虚拟现实技术在康复训练中的应用 - 虚拟现实技术在康复训练中的运用

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1、虚拟现实在康复中的应用enter什么是虚拟现实(VirtualReality)？1989年，美国VPLResearch公司创始人JaronLanier提出了“VirtualReality”（虚拟现实）的概念。在这里，“Reality”的含义是现实的世界，或现实的环境。所以，“VirtualReality”（虚拟现实）的另一个名称是“VirtualEnvironment”（虚拟环境）。"Virtual"说明，这个世界或环境是虚拟的，不是真实的。这个世界或环境是人工构造的，是存在于计算机内部的。用户应该能够"进入"这个虚拟的环境中。所谓"进入"这个虚拟的环境中，是指用户以自

2、然的方式与这个环境交互（包括感知环境并干预环境），从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感，身临其境的感觉。什么是虚拟现实(VirtualReality)？特定的交互工具(如感传手套、视频头盔、立体眼镜等)通过计算机的软硬件仿真环境使用者可以通过传感器装置与虚拟环境相互作用，按照自己的意愿去改变虚拟环境。1990年在美国达拉斯召开的SIGGRAPH国际会议上对VR进行了讨论,并首次用以下三个构成技术对VR进行了定义:·三维计算机图形学技术·采用多功能传感器的交互式接口技术·高清晰度以及高更新速度的显示技术特征immersion沉浸性interaction交互性imagin

3、ation构想性组成虚拟世界生成设备感知设备：跟踪设备：人机交互设备虚拟现实（VR）的广泛应用●室内样板房演示●城市规划军事应用●●文物保护●游戏娱乐在康复工程与康复医学中的应用肢体治疗生理治疗作业治疗残疾人功能辅助认知和心理治疗远程医疗辅助治疗肢体治疗与游戏结合由屏幕提供一种人工景物,使患者如同置身于游戏或旅游的环境中,使治疗过程充满乐趣,提高患者的乐观情绪。肢体治疗手部功能检测系统手部功能检测系统康复车先天性运动和功能障碍的恢复美国加州洛玛琳达大学研制的“神经康复工作站”是一个采用压力传感器、生物传感器,具有数据手套和视线跟踪系统的可视化工作站,可用于诊断因严重事故

4、或先天性引起的身体缺陷,并针对病人缺乏运行的现象,让其沉浸在与真实世界的物理规律不尽相同的虚拟现实之中,从而有助于恢复病人感觉或运动障碍。作业治疗建立一个和日常生活环境一致的虚拟环境,患者戴上头盔、手套等,可如身临其境一样进行作业,如使用吸尘器打扫房间,用洗衣机洗衣服等,吸尘器、洗衣机等房间中的设备都是虚拟的,在作业中出现失误,也不会对患者的身体造成损坏,这种环境可用于慢性病治疗及生活技能丧失者的康复。残疾人功能辅助特制的人-机接口让肢体残缺者顺利地操纵计算机或控制相关器具以实现生活自理等,并且在操作过程中完全有一种身临其境的感受。认知和心理治疗1.用于焦虑障碍的治疗恐

5、高症1994年，Lamson和Meisner将30个恐高症患者置于用VR技术建构的虚拟高空中，有90%的人治疗效果明显。社交焦虑症用VR技术建立各种虚拟社交场景，如演讲比赛、虚拟会议室、咖啡店等，帮助患者克服心理障碍。另外在痛感较强的牙科手术和其他治疗过程中虚拟疗法能够吸引病人的注意力。“雪世界”是第一种专门用来治疗烧伤后遗症的虚拟环境。在美国西雅图烧伤治疗中心，患者在接受痛苦的治疗过程中可以在虚拟环境中飞越冰封的峡谷，俯视冰冷的河流和飞溅的瀑布，还可以将雪球抛向雪人，观看河中的企鹅和爱斯基摩人的圆顶雪屋。“雪世界”的研发者认为，虚拟现实疗法之所以能够获得成功，主要是它

6、能够把病人的注意力从创伤或病痛上转移到虚拟的世界中来。2.创伤后应激障碍美国9.11以后出现大量的创伤后应激障碍的患者。Eifede和Hoffman运用VR重现了世贸中心的爆炸场面，并运用此技术对一个传统疗法失败的患者进行治疗，该患者被成功治愈。3注意力缺陷障碍诊断和治疗运用VR技术辅以EEG对注意力缺陷障碍的儿童进行治疗监控，不但对多动、注意力不集中等有明显效果，而且可以提高受试者的成绩及IQ值。4其他精神病和神经病的治疗美国神经系统疾病与脑溢血研究所等机构的研究人员最近利用电子游戏对中风病人进行了VR疗法。游戏设计着眼于人体保持平衡、移动、迈步和走路的技巧。经治疗后

7、，病人的脑功能开始重组，行走、站立、上台阶能力都有所改善。远程医疗患者在网络终端和医生进行连接后可以通过各种传感器将脉搏、血压、心电图、CT图像等传递给医生。医生可通过VR在本地的一个虚拟患者模型上进行操作,其动作通过高速通信网络或卫星传递给机器人对远地患者进行手术.机器人上立体照相机所获得的图像信息反馈给医生,显示在医生的HMD显示屏上,并加载到虚拟人体上。日本研制出远程控制的血管缝合机器人,实现了直径1mm血管的远程操作缝合手术,并已成功实现了由在纽约的医生为在巴黎的患者实施外科手术。辅助治疗1.VR用于解剖和病理分析虚拟人体解剖图：