论文部分内容阅读
本研究旨在利用 Kinect体感交互技术结合虚拟现实技术,设计出一套上肢康复训练系统,为脑卒中后上肢运动功能障碍的患者提供有效的治疗方法。研究主要由三部分组成:基于Kinect的虚拟现实上肢康复系统的设计、基于Kinect的虚拟现实上肢康复系统对上肢关节活动度测量的准确性、基于 Kinect的虚拟现实上肢康复系统对脑卒中恢复期患者上肢运动功能障碍治疗的有效性。 第一部分:基于Kinect的虚拟现实上肢康复系统的设计 目的:利用 Kinect体感交互技术结合虚拟现实技术,设计出针对上肢功能障碍的康复训练及评估系统,探讨上肢运动功能障碍康复治疗的方法,为临床治疗提供有效的手段。 方法:通过3D建模技术创造虚拟训练场景,结合Kinect体感交互技术对人体姿势及动作进行识别,实现患者与虚拟环境的交互。根据中枢神经系统的可塑性、Brunnstrom理论等康复理论,设计虚拟训练游戏,同时实现患者运动功能评估及训练信息的实时反馈,建立上肢运动障碍康复训练系统。 结果:针对脑卒中患者遗留上肢运动功能障碍的特点,应用 Kinect体感交互技术结合虚拟现实技术设计了切食物及射击两个虚拟训练游戏,并实现了患者运动功能评估及关节活动信息的实时反馈。 结论:针对脑卒中上肢运动功能障碍患者,运用 Kinect体感交互技术结合虚拟现实技术设计的上肢康复系统具有可行性。 第二部分基于Kinect的虚拟现实上肢康复系统对上肢关节活动度测量的准确性 目的:检验基于 Kinect的虚拟现实系统对上肢关节活动度测量的准确性,为关节活动度的测量提供更简便、准确的方法。 方法:效度分析:30名受测者均用Kinect虚拟现实系统进行肩关节外展、肩关节屈曲、肩关节后伸和肘关节屈曲关节活动度的测量。在测量时,我们设立相关关节的目标角度,通过测量角度值与目标角度进行比较,以验证系统的准确性。信度分析:复测信度:30名受测者由同一名治疗师在不同时间进行两次上述关节活动度的测量,以两次的测量值进行比较;研究者间信度:30名受测者进行上述关节活动度的测量,由两名的治疗师各对同一患者进行一次测量,两名治疗师测量的值进行比较。 结果: 1.效度分析:采用Bland-Altman图法进行一致性评价,四个关节活动度测量的最大误差为1.7°,最大平均误差为0.16°,测量值与目标角度的95%一致性界限分析,落在两条线内的点占总体的96.7%或以上。 2.信度分析:同一治疗师进行两次测量的比较,四个关节活动度的ICC均大于0.9,两个治疗师对同一患者进行两次测量的比较,四个关节活动度的ICC均大于0.9。 结论:本系统的测量结果与目标值有较高的一致性,精确度较高。本实验测量关节活动度的重复测量误差较小,此系统在不同时间及在不同测量者间测量的重复性较好。本系统可以代替角度尺用于临床关节活动度的测量。 第三部分基于Kinect的虚拟现实上肢康复系统对脑卒中恢复期患者上肢运动功能障碍治疗的有效性 目的:探讨基于Kinect的虚拟现实上肢康复系统对脑卒中偏瘫恢复期患者上肢运动功能障碍的治疗的有效性。 方法:脑卒中恢复期患者40例,随机分为对照组及虚拟现实组,两组各20例。对照组接受传统作业疗法,每次40min,每天1次,每周五天。虚拟现实组每次接受传统作业疗法及虚拟游戏训练各20min,共40min,每天1次,每周五天。每例患者分别于训练前、训练4周后,进行WMFT评分、FMA评分及关节活动度测定。 结果:训练后两组WMFT评分、FMA评分及肩关节前屈、肩关节外展、肘关节屈曲互补角度的关节活动度关节活动度测定均较训练前改善(P<0.05),虚拟现实组优于对照组(P<0.05)。虚拟现实组治疗后肩关节后伸的关节活动度与对照组无差异(P>0.05)。 结论:基于Kinect的虚拟现实系统能有效地提高脑卒中恢复期上肢功能障碍患者的上肢运动功能。