Realidade Aumentada num simulador virtual de tomada de decisão clínica

Nelson Ribeiro Jorge

Doutoramento em Educação na especialidade deEducação a Distância e Elearning [EDeL]

Tese de doutoramento orientada pela Prof. Doutora Lina Morgado e co-orientada pelo Prof. Doutor Pedro Gaspar

9 de novembro 2016

Agenda

1. Introdução2. Enquadramento3. Metodologia4. Resultados5. Conclusões

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

1. Introdução

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Contextualização

Realidade Aumentada (RA)Tecnologia que permite a introdução de conteúdos digitais em ambientes reais, enriquecendo desse modo a visão do utilizador.

Reality-Virtuality Continuum (Milgram & Kishino, 1994)

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

Contextualização

“Augmented reality has strong potential to provide both powerful contextual, in situ learning experiences and serendipitous exploration and discovery of the connected nature of information in the real world.”

NMC Horizon Report – Higher Education Edition (Johnson et al., 2011:22)

2010

Mid-term (2-3 years)

2011 2016

Mid-term (2-3 years)

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

Contextualização

Simulador virtual de tomada de decisão clínica e-FER

• Feridas crónicas – situação patológica com elevada incidência e prevalência mundial, que representa uma elevada carga económica para os doentes, familiares, instituições de saúde, sistemas de saúde e sociedade em geral (Gaspar, 2010).

• Costa (2010) comprovou a efetividade do e-FER na progressão das competências dos estudantes em todos os parâmetros de avaliação, à exceção da profundidade da ferida.

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

Questão de investigação

De que forma a implementação da Realidade Aumentada pode potenciar a aprendizagem dos estudantes através de um simulador de tomada de decisão (plataforma e-FER)?

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

Objetivos da investigação

Verificar se a introdução da Realidade Aumentada:– Potencia melhores resultados no diagnóstico e tratamento

de feridas crónicas no simulador e-FER– Aumenta a motivação dos estudantes– Aumenta a usabilidade do e-FER percecionada pelos

estudantes

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

2. Enquadramento

Realidade Aumentada em Educação

• Definições– Ampla e restrita

• Evolução das tecnologias RA– HMD, tablets, smartphones, óculos RA

• Características dos ambientes de aprendizagem com RA– Aprendizagem situada, imersividade

• Limitações dos sistemas de RA educacionais– Rigidez dos sistemas, sobrecarga cognitiva, perca de sentido

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

Realidade Aumentada na Educação Médica

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

Botden, de Hingh & Jakimowicz (2009) Ungi et al. (2012) Abhari et al. (2015) Albrecht et al. (2013)

3. Metodologia

Método

Estudo Quantitativo• Quase experimental (pré/pós-teste)

Participantes• 54 estudantes de enfermagem

Recolha de dados• Respostas a questionários de

motivação e usabilidade• Ficheiro .csv extraído do e-FER

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Escala de Motivação

• Construção de um instrumento original com 13 questões (α de Cronbach = 0,886)

• Análise fatorial: 2 fatores (Σ = 56,03 %; p < 0,01)– Motivação orientada ao conteúdo– Motivação orientada ao processo

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

Escala de Usabilidade

• Adaptação de um instrumento existente com 24 questões (α de Cronbach = 0,911)

• Análise fatorial: 4 fatores (Σ = 57,43%; p < 0,01)– Satisfação e eficácia– Atitude– Ergonomia– Eficiência

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

Plataforma e-FER

Parâmetros de Diagnóstico

• Profundidade• Contornos• Tipo de tecido necrótico• Quantidade de tecido necrótico• Cor da pele circundante• Tecido de granulação• Epitelização• Tipo de ferida• Infeção

Ferida

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

Plataforma e-FER

Parâmetros de Tratamento

• Soluto de limpeza• Desbridantes• Absorsores com ação desbridante• Poliuretanos• Hidrocolóides• Películas• Apósitos com carvão ativado• Material impregnado• Promotores da cicatrização• Material de penso complementar• Procedimento complementar

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

Realidade Aumentada

Desenvolvimento da componente RA

1. Recolha fotográfica das feridas2. Criação do objeto 3D3. Exportação do objeto4. Importação para app de RA5. Visualização do objeto com RA

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

4. Resultados

Resultados dos Questionários

Motivação e Usabilidade

• Índices elevados em ambos os grupos e momentos de avaliação (pre e pós teste).

• Sem diferenças estatisticamente significativas.

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Resultados no Diagnóstico

Teste Mann Whitney U

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Resultados no Diagnóstico

Teste Wilcoxon

Grupo Experimental

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Resultados no Tratamento

Teste Mann Whitney U

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5. Conclusões

Motivação e Usabilidade

Motivação• Após a introdução da RA continuaram a observar-se elevados índices

de motivação (orientada ao processo e conteúdo) entre os estudantes.

Usabilidade• A introdução da RA não perturbou parâmetros como a Satisfação e

eficácia, Atitude, Ergonomia e Eficiência, não obstante a necessidade de manuseamento de um equipamento adicional.

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Desempenho no diagnóstico e tratamento

Fase de diagnóstico• O grupo experimental (que utilizou a Realidade Aumentada)

realizou um melhor diagnóstico da ferida crónica, com diferenças estatisticamente muito significativas (p<0,001).

Fase de tratamento• Na fase de tratamento não se verificaram diferenças

estatisticamente significativas.

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Limitações do estudo

• Amostra por conveniência, não aleatória• e-FER tradicional 2D versus RA 3D

Aplicação RA• ViewAR (business solution)• Alternativa: Augment (free education subscription)

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

Perspetivas futuras

• Desenvolvimento de um sistema único (m-FERA)

• Utilização de óculos de Realidade Aumentada

1. Introdução 2. Enquadramento 3. Metodologia 4. Resultados 5. Conclusões

“HoloLens" by isrya is licensed under CC BY NC 2.0

Perspetivas futuras (a nível profissional)

• The AR&VR edu-ccelerator project aims to generate ideas, support the development, implementation and evaluation of AR&VR learning experiences in TU Delft’s education.

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Obrigado.

@nelsonrjorge

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