1、虚拟现实环境虚拟现实环境训练技术在康复领域的应用训练技术在康复领域的应用南京医科大学第一附属医院南京医科大学第一附属医院江苏省人民医院江苏省人民医院康复医学中心康复医学中心健康状况健康状况 脑卒中发病率激增脑卒中发病率激增 全球全球15001500万万/年新发脑卒中年新发脑卒中,中国中国200200万万 其中其中1/1/3 3 的患者将终身残疾的患者将终身残疾,据美国统计，每年有据美国统计，每年有近近5050万脑外伤患者，万脑外伤患者，14141818将终身残疾，将终身残疾，9797有精神或躯体方面的有精神或躯体方面的缺失，这缺失，这97%97%脑外伤患者中脑外伤患者中1/31/3有躯体残疾，
2、有躯体残疾，2/32/3有有认知障碍。认知障碍。康复问题康复问题 严重认知与躯体障碍严重认知与躯体障碍 提高康复技术水平具有特别重要的意义。提高康复技术水平具有特别重要的意义。反馈反馈 反馈是执行运动功能过程中重要信息交换模式反馈是执行运动功能过程中重要信息交换模式 交换方式交换方式 体感信息体感信息 触觉信息触觉信息 视觉信息视觉信息 听觉信息听觉信息 将运动过程的信息传送到中枢神经，调控运动将运动过程的信息传送到中枢神经，调控运动功能执行的时间和空间精度。功能执行的时间和空间精度。种类种类 康复领域中运动功能康复治疗反馈技术的应用康复领域中运动功能康复治疗反馈技术的应用包括：包括：肌电信号
3、反馈、肌电信号反馈、机器人辅助运动康复训练、机器人辅助运动康复训练、高级认知过程反馈高级认知过程反馈 三维虚拟技术等。三维虚拟技术等。视觉反馈视觉反馈 直观，实现简单容易，不需特殊硬件设备直观，实现简单容易，不需特殊硬件设备 视视觉生物反馈：觉生物反馈：简单图表或动画方式简单图表或动画方式 虚拟现实技术的交互虚拟游戏虚拟现实技术的交互虚拟游戏 视觉反馈特点：视觉反馈特点：实时实时 直观直观 观察自身运动情况观察自身运动情况虚拟现实虚拟现实 虚拟现实是人机交互技术，应用于虚拟现实是人机交互技术，应用于 多感官教学多感官教学 飞行员训练飞行员训练 医疗训练医疗训练(运用虚拟现实技术训练外科医生手术
4、运用虚拟现实技术训练外科医生手术)心理治疗和康复训练心理治疗和康复训练等等 虚拟现实是由计算机硬件和软件合成人工环境虚拟现实是由计算机硬件和软件合成人工环境在三维视觉空间中获得人机交互体验现实世界在三维视觉空间中获得人机交互体验现实世界虚拟环境（虚拟环境（virtualvirtual reality,VRreality,VR）虚拟环境就是模拟真实环境，具备虚拟环境就是模拟真实环境，具备 自主性自主性 交互性交互性 存在感存在感 虚拟现实技术的人机交互通过信号输入呈现虚拟现实技术的人机交互通过信号输入呈现 刺激刺激 动作输出给予反馈。动作输出给予反馈。VR技术 通过佩戴通过佩戴数据手套、立体声耳
5、机和显示头盔数据手套、立体声耳机和显示头盔等等输入输出设备，计算机向用户传输输入输出设备，计算机向用户传输触觉、听觉触觉、听觉和视觉信号。和视觉信号。准确反馈包括位置追踪器和眼动设备等多种基准确反馈包括位置追踪器和眼动设备等多种基于特别技术的人机接口，监控、传输并处理用于特别技术的人机接口，监控、传输并处理用户行为，实现精确的人机交互。户行为，实现精确的人机交互。虚拟环境训练特征虚拟环境训练特征 内容丰富：内容丰富：目前已经实现由二维转向三维的目前已经实现由二维转向三维的完全模拟现实环境的游戏场景，事物呈现丰富完全模拟现实环境的游戏场景，事物呈现丰富多样性；多样性；目的明确：目的明确：有了明确
6、的目标，可以设计定向有了明确的目标，可以设计定向任务，辅以一定的奖惩方法，患者训练兴趣高任务，辅以一定的奖惩方法，患者训练兴趣高昂，成就感显著，能够持续康复训练；昂，成就感显著，能够持续康复训练；过程多变：过程多变：虚拟游戏中可以随时随机变化任虚拟游戏中可以随时随机变化任务与目标，患者注意力集中，消除枯燥，同时务与目标，患者注意力集中，消除枯燥，同时能够改变难易程度适应不同训练要求。能够改变难易程度适应不同训练要求。虚拟现实技术虚拟现实技术 已经被广泛应用于康复治疗：已经被广泛应用于康复治疗：注意力缺陷注意力缺陷 空间感知障碍空间感知障碍 记忆障碍等认知康复记忆障碍等认知康复 焦虑、抑郁、恐怖
7、等情绪障碍焦虑、抑郁、恐怖等情绪障碍 精神疾患的康复，精神疾患的康复，空间感知障碍和运动功能受损患者的康复训练空间感知障碍和运动功能受损患者的康复训练是康复医疗的重要内容之一。是康复医疗的重要内容之一。虚拟现实技术虚拟现实技术 运动障碍包括所有运动性、观念性、观念一运动性和运动障碍包括所有运动性、观念性、观念一运动性和记忆缺失性的，有目标的空间运动能力的丧失。记忆缺失性的，有目标的空间运动能力的丧失。运动障碍是以运动异常为特征的各种障碍运动障碍是以运动异常为特征的各种障碍 运动不能运动不能(运动发动困难运动发动困难)震颤震颤 舞蹈症舞蹈症 扭转痉挛扭转痉挛 斜颈斜颈 张力障碍张力障碍 颤搐颤搐
8、 抽动和肌阵挛等症状抽动和肌阵挛等症状 虚拟技术在运动不能、平衡协调性差和舞蹈症等运动虚拟技术在运动不能、平衡协调性差和舞蹈症等运动障碍康复等领域都取得较佳的康复结局障碍康复等领域都取得较佳的康复结局负面效应负面效应 VRVR治疗也会有负面效应，尤其是当反映运动行治疗也会有负面效应，尤其是当反映运动行为的图像信息有明显的延迟时，就会严重影响为的图像信息有明显的延迟时，就会严重影响VRVR的训练疗效的训练疗效 因为这种延迟可能会导致患者产生类似于晕车或晕因为这种延迟可能会导致患者产生类似于晕车或晕船的感受。船的感受。适应范围适应范围 虚拟现实技术已经被广泛应用于康复治疗的各虚拟现实技术已经被广泛
9、应用于康复治疗的各个方面个方面:注意力缺陷、注意力缺陷、空间感知障碍、空间感知障碍、记忆障碍等认知康记忆障碍等认知康复复,焦虑、焦虑、抑郁抑郁、恐怖等情绪障碍和其他精神疾恐怖等情绪障碍和其他精神疾患的康复患的康复,运动不能、运动不能、平衡协调性差和舞蹈症等运动障碍康平衡协调性差和舞蹈症等运动障碍康复复康复治疗存在的问题康复治疗存在的问题 患者对训练无兴趣患者对训练无兴趣 患者训练中恐惧患者训练中恐惧 患者对治疗依从性差患者对治疗依从性差 治疗师消耗大量体力治疗师消耗大量体力 康复效果差康复效果差解决问题必须达到：解决问题必须达到：安全环境安全环境有激情的训练有激情的训练目标明确目标明确 定量动
10、作定量动作 反复进行反复进行 康复过程长康复过程长？实现运动控制-神经功能重塑 组织基础：神经干细胞迁移组织基础：神经干细胞迁移(Homing)(Homing)生理基础：千万次重复的靶肌肉运动生理基础：千万次重复的靶肌肉运动 瓶颈：瓶颈：无法重复千万次的功能动作无法重复千万次的功能动作 患者恐惧情绪对运动控制的影响患者恐惧情绪对运动控制的影响 患者动机对运动训练的影响患者动机对运动训练的影响边缘系统功能 边缘系统与内脏活动边缘系统与内脏活动 边缘系统与感觉功能边缘系统与感觉功能 边缘系统与情绪边缘系统与情绪边缘系统与睡眠边缘系统与睡眠脑可由内至外分为三层脑可由内至外分为三层最里层是脑干最里层是
11、脑干(Brain stem)(Brain stem)包裹在脑干外的是边缘系统包裹在脑干外的是边缘系统(Limbic system)(Limbic system)边缘系统与运动功能边缘系统与运动功能最外层是大脑最外层是大脑 边缘系统包括：梨状皮层、内边缘系统包括：梨状皮层、内嗅区、眶回、扣带回、胼胝体嗅区、眶回、扣带回、胼胝体下回、海马回、脑岛、颞极、下回、海马回、脑岛、颞极、杏仁核群、隔区、视前区、下杏仁核群、隔区、视前区、下丘脑、海马以及乳头体等丘脑、海马以及乳头体等 中脑的神经核团以及中央灰质中脑的神经核团以及中央灰质,也因与边缘系统联系密切而被也因与边缘系统联系密切而被称为边缘中脑区。称
12、为边缘中脑区。动机动机(Motivation)Motivation)的作用的作用 动机的概念包括动机的概念包括 动力和满足感动力和满足感 目标引导的行为及激励机制。目标引导的行为及激励机制。GordonGordon认为，康复治疗中最强大的力量就是激发动认为，康复治疗中最强大的力量就是激发动机，显示边缘系统的重要性。机，显示边缘系统的重要性。反复强化及奖赏机制导致不断学习、工作能力的维持。反复强化及奖赏机制导致不断学习、工作能力的维持。反复训练的价值反复训练的价值 运动控制理论与边缘系统的研究成果在运动控制理论与边缘系统的研究成果在强化强化机机制上是重叠的。制上是重叠的。让患者在多种允许纠错的环
13、境背景中不断进行让患者在多种允许纠错的环境背景中不断进行内在反馈过程，将导致更多的内在反馈过程，将导致更多的记忆保留记忆保留。如果没有反复练习或缺乏学习欲望，如果没有反复练习或缺乏学习欲望，运动学习运动学习的成功机会将很小甚至不存在。的成功机会将很小甚至不存在。目标导向的作用目标导向的作用 SchmidtSchmidt提议，应当围绕目标导向性活动设计治疗程提议，应当围绕目标导向性活动设计治疗程序，以便从运动系统中诱导出高水平功能，并能够进序，以便从运动系统中诱导出高水平功能，并能够进行目的性学习。行目的性学习。这个过程存在强烈的情绪背景。这个过程存在强烈的情绪背景。目标导向性活动通过将患者置于
14、一种强制形成目标导向性活动通过将患者置于一种强制形成“适宜适宜策略策略”的情境，指导患者分析环境需求。的情境，指导患者分析环境需求。目标导向性活动应当是功能性的，包括动机、深远意目标导向性活动应当是功能性的，包括动机、深远意义及有选择的专注力。义及有选择的专注力。功能再训练及本体感觉再训练都在干预中采用了上述功能再训练及本体感觉再训练都在干预中采用了上述观念。观念。主动参与的价值主动参与的价值 患者对学过的技能深入了解，将会更好地调整这些技患者对学过的技能深入了解，将会更好地调整这些技能以满足不同环境及要求的需求，并采用应答反馈来能以满足不同环境及要求的需求，并采用应答反馈来引导调整过程。引导
15、调整过程。上述信息被用来设计需求导向性的训练动作或程序，上述信息被用来设计需求导向性的训练动作或程序，并激发患者有意识、有目的的学习欲望。并激发患者有意识、有目的的学习欲望。因此，关键在于了解患者的特定目标，只有在与那些因此，关键在于了解患者的特定目标，只有在与那些有要求、有愿望并参与到康复结局设计的患者进行沟有要求、有愿望并参与到康复结局设计的患者进行沟通后才能获得。通后才能获得。机制机制 反复练习是学会一项运动技能的首要因素反复练习是学会一项运动技能的首要因素 仅仅不断重复训练是不够的，还必须逐步获得仅仅不断重复训练是不够的，还必须逐步获得成功的反馈和体验。成功的反馈和体验。视觉和本体感所
16、提供的反馈，可以强化练习者视觉和本体感所提供的反馈，可以强化练习者在尝试一错误练习中的正确行为，维持练习者在尝试一错误练习中的正确行为，维持练习者的动机水平和积极性，并获得愉快的成功情绪的动机水平和积极性，并获得愉快的成功情绪体验，促使其不间断的练习直至习得该行为。体验，促使其不间断的练习直至习得该行为。优势优势 虚拟现实技术提供了虚拟现实技术提供了重复练习、成绩反馈和维持动机重复练习、成绩反馈和维持动机3 3个关键要素的技术手段。个关键要素的技术手段。为康复训练患者提供两种反馈，为康复训练患者提供两种反馈，包括每次练习结果包括每次练习结果的实时反馈和一组练习后的成绩反馈，可以提高患者的实时反
17、馈和一组练习后的成绩反馈，可以提高患者对结果知晓感。对结果知晓感。通过编制虚拟环境还可以增加任务的趣味性，通过编制虚拟环境还可以增加任务的趣味性，以多以多种反馈形式激发和维持患者重复练习的种反馈形式激发和维持患者重复练习的动机动机。大量研究结果表明，患者能在虚拟环境中学会运动技能，并且能大量研究结果表明，患者能在虚拟环境中学会运动技能，并且能将习得的运动技能迁移到现实世界的真实环境中。将习得的运动技能迁移到现实世界的真实环境中。虚拟现实的优越性虚拟现实的优越性 多种感官刺激的虚拟环境，使人身临其境多种感官刺激的虚拟环境，使人身临其境 通过通过虚拟教练演示规范动作虚拟教练演示规范动作，比人类教练
18、更有，比人类教练更有耐心和一致性，患者反复观察模仿练习。耐心和一致性，患者反复观察模仿练习。简化训练任务，减少在真实环境中由错误操作简化训练任务，减少在真实环境中由错误操作导致的危险。导致的危险。虚拟现实的优越性虚拟现实的优越性 虚拟现实可以提供多种形式的反馈信息，根据患者状虚拟现实可以提供多种形式的反馈信息，根据患者状态给予态给予鼓励、暗示或建议鼓励、暗示或建议等，从而使枯燥单调的运动等，从而使枯燥单调的运动康复训练过程更轻松、更有趣和更容易。康复训练过程更轻松、更有趣和更容易。虚拟现实允许虚拟现实允许用户进行个性化设置用户进行个性化设置，将运动训练、心，将运动训练、心理治疗及功能测评有机地
19、结合起来，针对患者个人的理治疗及功能测评有机地结合起来，针对患者个人的实际情况制定恰当的康复训练计划。实际情况制定恰当的康复训练计划。由于虚拟环境与真实世界的高度相似性，在虚拟环境由于虚拟环境与真实世界的高度相似性，在虚拟环境中习得的中习得的运动技能能更好的迁移运动技能能更好的迁移到现实环境中。到现实环境中。康复工程康复工程 在运动康复领域，最重要的用途在于对受损的在运动康复领域，最重要的用途在于对受损的运动功能进行康复性训练运动功能进行康复性训练 。康复训练的运动量是否合适，运动是否平稳。康复训练的运动量是否合适，运动是否平稳。运动方式是否符合一般的生活习惯，是决定康运动方式是否符合一般的生
20、活习惯，是决定康复训练是否成功的关键。复训练是否成功的关键。虚拟现实能提供精确的测评、辅助、监控、训虚拟现实能提供精确的测评、辅助、监控、训练等技术，保证运动康复训练的有效性。练等技术，保证运动康复训练的有效性。运动康复运动康复 平衡和体态康复训练平衡和体态康复训练 行走运动康复训行走运动康复训I I练练 上下肢康复训练上下肢康复训练 日常生活行为康复训练日常生活行为康复训练虚拟上肢运动虚拟上肢运动 美国加州美国加州SanchezSanchez RJRJ与与LiuLiu J J于于20062006年研制的年研制的上肢外骨骼训练系统上肢外骨骼训练系统T-WREXT-WREX，瑞士的，瑞士的Hoc
21、omaHocoma公公司以此开发的司以此开发的ArmeoArmeo上肢康复训练器，集成上上肢康复训练器，集成上肢减重与虚拟环境技术。肢减重与虚拟环境技术。TobiasTobias NefNef等人研制了基于虚拟现实技术的上等人研制了基于虚拟现实技术的上肢康复医疗机器人肢康复医疗机器人ARMInARMIn。上肢运动虚拟反馈上肢运动虚拟反馈-机器人机器人虚拟上肢运动：虚拟上肢运动：20072007年，河北工业大学自主研制了利用虚拟现年，河北工业大学自主研制了利用虚拟现实和外骨骼技术进行手臂外骨骼康复治疗的方实和外骨骼技术进行手臂外骨骼康复治疗的方案。案。上肢三维多关节训练评估系统上肢三维多关节训练
22、评估系统经过康复临床和研究经过康复临床和研究中心应用，能够促进上肢的康复，治疗更有趣而且中心应用，能够促进上肢的康复，治疗更有趣而且对治疗师的时间要求也比较少，因为它仅仅要求协对治疗师的时间要求也比较少，因为它仅仅要求协助安装和监护。系统适合成组治疗，同时它提供高助安装和监护。系统适合成组治疗，同时它提供高质量的反馈信息，可以精确的评价和监督患者的依质量的反馈信息，可以精确的评价和监督患者的依从性与功能进步。从性与功能进步。虚拟下肢运动：虚拟下肢运动：20042004年日本香川大学智能机械、工程与康复医年日本香川大学智能机械、工程与康复医学部学部 联合开发一套虚拟滑雪系统，通过下肢的左右联合开
23、发一套虚拟滑雪系统，通过下肢的左右摆动控制虚拟的滑板。摆动控制虚拟的滑板。虚拟下肢运动 20052005年，加拿大年，加拿大McGillMcGill大学犹太康复医院与大学犹太康复医院与QuebecQuebec康康复研究所合作开发虚拟现实技术的多自由度反馈控制复研究所合作开发虚拟现实技术的多自由度反馈控制下肢训练系统下肢训练系统 由患者过街三维动画场景虚拟人、不受患者控制的汽车与行由患者过街三维动画场景虚拟人、不受患者控制的汽车与行人，系统强调真实的生活场景，提高患者步态与步速，为重人，系统强调真实的生活场景，提高患者步态与步速，为重返社会奠定基础。返社会奠定基础。清华大学研制的虚拟健身车能以自
24、行车骑行方式训练清华大学研制的虚拟健身车能以自行车骑行方式训练和恢复受损的下肢运动功能经过和恢复受损的下肢运动功能经过2 2年临床验证获得良年临床验证获得良好的结果，该康复训练系统由好的结果，该康复训练系统由 4 4部分组成：部分组成：基于虚拟现实技术的辅助训练客户端，康复机器人控制系统基于虚拟现实技术的辅助训练客户端，康复机器人控制系统（下位机），医生端监控计算机（上位机），和网络通讯部（下位机），医生端监控计算机（上位机），和网络通讯部分。分。虚拟下肢运动 20062006年以色列年以色列HebrewHebrew大学大学KizonyKizony R R和和Raz Raz L L等等人应用视
25、频动作捕捉（人应用视频动作捕捉（videovideo capture capture）训练）训练脊髓损伤的平衡功能脊髓损伤的平衡功能 系统可以模拟身体二维多自由度运动，实现人系统可以模拟身体二维多自由度运动，实现人机互动，游戏难易可调。机互动，游戏难易可调。虚拟技术反馈实现运动控制虚拟技术反馈实现运动控制HD-Doorn-short.mpgHD-hbm.mpg虚拟全身运动训练虚拟全身运动训练 20092009年荷兰研制开发的年荷兰研制开发的SilverFitSilverFit系统系统 全面覆盖躯干姿势控制、坐站转换、上肢运动、全面覆盖躯干姿势控制、坐站转换、上肢运动、步行、平衡、膝关节与下肢运
26、动、强化训练多步行、平衡、膝关节与下肢运动、强化训练多种虚拟游戏种虚拟游戏 应用于中风患者上肢、平衡与步行康复、髋膝应用于中风患者上肢、平衡与步行康复、髋膝关节置换术后康复、多发性硬化、帕金森病、关节置换术后康复、多发性硬化、帕金森病、老年性痴呆、心脏疾病患者与老年人的一般健老年性痴呆、心脏疾病患者与老年人的一般健适活动等。适活动等。VirtualVirtual rehabilitationrehabilitation虚拟康复39UsingUsing gamesgames in therapy has been a very in therapy has been a very importa
27、ntimportanttrend in international research facilitiestrend in international research facilities治疗采用游戏方法是国际研究的重要趋势Example:Stroke rehabilitation.,lower extremity,Deutsch and Burdea(UMDNJ,Rutgers)40Scientific reviews showScientific reviews show thatthat virtual therapy often virtual therapy often hasha
28、s a a beneficial effectbeneficial effect科学研究表明虚拟治疗效果显著Example:arm functionPiron et al.(2003)24 post-stroke patientaVirtual mailbox;hammering;filling a glass6 months after incident1 hr/day,5 d/week,1 monthNo controlVirtual therapy gives significant improvement on Fugl-Mayer and FIM tests,and on avera
29、ge duration andspeed of movement.Jang et al.(2005)10 post-stroke patientsReschi nbg for virtual objects on large screen“chronic phase”1 hr/day,5 d/week,4 weeksControl:no therapyVirtual therapy significantly better than control(=notherapy)on Fugl-Mayer,Box-and-Blocks,and Manualfunction tests.Merians
30、et al.(2006)Groups of 2-4 patintenHandexercise with Rutgers glove“chronic phase”Increase in hand reach and hand function tests;noimprovement in speed of movement.2-2,5 hr/day,5 d/week,3 weeksNo controlJannink et al.(2008)10 children with crebral palsy(CP)Hand exercise with Eye Toy+fysiotherapy0,5 hr
31、/day,2 d/week,6 weeks2 of 5 children in virtual therapy has a significantimprovement on Melbourne assessment scale,vs.0 outof 5 in traditional therapy.Controle Fysiotherapy onlySource:Jannink et al,Ned.Tijdschrift Fysiother 2008:118(4)86-94;Holden,Cyberpsychology&Behavior 2005:8(3)187-211Example:Exa
32、mple:effect ofeffect of adding games adding games toto ehabilitation ehabilitationSource:Chuang et al.,Phys.Ther.2006 Oct 86(10):1369-77%participants achieving fitness goal*in 20 sessionsThe gaming groupreached this level afteronly 10 sessions*2x weekly 30 minute training.Goal:heart rate at 85%of ma
33、ximum.N=2x10Motivation is the keyMotivation is the key toto get get people people toto traintrain moremore主观能动性（动机）是促使患者训练的关键Scientific researchScientific research shows computershows computer gamesgamesimprove therapy improve therapy byby providing motivation providing motivationandand feedback fee
34、dback.andand wewe see exactly see exactly thatthat in in ourour test sessionstest sessionsThis is much more funthan walking thoseMotivationRepetitionFunFunboring corridors.FeedbackWhen is the nextsession?Then I willmake sure I can walk aswell to play your game!Long-termLong-termprospectprospect Comp
35、arative research studies at MIT andRutgers University show computer gameaided therapy works as good or better than“basic”therapy in all cases analyzed The main physical driver is that patientsrepeat exercises more often and get goodfeedback on their performanceSocial stimulationSocial stimulationbyb
36、y onlookers onlookersNo,no,bow to theleft,you should takethe left one!The underlying reason is that the computergame provides patients with short-termand long-term motivators to keep goingOh,it says I amdoing wellImmediate,positiveImmediate,positivefeedbackfeedbackIf people train more,If people trai
37、n more,this improves outcomes(example:this improves outcomes(example:CVACVA training)training)患者训练越多，结果越好Meta-analyse van 20 studies naar effect van meer oefenen op ADL10,80,60,40,20t020406080100120-0,2-0,4-0,6#extra uur oefenengedurende therapietrajectVeb ree tnirgn iADcsLoe rn iatsndaad rdeaiveit*
38、Score 0=geen verschil tussen groepen.score van 0.5=experimenteel groepsgemiddelde 70%van proefpersonen controlegroep;negatieve score=meer oefenen correleert met lagere ADLscoreBron:Kwakkel e.a.,Stroke 2004;35(11):2529-2536Giving people feedback Giving people feedback is is important to keep motivati
39、on high important to keep motivation high给予反馈是保持高昂训练的核心I scored 60 points on themole last time.Now,Iwant to try again,andscore 61 points!So:So:good results,good results,but so far no products for hospitals but so far no products for hospitals andand nursing homes nursing homes目前缺乏医院与护理院使用的产品High-tec
40、h military installations likeCAREN and CAVE cost 1 mln+USdollars per siteCheap low-tech options like theWii are not very well suitable forprofessional rehabilitationHowHow doesdoes thethe SilverFit work?SilverFit work?SilverFitSilverFit如何工作？The silverfit allows you to provide the stimulus,motivation
41、and fun of a mass market product like the nintendo wii ina professional rehabilitation/training context.The gameshave been designed specifically for use in geriatricrehabilitation and activation.The game setting motivates people.It helps them to pushtheir boundaries and explore new possibilities.The
42、 level of the game can be adjusted to the needs of thepatient.People at the very start of their rehabilitationprogram can exercise just as well as fully fit people.The exercises have been designed in close cooperationwith universities and medical institutions in Europe.Thesystem has proven itself in
43、 daily use in care centers andhospitals in the Netherlands and Belgium47SilverFitSilverFit SilverFitSilverFit系统基于动机是保证训练次数系统基于动机是保证训练次数的核心，为提高患者训练兴趣，增强康复治疗的核心，为提高患者训练兴趣，增强康复治疗效果。效果。通过虚拟现实环境游戏反馈，以引发通过虚拟现实环境游戏反馈，以引发“动机动机”为为核心，增加训练重复次数，真正做到成千上万核心，增加训练重复次数，真正做到成千上万次康复训练，实现神经功能重塑。次康复训练，实现神经功能重塑。恰当的反馈又是患者
44、保持高昂的训练动机的重恰当的反馈又是患者保持高昂的训练动机的重要因素。要因素。MajorMajor awardsawards won won20092009年该系统开发应用获得欧洲游戏技术应用最佳创新奖、最佳荷兰系列游戏奖、荷兰最佳卫生创新奖。2009 European2009 Europeanprize for bestprize for bestinnovativeinnovative2009 Dutch2009 Dutchawardaward for for BestBest best healthcarebest healthcareSerious Serious GameGame20
45、09 2009 AwardAward for forinnovation ininnovation inapplication ofapplication ofgaminggamingthethe Netherlands Netherlandstechnologytechnology SilverFitSilverFit系统通过时差距离摄像头（系统通过时差距离摄像头（Time-Time-Of-FlightOf-Flight）构建患者的三维图象，可提供：）构建患者的三维图象，可提供：人体几乎所有的不同粗大运动需求；人体几乎所有的不同粗大运动需求；不需要治疗师持续激活患者运动，不需要治疗师持续激活
46、患者运动，节约治疗师时间；节约治疗师时间；通过任务导向性训练可让患者真正认识存在的自身通过任务导向性训练可让患者真正认识存在的自身障碍，并没有原来认为得如此严重，重新获取康复障碍，并没有原来认为得如此严重，重新获取康复信心。信心。Technical backgroundTechnical backgroundThe SilverFit uses aTime-Of-Flight camerato create a 3D image ofthe patient.The camera sends outinfrared light andreceives back the“echo”reflecte
47、d bypeople.Any body movementcan be tracked in detailby the software.58TheSilverFit can train all large TheSilverFit can train all large motormotor movementsmovementsOur research Our research hashas been been withwith totaltotal hip patients exercising on the hip patients exercising on the Mole Mole
48、GameGame全髋关节多种游戏的运动训练6061The molegame scorecan be used to predictprofessional evaluationwith some accuracyRegression analysis of molegame score vs.professional observers90,0Score byindependent 80,0professional70,060,050,040,030,020,010,00,0observersR=0,5348P=0,00300102030405060Molegame scoreSource:R
49、esearch data J.de Deugd,J.Willemse en S.Hoogendoorn(2010);n=14.Five independentprofessional observers scored each patient using a structured questionnaire;min,max()and average()scores are shown.Regression was made against average scores.62SilverfitSilverfit MileMile 跑步机练习是许多康复计划的重要组成部分。但对于跑步机练习是许多康复
50、计划的重要组成部分。但对于大多数患者来说，在跑步机上行走，并不愉快。大多数患者来说，在跑步机上行走，并不愉快。SilverFitSilverFit MileMile面市，现在将跑步机作为加强体力的面市，现在将跑步机作为加强体力的一种锻炼方式，并将跑步作为散步一样愉快的运动已一种锻炼方式，并将跑步作为散步一样愉快的运动已成为可能，因为该跑步机可以安装在壮丽的自然奇观成为可能，因为该跑步机可以安装在壮丽的自然奇观中，亦或著名的城市中，当然也可以安置在您当地的中，亦或著名的城市中，当然也可以安置在您当地的居委会。居委会。因为程序员在跑步机前设计了一个大屏幕，投影仪模因为程序员在跑步机前设计了一个大屏
