江加貝　唐蘭林　王可

摘要：老年人多是帶病生存甚至并存多種疾病，因而常伴有日常生活活動(dòng)障礙。由于疾病及身體機(jī)能退化導(dǎo)致的肢體行為不便是影響老年生活的主要因素之一。人口老齡化進(jìn)程及人們對(duì)于生活質(zhì)量的追求加快推動(dòng)了市場(chǎng)對(duì)于康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備的需求。信息可視化交互技術(shù)在康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備中的應(yīng)用可提高活動(dòng)障礙老年患者的用戶體驗(yàn)，對(duì)老年患者物理康復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生積極影響。文章以肢體功能康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備為例就信息可視化交互技術(shù)的概念、作用機(jī)制及其在實(shí)際應(yīng)用中的進(jìn)展進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：信息可視化 康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備 活動(dòng)障礙老年人

中圖分類(lèi)號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2017）04-0118-02

引言

日常生活中我們往往要面對(duì)各種各樣紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有簡(jiǎn)潔性嚴(yán)謹(jǐn)性，但對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)抽象的數(shù)據(jù)不易于直觀理解。信息可視化技術(shù)將分別獨(dú)立的數(shù)字通過(guò)圖形圖像的視覺(jué)傳達(dá)給用戶是解決數(shù)字表達(dá)抽象性的有效方式。信息可視化技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)的圖形圖像技術(shù)和挖掘數(shù)據(jù)的方法，把隱藏在數(shù)據(jù)中的信息通過(guò)交互手段進(jìn)行展示，輔助分析數(shù)據(jù)，幫助用戶發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

一、研究背景

（一）課題背景

我國(guó)老年人口基數(shù)相對(duì)較大，隨著身體機(jī)能的退化老年人多是帶病生存甚至并存多種疾病，因而常伴有日常生活活動(dòng)障礙。因疾病及身體機(jī)能退化引起的肢體行動(dòng)不便是影響老年人生活的主要因素之一，同時(shí)老年群體相對(duì)于其他年齡層群體出現(xiàn)肢體活動(dòng)障礙率相對(duì)較高，一旦出現(xiàn)活動(dòng)障礙，老年人不但面臨生活困境，生活質(zhì)量下降，還會(huì)給家庭、社會(huì)帶來(lái)照料負(fù)擔(dān)，而這些又會(huì)使他們?cè)馐苄睦韷毫?，所以老年康?fù)逐漸成為我國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)。

中國(guó)老年人長(zhǎng)壽而不健康的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，康復(fù)治療雖然不能完全治愈受損機(jī)能，卻可以盡可能地幫助他們恢復(fù)自理能力及健康狀態(tài)下的生活質(zhì)量減輕家庭與社會(huì)的負(fù)擔(dān)。但是我國(guó)的老年康復(fù)發(fā)展緩慢，很多肢體康復(fù)設(shè)備仍然停留在以滿足基本機(jī)械功能為主的初級(jí)階段，無(wú)論是人力資源還是設(shè)備資源都開(kāi)始無(wú)法跟上快速老齡化社會(huì)的節(jié)奏，因此解決老年人的康復(fù)醫(yī)療問(wèn)題成為了當(dāng)今社會(huì)面臨的重要挑戰(zhàn)-。

（二）信息可視化技術(shù)的概念與現(xiàn)狀

信息可視化是將數(shù)據(jù)信息以圖形圖像化的形式表現(xiàn)出來(lái)，用視覺(jué)化的方式設(shè)計(jì)表現(xiàn)抽象化的數(shù)據(jù)，幫助用戶快速準(zhǔn)確地理解隱含在數(shù)據(jù)中的各種信息。人類(lèi)對(duì)于可視化形式有快速識(shí)別的天然能力，因此將人腦和計(jì)算機(jī)這兩種系統(tǒng)聯(lián)系在一起，便于人類(lèi)瀏覽、研究大規(guī)模抽象化數(shù)據(jù)，兩者產(chǎn)生交互行為，從而發(fā)現(xiàn)在紛繁雜亂數(shù)據(jù)中的隱藏的信息規(guī)律和特征。

信息的傳達(dá)是由各種視覺(jué)元素組合搭配而成的。例如尺寸大小的改變、平面立體的切換、色彩的強(qiáng)烈與深淺等，這些都可以準(zhǔn)確直觀地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)中的信息，幫助用戶快速地理解并分析數(shù)據(jù)，形成一個(gè)高效的信息交互傳遞過(guò)程。信息可視化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則是全面完整并準(zhǔn)確合理的表達(dá)信息，突出重要數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，整體與部分的對(duì)比和結(jié)合，展現(xiàn)交互式功能性數(shù)據(jù)。近年來(lái)信息可視化技術(shù)已廣泛得到應(yīng)用，它涉及到了人類(lèi)生活的方方面面，在無(wú)形中對(duì)人類(lèi)的生活方式造成了潛移默化的影響和改變。通過(guò)可視化的表達(dá)形式與交互技術(shù)用戶能夠立即理解大量的信息，因此將信息可視化交互技術(shù)應(yīng)用于康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備中對(duì)康復(fù)治療、心理干預(yù)以及醫(yī)學(xué)教育培訓(xùn)等具有很大潛力及積極的影響。

二、肢體功能康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備調(diào)研分析

（一）現(xiàn)有設(shè)備使用人群需求分析

康復(fù)醫(yī)學(xué)是利用多種物理輔助手段幫助患者最大程度地恢復(fù)受損機(jī)能，使其最大可能地恢復(fù)生活自理、工作勞動(dòng)等。康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中通過(guò)對(duì)應(yīng)機(jī)能有針對(duì)性的訓(xùn)練動(dòng)作和知覺(jué)知能反饋，不斷重復(fù)刺激受損機(jī)能，從而最大可能地達(dá)到康復(fù)目的。目前最常見(jiàn)的康復(fù)訓(xùn)練治療方法大多過(guò)于集中在分解動(dòng)作訓(xùn)練，這些分解動(dòng)作不具備現(xiàn)實(shí)實(shí)踐意義，對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活所需的整合動(dòng)作沒(méi)有切實(shí)有效的幫助，無(wú)法滿足適應(yīng)日常生活的需求；在治療過(guò)程中由于訓(xùn)練動(dòng)作的單調(diào)、重復(fù)、乏味，很容易讓患者產(chǎn)生消極厭煩情緒，不利于患者尤其是老年患者康復(fù)治療的持續(xù)和深入。

為了更好地分析目前肢體功能康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備存在的問(wèn)題，以提高用戶體驗(yàn)為目的，運(yùn)用服務(wù)設(shè)計(jì)方法歸納得出其5個(gè)主要利益相關(guān)者的主要問(wèn)題和需求（見(jiàn)表1）：首先對(duì)于患者來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的肢體功能障礙已經(jīng)給他們?cè)斐闪松砩虾托睦砩系膹?qiáng)烈不適。在使用康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備時(shí)，通常接收到的都是數(shù)字化的訓(xùn)練要求，訓(xùn)練過(guò)程也沒(méi)有及時(shí)的治療進(jìn)程反饋，這對(duì)患者無(wú)疑是多增添了一份負(fù)擔(dān)。尤其針對(duì)老年患者群體，他們的記憶及認(rèn)知能力退化，往往不能為外界發(fā)生的事物做出及時(shí)的反應(yīng)，因此單一的機(jī)械化訓(xùn)練容易讓他們產(chǎn)生抗拒感；其次醫(yī)生在傳統(tǒng)的治療信息反饋中無(wú)法精確實(shí)時(shí)獲得患者治療進(jìn)程，使得治療方案修正滯后影響患者康復(fù)；在康復(fù)醫(yī)學(xué)中治療師是治療方案里的實(shí)施者，由于現(xiàn)有治療模式的局限性及大多數(shù)人對(duì)于康復(fù)治療及康復(fù)器械的零基礎(chǔ)使得治療師只能一對(duì)一幫助患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練與指導(dǎo)，導(dǎo)致現(xiàn)有模式成本高且效率低；同患者面臨的問(wèn)題一樣，陪伴患者一旁的家屬們因?yàn)橹委熯M(jìn)程的未知性使得他們?nèi)菀桩a(chǎn)生不安感，這樣的負(fù)面情緒也會(huì)隨著時(shí)間的推移影響到患者的情緒；康復(fù)設(shè)備隨著時(shí)代的發(fā)展面臨著轉(zhuǎn)型，而大多數(shù)設(shè)備商無(wú)法脫離傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式對(duì)于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)停滯不前。

因此在這樣的現(xiàn)實(shí)矛盾下，通過(guò)信息可視化交互技術(shù)可實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)生動(dòng)形象的呈現(xiàn)給患者和家屬；數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸和對(duì)比可幫助醫(yī)生和治療師提高工作效率；同時(shí)也為設(shè)備商帶來(lái)了新的思路與商機(jī)。信息可視化交互技術(shù)的介入使得設(shè)備的利益相關(guān)者們得到了共贏的狀態(tài)，為康復(fù)設(shè)備轉(zhuǎn)型發(fā)展找到新的機(jī)遇與發(fā)展。

（二）信息可視化交互技術(shù)在肢體功能康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備實(shí)際應(yīng)用中的進(jìn)展

信息可視化交互技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其直觀和生動(dòng)化的表達(dá)形式，使得任何用戶群體可以快速地理解大量信息。因此在信息可視化交互技術(shù)的應(yīng)用下，患者可快速理解醫(yī)生和治療師提供的治療計(jì)劃根據(jù)可視化的引導(dǎo)完成康復(fù)作業(yè)；康復(fù)過(guò)程中設(shè)備通過(guò)可視化的形式給患者及時(shí)反饋康復(fù)進(jìn)度，為康復(fù)過(guò)程中患者的復(fù)雜心理給予積極的引導(dǎo)和暗示，以鼓勵(lì)患者維持重復(fù)動(dòng)作訓(xùn)練的主動(dòng)性，彌補(bǔ)單一機(jī)械化康復(fù)訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)不了的康復(fù)效果，激發(fā)患者的殘存功能和潛在能力，有利于康復(fù)計(jì)劃和康復(fù)目標(biāo)的進(jìn)一步制定，從而保證康復(fù)訓(xùn)練的及時(shí)性和有效性。endprint

（如圖1）所示，是基于視覺(jué)交互的手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)系統(tǒng)。它的硬件部分包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、普通攝像頭、可調(diào)高度的簡(jiǎn)易平板和簡(jiǎn)易輔助訓(xùn)練器件（如積木、細(xì)棒等）。其中個(gè)人計(jì)算機(jī)用來(lái)進(jìn)行仿真場(chǎng)景生成以及視覺(jué)運(yùn)算；攝像頭用來(lái)獲取人手的位置信息；簡(jiǎn)易平板和簡(jiǎn)易輔助訓(xùn)練器件主要用來(lái)輔助患者產(chǎn)生較為真實(shí)的力觸覺(jué)感知。

（三）小結(jié)

從目前醫(yī)療市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，許多醫(yī)療設(shè)備開(kāi)始重視用戶體驗(yàn)，并且也進(jìn)入了智能化方向發(fā)展。然而大多數(shù)肢體功能康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備商盲目跟從大趨勢(shì)對(duì)康復(fù)器械進(jìn)行簡(jiǎn)單的交互設(shè)施結(jié)合，卻并沒(méi)有真正地從患者、醫(yī)生及治療師的使用角度出發(fā)，使得很多設(shè)備帶著智能化高科技的高帽子而沒(méi)有任何實(shí)際意義上的改善。

斯坦福大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院提出的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中第一個(gè)步驟叫作移情（Empathize），即要有同情心、同理心去體會(huì)用戶的心理與需求。所以設(shè)計(jì)師需要進(jìn)行角色扮演，站在患者和醫(yī)生的角度去思考如何能在治療中提高用戶體驗(yàn)以及最大程度地去滿足他們的需求。尤其對(duì)于老年患者，由于他們身體功能隨著年齡增長(zhǎng)而下降，使得其他方面也受到相對(duì)的影響，設(shè)備商與設(shè)計(jì)師需要就老年患者的行為習(xí)慣、生理結(jié)構(gòu)、心理情況、思維方式及認(rèn)知情況等進(jìn)行充分的前期調(diào)研。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，根據(jù)原有產(chǎn)品的基本功能和性能的基礎(chǔ)上，整合抽象的訓(xùn)練數(shù)據(jù)參數(shù)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)信息界面與信息可視化的呈現(xiàn)。信息可視化交互設(shè)計(jì)的應(yīng)用目的是將器械操作變得通俗易理解，交互方式簡(jiǎn)單化，當(dāng)老年患者在使用產(chǎn)品時(shí)可以一目了然，不產(chǎn)生附加的操作負(fù)擔(dān)，同時(shí)幫助老年患者激發(fā)康復(fù)潛能同時(shí)也為醫(yī)務(wù)人員提供及時(shí)的數(shù)據(jù)比較，幫助他們進(jìn)一步為患者進(jìn)行診療。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)肢體功能性訓(xùn)練設(shè)備為例的信息可視化交互技術(shù)在康復(fù)設(shè)備中的可行性已得到初步證實(shí)，但由于調(diào)研受眾數(shù)量少，有些數(shù)據(jù)還比較局限，并且不同的康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備中訓(xùn)練參數(shù)和訓(xùn)練障礙也各有不同，因此我們還需建立豐富的用戶使用場(chǎng)景模型，調(diào)整設(shè)備對(duì)應(yīng)的視覺(jué)元素，針對(duì)年齡、受損機(jī)能、心理狀態(tài)、認(rèn)知、視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)累積等有差異的患者進(jìn)行修改完善，以滿足不同相關(guān)利益者們的需求，結(jié)合信息可視化技術(shù)進(jìn)一步研究與開(kāi)發(fā)產(chǎn)品以提高活動(dòng)障礙老年人的用戶體驗(yàn)，為他們提供更好的康復(fù)訓(xùn)練環(huán)境與設(shè)施。

隨著養(yǎng)老模式的健全，接受康復(fù)訓(xùn)練的老年患者并不一定局限在醫(yī)院進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，有的會(huì)在家里或選擇就近社區(qū)進(jìn)行治療；另外社會(huì)的進(jìn)步使得人們健康意識(shí)的提高，將會(huì)出現(xiàn)用戶需要購(gòu)買(mǎi)康復(fù)保健類(lèi)醫(yī)療器械回家，這就要求康復(fù)醫(yī)療設(shè)備趨向家庭化發(fā)展，使其需要像家用電器或家用健身器材一樣，有較好的用戶體驗(yàn)性，設(shè)備較為智能化、操作簡(jiǎn)單化、形態(tài)輕便化和美觀化。因此，不難得出隨著政府越來(lái)越重視圍繞老齡化社會(huì)設(shè)施的建設(shè)，結(jié)合信息可視化交互技術(shù)的康復(fù)醫(yī)療設(shè)備將會(huì)擁有一個(gè)很大的市場(chǎng)前景。endprint