劉巖巖 于靜 劉東武 高明利

摘要：風(fēng)濕病是一種嚴(yán)重影響人正常生活的骨骼常見慢性病，至今還沒有特效藥可以根治，由于治療上都是以控制治療為主，因此醫(yī)學(xué)上把輔助康復(fù)訓(xùn)練治療提到了首位?；谝陨系谋尘把芯考昂笃诨颊呖祻?fù)需要，本文將探討體感設(shè)備Kinect對風(fēng)濕患者康復(fù)的治療幫助。我們了解到目前風(fēng)濕康復(fù)后期治療主要是生活治療、運(yùn)動(dòng)治療、物理治療，而體感設(shè)備Kinect的康復(fù)機(jī)器人在患者工作方式、關(guān)節(jié)運(yùn)用模式訓(xùn)練上給予科學(xué)的指導(dǎo)。體感模擬康復(fù)訓(xùn)練環(huán)境將會(huì)提供給患者模擬真實(shí)的生活環(huán)境及游戲，帶動(dòng)患者訓(xùn)練全身肌肉組織，關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而提升患者的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)，對神經(jīng)受損的患者，通過康復(fù)訓(xùn)練，提高患者的平衡能力。這個(gè)康復(fù)訓(xùn)練結(jié)構(gòu)簡單操作起來十分便捷，對大多患者都十分實(shí)用，關(guān)鍵是價(jià)格親民，是大多數(shù)家庭能夠承擔(dān)的，且此康復(fù)模擬環(huán)境設(shè)計(jì)趣味性高，能讓患者保持高度的主動(dòng)性和跟從性。

關(guān)鍵詞：生活治療;物理治療;體感康復(fù)機(jī)器人;體感模擬康復(fù)訓(xùn)練環(huán)境

中圖分類號(hào)：TQ050.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-5922（2019）08-0127-04

風(fēng)濕性疾病在這個(gè)時(shí)代越來越年輕化了，這是一種很難治的慢性疾病，患者承受著長期的折磨病痛。至今還沒有出現(xiàn)一種專屬的特效藥或能夠根治，一勞永逸的解決方法，風(fēng)濕病對人的影響范圍大，不僅僅是對患者身體的折磨，它帶給患者長期的慢性疼痛，更對患者的日常生活影響很大。由于風(fēng)濕病痛帶來關(guān)節(jié)局部疼痛失靈，患者行動(dòng)不便，無法正常獨(dú)立生活。目前單一的藥物治療是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，藥物治療與運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療輔助是最有效的，也是目前最有效的治療方法。因此風(fēng)濕性疾病中人們把輔助和康復(fù)治療提到了重要地位。生活指導(dǎo)與運(yùn)動(dòng)治療成為風(fēng)濕疾病治療里十分重要的兩大環(huán)節(jié)。而在這兩大板塊中如何最大限度去挖掘患者康復(fù)治療效果成為我們將會(huì)研究的重點(diǎn)。

1 生活治療與運(yùn)動(dòng)物理治療

1.1 生活治療

在日常生活中學(xué)會(huì)保護(hù)維護(hù)關(guān)節(jié)正確使用方法對維持關(guān)節(jié)功能和改善關(guān)節(jié)癥狀有長遠(yuǎn)意義的幫助。最大范圍內(nèi)保護(hù)關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)功能。患者應(yīng)掌握如何避免及減少關(guān)節(jié)損傷及傷痛。指導(dǎo)患者用正確的肢體方式去使用關(guān)節(jié)，避免使用病患部位小關(guān)節(jié)及肌肉群，用可替代的大關(guān)節(jié)運(yùn)用，長時(shí)間的使用定能養(yǎng)成良好正確的關(guān)節(jié)使用習(xí)慣。

1.2 運(yùn)動(dòng)療法

運(yùn)動(dòng)療法指的是患者利用器械，徒手或患者自身力量獲得身體運(yùn)動(dòng)功能，感覺功能恢復(fù)的治療方法。據(jù)美國醫(yī)學(xué)雜志刊文，發(fā)現(xiàn)除了護(hù)理之外，接受脊柱操作和鍛煉治療的患者疼痛感減輕的最大，對疾病的總體評(píng)價(jià)有明顯的改善。體感設(shè)備Kinect是微軟公司于2010年推出的運(yùn)動(dòng)傳感輸入設(shè)備，可利用體感器感知識(shí)別到患者的肢體運(yùn)動(dòng)，目前運(yùn)用比較成熟，主要運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)功能受損，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)損傷患者的平衡訓(xùn)練中，操作起來十分簡單且此技術(shù)將治療與興趣結(jié)合一體化，在起到治療效果的同時(shí)不失患者治療興趣。我們可以將Kinect的傳感器，虛擬康復(fù)環(huán)境與康復(fù)機(jī)器人運(yùn)用到風(fēng)濕性疾病的輔助與康復(fù)治療當(dāng)中，幫助廣大患者減輕病痛，早日康復(fù)。

1.3 物理治療

物理治療是利用重力、熱因子、光波、電波、聲波、微波或磁場等這些物理因子作用于患者，引起患者身體上發(fā)生一系列的生物反映，達(dá)到治療目的。中藥的離子導(dǎo)人治療是一種中醫(yī)特色的物理治療。將通過辨證處方的中藥電解為離子導(dǎo)人患者體內(nèi)，能發(fā)揮中藥治療效果。按摩療法也是不錯(cuò)的選擇，通過推，理，揉手法，輕輕按摩，先使肌肉松弛，氣血暢行，繼而使用點(diǎn)，按，捏，拿手法通過緩解風(fēng)濕癥狀來達(dá)到治療風(fēng)濕的目的。紅外線照射：腫痛部分照射效果很好。

2 生活治療與體感設(shè)備康復(fù)機(jī)器人

生活治療對關(guān)節(jié)保護(hù)行為指導(dǎo)可以讓患者長期受益，對維護(hù)減少關(guān)節(jié)損傷有指導(dǎo)性的幫助。通過生活治療知道患者可改變工作方式和受累關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)模式或指導(dǎo)患者使用輔助裝置來達(dá)到這一目標(biāo)，從而最大限度的保護(hù)關(guān)節(jié)的功能和結(jié)構(gòu)減少患處的損傷?；贙inect體感技術(shù)的機(jī)器人輔助康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)以患者后期康復(fù)為主體的設(shè)計(jì)理念，重在通過設(shè)計(jì)出更為實(shí)時(shí)，自然，沉浸的人機(jī)交互式模擬康復(fù)，以此來激勵(lì)患者康復(fù)訓(xùn)練的積極性和主動(dòng)性，最終滿足不同的肢體功能運(yùn)動(dòng)障礙患者的康復(fù)需要。此系統(tǒng)硬件上是由計(jì)算機(jī)，Kinect傳感器和康復(fù)機(jī)器人構(gòu)成，患者動(dòng)作交互以及康復(fù)機(jī)器人帶動(dòng)患者康復(fù)運(yùn)動(dòng)?？祻?fù)機(jī)器人控制部分是體感設(shè)備kinect的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，機(jī)器人科學(xué)指導(dǎo)牽引，在康復(fù)訓(xùn)練過程中采用基于位置誤差的觸發(fā)式機(jī)器人控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)運(yùn)用，進(jìn)而穩(wěn)定地引導(dǎo)患者進(jìn)行上肢、腰部、腳部運(yùn)動(dòng)完成康復(fù)模擬環(huán)境任務(wù)，體感設(shè)備數(shù)據(jù)采集處理部分可開發(fā)一個(gè)對患者患處關(guān)節(jié)，肌肉相關(guān)的數(shù)據(jù)信息處理模塊[1]。kinect傳感器對運(yùn)動(dòng)追蹤的信息，如圖lKi-nect可捕捉人體骨骼，利用關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡轉(zhuǎn)換路線，結(jié)合數(shù)據(jù)得出關(guān)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)角度，運(yùn)動(dòng)軌跡是重要依據(jù)，對機(jī)器人和患者的肢體相互作用進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)控制，通過訓(xùn)練改變工作方式和受累關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)模式來維持關(guān)節(jié)，肌肉功能[2]。如圖2系統(tǒng)總體軟件系統(tǒng)互相配合運(yùn)行，機(jī)器人牽引訓(xùn)練使得患者實(shí)際運(yùn)動(dòng)范圍減少或超過標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)范圍時(shí)提供一定的觸覺補(bǔ)償輔助，規(guī)范患者關(guān)節(jié)或肌肉使用方法，養(yǎng)成良好的使用習(xí)慣，從而達(dá)到一定的治療效果。

3 運(yùn)動(dòng)治療與虛擬康復(fù)訓(xùn)練環(huán)境

3.1 運(yùn)動(dòng)療法

運(yùn)動(dòng)療法指出脊柱炎患者的家庭通過鍛煉可以明顯的改善該患者的脊柱功能，患者在醫(yī)護(hù)人員的監(jiān)護(hù)下鍛煉和家庭鍛煉能取得同樣的效果，患者對疾病的總體評(píng)價(jià)有明顯的改善。它主要是以人體神經(jīng)中樞系統(tǒng)作為治療康復(fù)對象，將神經(jīng)發(fā)育學(xué)，神經(jīng)生理學(xué)以及神經(jīng)電學(xué)的基本原理和規(guī)律引用到腦功能損傷的運(yùn)動(dòng)障礙的康復(fù)治療中，其中的技術(shù)包括，PNF技術(shù)，Rood技術(shù)，Bobath技術(shù)和Brunnstrom技術(shù)[3]。將康復(fù)治療與人們?nèi)粘７磸?fù)訓(xùn)練多關(guān)節(jié)復(fù)合運(yùn)動(dòng)從而增強(qiáng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性和控制能力。進(jìn)行治療性訓(xùn)練時(shí)要遵循關(guān)節(jié)保護(hù)原則，重點(diǎn)要注意以下幾點(diǎn)

3.1.1 運(yùn)用正確的運(yùn)動(dòng)模式使用關(guān)節(jié)

患者需要注意靜坐或靜站時(shí)，避免將肢體或外物放在患處，肢體或其他物體置于患處會(huì)增加患處內(nèi)外部壓力，加劇患處變形程;減少關(guān)節(jié)在同一個(gè)位置上放的時(shí)間過長;當(dāng)一種活動(dòng)進(jìn)行超過了患者能承受的范圍，患處將會(huì)加劇疼痛，患者要時(shí)刻關(guān)注自己身體的疼痛感。

3.1.2 維持和改善關(guān)節(jié)活動(dòng)度

患者在風(fēng)濕疾病發(fā)作急性時(shí)期，為了維護(hù)關(guān)節(jié)活動(dòng)韌性，應(yīng)該每天對患處每個(gè)關(guān)節(jié)做輕微主動(dòng)的輔助運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行輔助運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)該注意患者應(yīng)控制不要有疼痛感，不要有抗阻力情況下進(jìn)行。突然，強(qiáng)烈猛烈的運(yùn)動(dòng)會(huì)給炎性關(guān)節(jié)帶來嚴(yán)重?fù)p傷。

3.1.3 維持和增加肌力

肌力增強(qiáng)訓(xùn)練需要避免反復(fù)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和關(guān)節(jié)刺激。反復(fù)的應(yīng)力性關(guān)節(jié)活動(dòng)將會(huì)加劇關(guān)節(jié)的炎性病變，患者在進(jìn)行治療性訓(xùn)練時(shí)，應(yīng)將受累關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍降到最低程度。

3.1.4 維持和改善耐力

既可以達(dá)到治療目的又能達(dá)到吸引患者興趣的治療模式需要投入更多研究，大多數(shù)學(xué)者研究認(rèn)為中等負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)對關(guān)節(jié)炎患者是安全靠譜的。關(guān)于腰痛的治療性訓(xùn)練，可以分為屈曲運(yùn)動(dòng)和伸展運(yùn)動(dòng)，通過強(qiáng)化肌肉力量和舒展程度、拉動(dòng)相關(guān)軟組織，達(dá)到緩解腰痛的目的，如圖3所示。

3.2 虛擬康復(fù)訓(xùn)練環(huán)境

虛擬康復(fù)訓(xùn)練環(huán)境是指由計(jì)算機(jī)生成的模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的三維立體逼真畫面，用戶可自然的從視覺，觸覺等感官系統(tǒng)與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互，在無需康復(fù)醫(yī)生的康復(fù)干預(yù)的情況下有充足的時(shí)間來進(jìn)行反復(fù)強(qiáng)化肌肉，關(guān)節(jié)運(yùn)用等運(yùn)動(dòng)[4]。其次，康復(fù)系統(tǒng)是個(gè)人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，會(huì)時(shí)刻根據(jù)患者的信息即使反饋調(diào)整，根據(jù)患者的運(yùn)動(dòng)需求不同，設(shè)置不同難度等級(jí)虛擬人物，增加患者運(yùn)用治療的趣味積極性，激勵(lì)患者由被動(dòng)治療轉(zhuǎn)為主動(dòng)治療。最重要的是模擬康復(fù)訓(xùn)練環(huán)境模擬的都是一些現(xiàn)實(shí)生活環(huán)境，患者在長期的訓(xùn)練中掌握的都是日常生活使用關(guān)節(jié)，肌肉等方法，動(dòng)作行為方式，從而患者可將學(xué)到的訓(xùn)練能力本能的轉(zhuǎn)化到現(xiàn)實(shí)生活中去。

3.2.1 虛擬環(huán)境一擦桌子游戲

如圖4所示為虛擬環(huán)境中的擦桌子游戲，患者可以通過Kinect傳感器控制場景中的可變色方塊，患者的手臂，身體都可以對其進(jìn)行上下左右操作，目的是通過患者的肩關(guān)節(jié)，腕關(guān)節(jié)，肘關(guān)節(jié)的整體運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)訓(xùn)練，從而促使患者的上肢的協(xié)調(diào)性和連貫性得到明顯改善。擦桌子游戲虛擬康復(fù)訓(xùn)練場景主要適用康復(fù)治療后期的上肢運(yùn)動(dòng)障礙的患者。通過制定康復(fù)訓(xùn)練使得患者肩部，肘部和腕部的運(yùn)動(dòng)機(jī)能和范圍有所中和改善。

4 結(jié)語

風(fēng)濕病痛作為一種目前沒有根治之法的慢性疾病。，長期折磨廣大病友且涉及的人群廣泛。目前市面上還沒有出現(xiàn)特效藥或是能一勞永逸的治療方法，患者主要依靠藥物及后期康復(fù)治療，而康復(fù)治療中鍛煉對防止關(guān)節(jié)僵直萎縮、防止肌肉萎縮、促進(jìn)血液循環(huán)、恢復(fù)關(guān)節(jié)功能、振奮精神、增強(qiáng)體質(zhì)、增加康復(fù)信心有很大作用。而Kinect具備價(jià)格低廉，裝備便捷，開發(fā)簡單推動(dòng)著人機(jī)交互的發(fā)展優(yōu)勢，是一個(gè)低成本的運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)硬件替代品，相比于佩戴式等其他光學(xué)追蹤傳感器，Kinect更加小巧，方便，價(jià)格實(shí)惠，適用于大多數(shù)平民家庭。且此體感設(shè)備的康復(fù)機(jī)器人及模擬康復(fù)訓(xùn)練環(huán)境大大增加了訓(xùn)練的趣味性，讓治療不僅僅是治療更是愉快的玩耍，使被動(dòng)治療轉(zhuǎn)為主動(dòng)積極性，且康復(fù)機(jī)器人引導(dǎo)實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)節(jié)。節(jié)省時(shí)間的同時(shí)又能達(dá)到訓(xùn)練效果，一舉兩得。體感模擬訓(xùn)練環(huán)境中包含了的體感游戲趣味性強(qiáng)，加上模擬現(xiàn)實(shí)場景大大提高患者對康復(fù)訓(xùn)練的主動(dòng)性;Kinect游戲可供多人共同參與，患者不是一個(gè)人在參與，集體參與訓(xùn)練效果有效性高，參與度大大提高，利用體感游戲Kinect進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，患者可以更好地學(xué)習(xí)康復(fù)動(dòng)作要領(lǐng)，還能夠保證患者安全。綜上所述，將體感設(shè)備kinect運(yùn)用到風(fēng)濕患者的康復(fù)研究中具有重大的意義。

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