interface atribuída automaticamente pela ferramenta tem uma avaliação superior à sugerida pelos técnicos de Terapia Ocupacional, mostrando a possibilidade de atribuir automaticamente uma linguagem de comando adaptada a cada utilizador. Experiências realizadas com distintos modos de controlo revelaram a preferência dos utilizadores por um controlo compartilhado com um nível de ajuda associado ao nível de constrangimento do paciente. Em conclusão, este trabalho demonstra que é possível adaptar automaticamente uma CRI ao utilizador com claros benefícios a nível de usabilidade e segurança.

A alexitimia na categorização de emoções em expressões faciais dinâmicas

A alexitimia é o termo usado para caracterizar as pessoas com défices no processamento, na compreensão e na descrição de emoções. Definida também como um traço de personalidade multifatorial, a alexitimia tem uma prevalência de 10% na população em geral e está associada a uma menor qualidade de vida. Apesar de este estudo incidir-se numa população saudável, a alexitimia está frequentemente associada a patologias físicas e perturbações mentais. O objetivo deste estudo consistiu em verificar a influência da alexitimia na categorização das expressões faciais emocionais, numa tarefa de apresentação de faces dinâmicas. 87 participantes com diferentes índices de alexitimia completaram uma tarefa que consistia na apresentação de faces dinâmicas cujo o intuito era categorizar as expressões faciais de raiva, nojo e alegria. A precisão das respostas e os níveis de intensidade emocional foram manipulados. Os resultados indicaram que os indivíduos, no geral, identificaram mais precisamente e com menores níveis de intensidade emocional a expressão de alegria comparativamente com as expressões negativas (raiva e nojo). Verificou-se também diferenças significativas entre a alexitimia e as expressões faciais emocionais relativamente à precisão na categorização. Deste modo, foi possível verificar neste estudo, que indivíduos com altos níveis de alexitimia foram significativamente menos precisos na identificação da expressão facial de raiva comparativamente com indivíduos com baixos níveis de alexitimia.