劉巖巖 于靜 劉東武 高明利

摘要：風濕病是一種嚴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)學上把輔助康復訓練治療提到了首位?；谝陨系谋尘把芯考昂笃诨颊呖祻托枰疚膶⑻接戵w感設備Kinect對風濕患者康復的治療幫助。我們了解到目前風濕康復后期治療主要是生活治療、運動治療、物理治療，而體感設備Kinect的康復機器人在患者工作方式、關節(jié)運用模式訓練上給予科學的指導。體感模擬康復訓練環(huán)境將會提供給患者模擬真實的生活環(huán)境及游戲，帶動患者訓練全身肌肉組織，關節(jié)運動，進而提升患者的運動神經，對神經受損的患者，通過康復訓練，提高患者的平衡能力。這個康復訓練結構簡單操作起來十分便捷，對大多患者都十分實用，關鍵是價格親民，是大多數家庭能夠承擔的，且此康復模擬環(huán)境設計趣味性高，能讓患者保持高度的主動性和跟從性。

關鍵詞：生活治療;物理治療;體感康復機器人;體感模擬康復訓練環(huán)境

中圖分類號：TQ050.4

文獻標識碼：A

文章編號：1001-5922（2019）08-0127-04

風濕性疾病在這個時代越來越年輕化了，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。由于風濕病痛帶來關節(jié)局部疼痛失靈，患者行動不便，無法正常獨立生活。目前單一的藥物治療是遠遠不夠的，藥物治療與運動康復治療輔助是最有效的，也是目前最有效的治療方法。因此風濕性疾病中人們把輔助和康復治療提到了重要地位。生活指導與運動治療成為風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治療效果成為我們將會研究的重點。

1 生活治療與運動物理治療

1.1 生活治療

在日常生活中學會保護維護關節(jié)正確使用方法對維持關節(jié)功能和改善關節(jié)癥狀有長遠意義的幫助。最大范圍內保護關節(jié)的結構功能?；颊邞莆杖绾伪苊饧皽p少關節(jié)損傷及傷痛。指導患者用正確的肢體方式去使用關節(jié)，避免使用病患部位小關節(jié)及肌肉群，用可替代的大關節(jié)運用，長時間的使用定能養(yǎng)成良好正確的關節(jié)使用習慣。

1.2 運動療法

運動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動功能，感覺功能恢復的治療方法。據美國醫(yī)學雜志刊文，發(fā)現(xiàn)除了護理之外，接受脊柱操作和鍛煉治療的患者疼痛感減輕的最大，對疾病的總體評價有明顯的改善。體感設備Kinect是微軟公司于2010年推出的運動傳感輸入設備，可利用體感器感知識別到患者的肢體運動，目前運用比較成熟，主要運用于運動功能受損，運動神經損傷患者的平衡訓練中，操作起來十分簡單且此技術將治療與興趣結合一體化，在起到治療效果的同時不失患者治療興趣。我們可以將Kinect的傳感器，虛擬康復環(huán)境與康復機器人運用到風濕性疾病的輔助與康復治療當中，幫助廣大患者減輕病痛，早日康復。

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，達到治療目的。中藥的離子導人治療是一種中醫(yī)特色的物理治療。將通過辨證處方的中藥電解為離子導人患者體內，能發(fā)揮中藥治療效果。按摩療法也是不錯的選擇，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，按，捏，拿手法通過緩解風濕癥狀來達到治療風濕的目的。紅外線照射：腫痛部分照射效果很好。

2 生活治療與體感設備康復機器人

生活治療對關節(jié)保護行為指導可以讓患者長期受益，對維護減少關節(jié)損傷有指導性的幫助。通過生活治療知道患者可改變工作方式和受累關節(jié)的運動模式或指導患者使用輔助裝置來達到這一目標，從而最大限度的保護關節(jié)的功能和結構減少患處的損傷。基于Kinect體感技術的機器人輔助康復訓練系統(tǒng)以患者后期康復為主體的設計理念，重在通過設計出更為實時，自然，沉浸的人機交互式模擬康復，以此來激勵患者康復訓練的積極性和主動性，最終滿足不同的肢體功能運動障礙患者的康復需要。此系統(tǒng)硬件上是由計算機，Kinect傳感器和康復機器人構成，患者動作交互以及康復機器人帶動患者康復運動?？祻蜋C器人控制部分是體感設備kinect的重要組成部分，實現(xiàn)人機互動，機器人科學指導牽引，在康復訓練過程中采用基于位置誤差的觸發(fā)式機器人控制器進行設計運用，進而穩(wěn)定地引導患者進行上肢、腰部、腳部運動完成康復模擬環(huán)境任務，體感設備數據采集處理部分可開發(fā)一個對患者患處關節(jié)，肌肉相關的數據信息處理模塊[1]。kinect傳感器對運動追蹤的信息，如圖lKi-nect可捕捉人體骨骼，利用關節(jié)三維坐標進行實時運動軌跡轉換路線，結合數據得出關節(jié)點運動角度，運動軌跡是重要依據，對機器人和患者的肢體相互作用進行實時運動調節(jié)控制，通過訓練改變工作方式和受累關節(jié)的運動模式來維持關節(jié)，肌肉功能[2]。如圖2系統(tǒng)總體軟件系統(tǒng)互相配合運行，機器人牽引訓練使得患者實際運動范圍減少或超過標準運動范圍時提供一定的觸覺補償輔助，規(guī)范患者關節(jié)或肌肉使用方法，養(yǎng)成良好的使用習慣，從而達到一定的治療效果。

3 運動治療與虛擬康復訓練環(huán)境

3.1 運動療法

運動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)護人員的監(jiān)護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價有明顯的改善。它主要是以人體神經中樞系統(tǒng)作為治療康復對象，將神經發(fā)育學，神經生理學以及神經電學的基本原理和規(guī)律引用到腦功能損傷的運動障礙的康復治療中，其中的技術包括，PNF技術，Rood技術，Bobath技術和Brunnstrom技術[3]。將康復治療與人們日常反復訓練多關節(jié)復合運動從而增強關節(jié)運動的協(xié)調性和控制能力。進行治療性訓練時要遵循關節(jié)保護原則，重點要注意以下幾點

3.1.1 運用正確的運動模式使用關節(jié)

患者需要注意靜坐或靜站時，避免將肢體或外物放在患處，肢體或其他物體置于患處會增加患處內外部壓力，加劇患處變形程;減少關節(jié)在同一個位置上放的時間過長;當一種活動進行超過了患者能承受的范圍，患處將會加劇疼痛，患者要時刻關注自己身體的疼痛感。

3.1.2 維持和改善關節(jié)活動度

患者在風濕疾病發(fā)作急性時期，為了維護關節(jié)活動韌性，應該每天對患處每個關節(jié)做輕微主動的輔助運動，進行輔助運動時應該注意患者應控制不要有疼痛感，不要有抗阻力情況下進行。突然，強烈猛烈的運動會給炎性關節(jié)帶來嚴重損傷。

3.1.3 維持和增加肌力

肌力增強訓練需要避免反復的關節(jié)運動和關節(jié)刺激。反復的應力性關節(jié)活動將會加劇關節(jié)的炎性病變，患者在進行治療性訓練時，應將受累關節(jié)的活動范圍降到最低程度。

3.1.4 維持和改善耐力

既可以達到治療目的又能達到吸引患者興趣的治療模式需要投入更多研究，大多數學者研究認為中等負荷的運動對關節(jié)炎患者是安全靠譜的。關于腰痛的治療性訓練，可以分為屈曲運動和伸展運動，通過強化肌肉力量和舒展程度、拉動相關軟組織，達到緩解腰痛的目的，如圖3所示。

3.2 虛擬康復訓練環(huán)境

虛擬康復訓練環(huán)境是指由計算機生成的模擬現(xiàn)實環(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)境進行交互，在無需康復醫(yī)生的康復干預的情況下有充足的時間來進行反復強化肌肉，關節(jié)運用等運動[4]。其次，康復系統(tǒng)是個人機互動系統(tǒng)，會時刻根據患者的信息即使反饋調整，根據患者的運動需求不同，設置不同難度等級虛擬人物，增加患者運用治療的趣味積極性，激勵患者由被動治療轉為主動治療。最重要的是模擬康復訓練環(huán)境模擬的都是一些現(xiàn)實生活環(huán)境，患者在長期的訓練中掌握的都是日常生活使用關節(jié)，肌肉等方法，動作行為方式，從而患者可將學到的訓練能力本能的轉化到現(xiàn)實生活中去。

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，身體都可以對其進行上下左右操作，目的是通過患者的肩關節(jié)，腕關節(jié)，肘關節(jié)的整體運動的調節(jié)訓練，從而促使患者的上肢的協(xié)調性和連貫性得到明顯改善。擦桌子游戲虛擬康復訓練場景主要適用康復治療后期的上肢運動障礙的患者。通過制定康復訓練使得患者肩部，肘部和腕部的運動機能和范圍有所中和改善。

4 結語

風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治療，而康復治療中鍛煉對防止關節(jié)僵直萎縮、防止肌肉萎縮、促進血液循環(huán)、恢復關節(jié)功能、振奮精神、增強體質、增加康復信心有很大作用。而Kinect具備價格低廉，裝備便捷，開發(fā)簡單推動著人機交互的發(fā)展優(yōu)勢，是一個低成本的運動跟蹤系統(tǒng)硬件替代品，相比于佩戴式等其他光學追蹤傳感器，Kinect更加小巧，方便，價格實惠，適用于大多數平民家庭。且此體感設備的康復機器人及模擬康復訓練環(huán)境大大增加了訓練的趣味性，讓治療不僅僅是治療更是愉快的玩耍，使被動治療轉為主動積極性，且康復機器人引導實時監(jiān)控調節(jié)。節(jié)省時間的同時又能達到訓練效果，一舉兩得。體感模擬訓練環(huán)境中包含了的體感游戲趣味性強，加上模擬現(xiàn)實場景大大提高患者對康復訓練的主動性;Kinect游戲可供多人共同參與，患者不是一個人在參與，集體參與訓練效果有效性高，參與度大大提高，利用體感游戲Kinect進行康復訓練，患者可以更好地學習康復動作要領，還能夠保證患者安全。綜上所述，將體感設備kinect運用到風濕患者的康復研究中具有重大的意義。

參考文獻

[1]淦創(chuàng)，基于3D體感技術的動態(tài)手勢識別[J].光電技術用，2012，27（4）：56-58.

[2]張麗，甕長水.虛擬現(xiàn)實技術在老年康復醫(yī)學中的研究進展[J].中國康復理論與實踐，2012，18（1）：44-45.

[3]王文春，王倩，龐日朝，等，基于虛擬現(xiàn)實技術的認知功能康復訓練系統(tǒng)的設計與構建[J].中國康復理論與實踐，2012，18（10）：988-990.

[4]羅元，謝或，張毅，基于Kinect傳感器的智能輪椅手勢控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].機器人，2012，34（1）：110-113.