體表運(yùn)動感知設(shè)備在運(yùn)動康復(fù)中的應(yīng)用研究

蘇鐵柱 劉博峰

摘要：隨著我國運(yùn)動障礙患者的人數(shù)不斷增多，對其進(jìn)行運(yùn)動康復(fù)治療能夠?qū)Σ∏橛兴徑?。體表運(yùn)動感知設(shè)備作為一種新型的科技設(shè)備，與傳統(tǒng)的運(yùn)動康復(fù)治療相比，其增加了趣味性，能夠激發(fā)患者的運(yùn)動康復(fù)治療積極性。文章將研究體表運(yùn)動感知設(shè)備在運(yùn)動康復(fù)中的應(yīng)用。通過對體表運(yùn)動感知設(shè)備進(jìn)行介紹，分析其進(jìn)行運(yùn)動康復(fù)的工作流程。然后通過實驗研究的方法，將體表運(yùn)動感知設(shè)備運(yùn)用于患者身上進(jìn)行運(yùn)動康復(fù)治療。運(yùn)用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的運(yùn)動康復(fù)治療相比，運(yùn)用體表運(yùn)動感知設(shè)備的患者其運(yùn)動康復(fù)效果更加明顯。

關(guān)鍵詞：體表運(yùn)動感知設(shè)備;運(yùn)動康復(fù);應(yīng)用

中圖分類號：G818 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-5922（2019）12-0057-04

運(yùn)動障礙就是人們不能夠自發(fā)的進(jìn)行運(yùn)動，其動作按照由輕到重為動作不連貫，有的動作不能夠完成，最壞的就是喪失了運(yùn)動能力。在我國，造成運(yùn)動障礙的有很多，比如帕金森患者、腦損傷患者、腦卒中患者等。而且經(jīng)有關(guān)調(diào)查表明，我國的腦卒中患者比較多，每10萬人中每年就會有200多人患有腦卒中。截止目前為止，我國已經(jīng)有150萬多的腦卒中患者，而且發(fā)生腦卒中后特別容易造成運(yùn)動障礙，概率在80%以上。王利燕等人研究了腦卒中致殘的原因，發(fā)現(xiàn)肢體功能障礙是主要的致殘原因[1]，患者要能夠積極的并且長期的進(jìn)行運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練，可以達(dá)到非常大程度的恢復(fù)。

就目前而言，對患有運(yùn)動障礙的患者進(jìn)行的康復(fù)訓(xùn)練是通過治療師的手法進(jìn)行緩解的，用治療師的手法進(jìn)行恢復(fù)是主要的方式，也會通過一些簡單的訓(xùn)練機(jī)械作為輔助方式，用這種方式雖然也可以達(dá)到一定的治療效果，但是一位治療師只能夠?qū)σ粋€患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，而且治療師也不能連續(xù)的工作，對患者的康復(fù)治療效率比較低。另外，用該方法進(jìn)行治療，對于患者來講是完全提不起興趣的，治療過程比較乏味，也會降低患者治療的積極性，而且治療師也不能及時了解到訓(xùn)練的效果，需要過段時間才能看出效果。所以，隨著科學(xué)技術(shù)、醫(yī)療器械的快速發(fā)展，全世界都在對康復(fù)訓(xùn)練進(jìn)行優(yōu)化、創(chuàng)新。體感技術(shù)是當(dāng)代一種新興技術(shù)，將體感技術(shù)運(yùn)用于康復(fù)訓(xùn)練的醫(yī)療設(shè)備中，可以發(fā)揮重要的作用。體表運(yùn)動感知設(shè)備就是利用體感技術(shù)所實現(xiàn)的一種專門針對運(yùn)動障礙的運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備。文章將研究體表運(yùn)動感知設(shè)備在運(yùn)動康復(fù)中的應(yīng)用。

1 體表運(yùn)動感知設(shè)備在運(yùn)動患者中的應(yīng)用

1.1體表運(yùn)動感知設(shè)備的組成

體表運(yùn)動感知設(shè)備的組成包含著攝像頭、傳動馬達(dá)、投影機(jī)、麥克風(fēng)、顯示器和主機(jī)等，其中還包含著各種運(yùn)動康復(fù)系統(tǒng)程序。其中攝像頭的作用就是得到患者運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練的視頻數(shù)據(jù)，傳動馬達(dá)的作用就是對傳感器進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整它的仰角和俯角，投影儀和攝像頭這兩個設(shè)備的作用就是獲得相應(yīng)景深數(shù)據(jù)。顯示器的作用就是患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練學(xué)習(xí)的屏幕，主機(jī)用來存儲運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練的數(shù)據(jù)。體表運(yùn)動感知設(shè)備的場景布置如圖1所示，患者在通過該設(shè)備進(jìn)行運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練時，可以獲得20個身體關(guān)節(jié)的信息，并且該信息是可以實時獲取的。如圖2所示，就是人體20個關(guān)節(jié)。

1.2體表運(yùn)動感知設(shè)備的運(yùn)動姿勢識別

患者根據(jù)體表運(yùn)動感知設(shè)備進(jìn)行相關(guān)運(yùn)動，為了保證運(yùn)動康復(fù)效果的良好進(jìn)行，患者的運(yùn)動姿勢是非常關(guān)鍵的。運(yùn)動姿勢不對，就達(dá)不到較好的訓(xùn)練效果，所以體表運(yùn)動感知設(shè)備的姿勢識別能夠幫助患者提高姿勢的準(zhǔn)確性。患者運(yùn)動姿勢是否標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)就是與屏幕上標(biāo)準(zhǔn)姿勢進(jìn)行比較，當(dāng)然，這是通過體表運(yùn)動感知設(shè)備自行進(jìn)行的。姿勢識別的界面如圖3所示，圖3中最左邊的人的動作是標(biāo)準(zhǔn)動作，然后患者模仿該動作，體表運(yùn)動感知設(shè)備會對現(xiàn)實中患者的動作進(jìn)行捕獲，中間的人是獲得到的實際患者的運(yùn)動姿勢，體表運(yùn)動感知設(shè)備會自動進(jìn)行兩個動作的比較，最右邊顯示姿勢識別的結(jié)果，如果患者的模仿姿勢是正確的，就會出現(xiàn)“Good”，否則會出現(xiàn)“Error”。圖4即為體表運(yùn)動感知設(shè)備的姿勢識別流程圖。

1.3體表運(yùn)動感知設(shè)備的運(yùn)動康復(fù)游戲設(shè)置

體表運(yùn)動感知設(shè)備有各種各樣的游戲，當(dāng)運(yùn)動障礙患者在進(jìn)行運(yùn)動訓(xùn)練時，即玩游戲時，這些游戲的時間長短會根據(jù)不同的患者患病程度進(jìn)行科學(xué)、合理的分配，由醫(yī)生進(jìn)行設(shè)置規(guī)定，當(dāng)時間設(shè)置完成后，患者的游戲時間會在到時間后自動退出。不同的游戲還會有關(guān)卡設(shè)置，由易到難，適合不同的人群和不同的患病程度患者，為了激勵患者完成游戲的運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練，當(dāng)游戲成功完成之后就會有相應(yīng)的獎勵。在患者進(jìn)行游戲時，屏幕上還會顯示游戲規(guī)定多長時間完成，還剩余多長游戲時間，方便患者玩游戲時對游戲時間的掌控?；颊叩母鞣N運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練、是否每天完成了訓(xùn)練和完成時間等信息都會通過體表運(yùn)動感知設(shè)備傳送到醫(yī)院的數(shù)據(jù)庫。

1.4體表運(yùn)動感知設(shè)備在運(yùn)動康復(fù)治療的流程

體表運(yùn)動感知設(shè)備運(yùn)用于運(yùn)動康復(fù)中的流程是：通過不同患者設(shè)置合適的動作標(biāo)準(zhǔn)或者康復(fù)游戲，設(shè)置完成后會在屏幕上進(jìn)行顯示，然后患者通過模仿屏幕上的動作，或者完成相應(yīng)的游戲，體表運(yùn)動感知設(shè)備會對患者的動作進(jìn)行實時抓獲，最后通過患者的運(yùn)動數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，然后將運(yùn)動康復(fù)結(jié)果反饋出來，即完成了相應(yīng)的運(yùn)動康復(fù)流程。如圖5所示，就是體表運(yùn)動感知設(shè)備的運(yùn)動康復(fù)流程圖。

2 體表運(yùn)動感知設(shè)備運(yùn)用效果實驗研究

2.1實驗方法

體表運(yùn)動感知設(shè)備相對于傳統(tǒng)治療模式更能夠吸引患者，讓患者保持一顆積極的心態(tài)去完成運(yùn)動康復(fù)治療，還能夠提高患者治療效率。為了檢驗體表運(yùn)動感知設(shè)備運(yùn)用于運(yùn)動康復(fù)的治療效果，本文進(jìn)行了一個對比試驗。

選擇了40名患有運(yùn)動障礙的患者，這40名患者的年齡、學(xué)歷、職業(yè)性質(zhì)、性別、發(fā)病側(cè)別、病程、病變部位、疾病性質(zhì)和運(yùn)動功能障礙程度等差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）[2]。然后將這40名患者隨機(jī)分成兩組，其中一組的運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練由傳統(tǒng)訓(xùn)練方式進(jìn)行治療，該組為對照組，另外一組是則為觀察組，該組的運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練是通過體表運(yùn)動感知設(shè)備進(jìn)行。

對照組在每次的運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練中，醫(yī)生會從患者的身體狀況和嚴(yán)重程度選擇游戲。該體表運(yùn)動感知設(shè)備一共有三類的游戲，每個類別的游戲下面還有很多小的游戲，醫(yī)生從每類游戲中選擇一個，然后讓該組患者進(jìn)行輪流完成，每位患者需要完成三個游戲，完成一個游戲之后休息5min再進(jìn)行下一個游戲?；颊咴谶M(jìn)行游戲過程中的一個原則就是不能讓患者感覺到乏味，不然就失去了體表運(yùn)動感知設(shè)備的運(yùn)動康復(fù)治療效果，所以要根據(jù)患者的實際情況而制定游戲。對于兩組的患者，每次每個患者訓(xùn)練的時間為30min，每周進(jìn)行3次的訓(xùn)練，連續(xù)訓(xùn)練12周。

2.2評定標(biāo)準(zhǔn)

對兩組患者進(jìn)行觀察時需要記錄他們的日常生活能力、運(yùn)動功能和平衡功能，通過對這三個指標(biāo)的比較，看觀察組是否更有利于患者的運(yùn)動康復(fù)治療。每一個指標(biāo)都需要對訓(xùn)練之前的結(jié)果進(jìn)行記錄，然后再對運(yùn)動訓(xùn)練4周、8周、12周的進(jìn)行結(jié)構(gòu)記錄。其中日常生活能力的評定標(biāo)準(zhǔn)是通過Barthel指數(shù)進(jìn)行判斷，總分值為100，日常生活能力越好，分?jǐn)?shù)越高[3]。其中，運(yùn)動功能的評定標(biāo)準(zhǔn)通過Fugl-Meyer運(yùn)動功能量進(jìn)行判斷，總分值為100，運(yùn)動能力越好，其分?jǐn)?shù)越高[4]。其中，平衡功能的評定標(biāo)準(zhǔn)通過Berg平衡量表進(jìn)行判斷，總分值為56分，每項動作的滿分為4分，平衡能力越好，其分?jǐn)?shù)越高[5]。

2.3實驗結(jié)果

相關(guān)的數(shù)據(jù)使用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計。統(tǒng)計結(jié)果：表1為日常生活能力的分?jǐn)?shù)，表2和表3為上肢運(yùn)動功能和下肢運(yùn)動功能的分?jǐn)?shù)，表4為平衡功能的分?jǐn)?shù)。

從表1可以看出，P<0.05，對照組和觀察組通過運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練后，比之前的效果好很多，當(dāng)在訓(xùn)練后，與對照組比較4周、8周和12周的康復(fù)效果，使用體表運(yùn)動感知設(shè)備進(jìn)行康復(fù)治療的平衡能力更強(qiáng)，但是由于P>0.05，差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。

從表2、表3、表4可以看出，分?jǐn)?shù)的變化和P值的大小其趨勢是相同的，所以運(yùn)動功能分?jǐn)?shù)和平衡功能分?jǐn)?shù)比訓(xùn)練之前的分?jǐn)?shù)都高，其P值<0.05，具有統(tǒng)計學(xué)意義。兩組都進(jìn)行到第4周時，運(yùn)動功能和平衡功能分?jǐn)?shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義，其P值>0.05，當(dāng)訓(xùn)練時間延長之后，到8周和12周，觀察組的運(yùn)動功能和平衡功能明顯高于對照組，其P值<0.05。

3 結(jié)語

綜上所述，通過實驗研究的方法，將體表運(yùn)動感知設(shè)備在運(yùn)動康復(fù)中運(yùn)用，與傳統(tǒng)的運(yùn)動康復(fù)相比，其更能增加患者的運(yùn)動康復(fù)治療的積極性，讓患者在枯燥、痛苦的治療過程中感受到樂趣，由于體表運(yùn)動感知設(shè)備含有不同的游戲，更重要的是體表運(yùn)動感知設(shè)備能夠提高患者的治療效率。總的來說，將體表運(yùn)動感知設(shè)備運(yùn)用于運(yùn)動康復(fù)能夠很大程度上提高治療效果。隨著我國醫(yī)學(xué)水平的不斷發(fā)展，將來還會出現(xiàn)更多先進(jìn)的運(yùn)動康復(fù)治療設(shè)備，這需要我們?yōu)橹粩嗟呐Α?/p>

參考文獻(xiàn)

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