国家级重点大学生创新实践项目《基于动画的体感康复应用》成果论文.docx

国家级大学生创新实践项目《基于动画的体感康复应用》结项论文数字化体感康复医疗模式的研究与开发项目成员：×××　 执 笔：　 陈思润　　　　　　　单 位：　艺术学部动画与数字艺术学院年级专业： 11级数字媒体艺术（网络多媒体方向）指导教师：　　　吕欣 孙国玉 　　　　　　用ng'y???????????晴空下的雪地、平静蔚蓝的睡眠中国传媒大学2014年5月11日关键词：数字化、体感医疗、康复训练、Unity3D、Kinect、医疗乐趣当今社会，随着互联网化时代的来临，数字化进程的不断加快，手机、电脑等电子设备在人们的生活工作中越来越普及，人们的工作效率也不断提高、生活方式也不断向数字化方向改变，但与此同时，由于人们依赖新的办公与交流工具，“低头”、“枯坐”、单一滑鼠或滑指的动作时间也越来越长，从而使颈椎病、肩周炎、腱鞘炎、腰椎间盘突出等疾病呈爆发式蔓延，严重威胁人们健康。预防或治疗以上诸多疾病，有很多行之有效的传统医疗康复手段，但是随着人们生活方式、工作模式的变化，传统医疗康复手段相对滞后于人们的预期、与人们当下习惯的行为方式难以适应。“解铃还须系铃人”，数字化将人们生活方式、行为习惯的改变加剧了以上诸多疾病对人类健康的困扰，那么就应该顺其自然，以数字化的手段创新有关疾病的预防和康复手段，给予人们喜闻乐见、更愿意尝试、接受的健康“宝典”。而本课题正是以此为出发点，将Kinect体感设备与相应的内容设计应用于颈椎病、肩周炎、腱鞘炎、椎间盘突出等疾病的预防与康复医疗，探索、创新数字化医疗康复的形式与内容。一．体感医疗康复的现状在这个互联网时代，“体感”的概念已经开始逐渐向人类各界中渗透，在国际医学界，体感技术也开始慢慢的发光发热。美国家庭护理服务 Americare 和密苏里州大学辛克莱护理学院联合建造了名为老虎场( Tiger Place )的老人生活中心，为老人们提供自主独立生活的环境。密苏里州电器和计算机工程教授马乔里·斯库比克( Marjorie Skubic )称，通过Kinect体感设备，人们可以获老人更详细的步伐数据，如：步速、步幅、走路时间等，人们会逐渐在早期发现细微的变化，然后判断老人是否需要医疗帮助；一家在瑞士洛桑名为 MindMaze 的公司则利用 Kinect 帮助中风病人进行康复治疗，病人头戴虚拟现实情境的眼镜，按提示做一系列的康复式训练，这些动作由摄像头捕捉，评估病情和治疗效果。当病人返回家中，可以利用 Kinect 继续在病房的治疗；圣托马斯医院在伦敦开始另一个试验，使用 Kinect体感技术协助医生进行外科手术。因为手术间要求有严格的无菌环境，手术间的人数和设备都有严格的限制。利用 Kinect 的摄像头捕捉医生的手势动作，加上必要的语音识别系统，更加便于医生查看患者的医疗、化验、体征等信息，甚至可以在进行手术同时，请求其他专家室外协助。外科手术中融入体感技术将大大减少手术的风险、节省手术的时间。以上都是国外在体感医疗康复方面所取得的成果，但是在中国，尽管很多公司、学校都开始着手研发Kinect体感游戏、应用，但是对于将体感技术运用到医疗康复方面却还是一片空白，我们的医院仍保持着传统的医疗模式和康复手段，身体受伤的患者只能根据医生的医嘱进行枯燥乏味的康复训练，在这种康复过程中难免会对患者的心理造成影响，同样有着预防疾病愿望的人们也只能通过做一些无聊的健身操，而这种预防手段因为过于枯燥所以很难让训练者坚持下来，最终只能三天打鱼两天晒网，最终不了了之。二．体感康复应用《SHeath》2013年2月，我们小组成员前往加拿大数字媒体中心进行为期一个月的交流学习，在那里我们开始真正接触到Kinect体感设备。在一次聚餐中，听一位师哥谈起自己肩部受伤进行康复训练的事情。据师哥描述，康复训练会在每天固定时间进行枯燥而简单的肩部运动，让患者可以慢慢激活肩部肌肉、恢复筋骨，从而逐步达到正常的肩部运动强度，但是在康复训练的三个月里，师哥觉得特别烦燥与无聊，每天重复固定的动作，而且所花时间并不短。“当时真的快疯了”师哥说。受到师哥的启发，我们就萌生了将康复训练通过体感技术进行实现的想法并开始着手进行第一个Demo的实现，我们当时的想法仅仅是用更加有趣的方式来进行康复训练，让患者不会再受康复枯燥之苦，清除患者在康复过程中心理和生理上的障碍。2013年4月，早已从加拿大回来的我们重新聚在一起，准备将我们这个想法进一步完善，并开始行动。我们首先确定了这款产品的功能就是用于肩关节的康复训练及保健，并进行了完整详细的策划，然后开始进行实现，目前已经是《SHealth》的一个正式版本，这款体感康复类应用中内置三个游戏，分别用于肩部上下、左右、前后的运动恢复，其动作形式、动作幅度、持续时间、运动周期、最终康复