在西班牙瓦伦西亚的 Union de Mutuas 康复中心,虚拟现实康复系统 BioTrak 被用于物理治疗相关的训练场景。该系统将物理治疗训练动作融入虚拟现实互动环境,并支持根据应用需求进行内容和训练设置。该VR系统采用 Polhemus 的电磁运动跟踪技术,其核心跟踪设备为 G4™ 电磁运动跟踪仪。

BioTrak系统的搭建十分简单,主要由视频显示设备(屏幕、投影仪或同类设备)、运行软件应用的标准电脑,以及Polhemus G4电磁运动跟踪仪组成。G4系统包含以下组件:系统电子控制单元(集线器)、电磁发射源,以及一个或多个传感器;在肩肱关节康复应用中,系统使用三个传感器,分别固定于手腕、肘部与肩胛骨部位。

Ismael Estudillo是西班牙瓦伦西亚Bienetec公司的首席技术官,他这样描述这款VR康复游戏:“应用会呈现一个虚拟场景,画面中会有不同颜色的果冻状物体从地面升起。G4可以在应用中呈现患者的双脚位置,并将其动作实时映射到虚拟世界中。游戏机制非常简单:患者需要用一只脚依次踩踏每一个物体,同时保持另一只脚静止不动。”最初的版本设计简单,主要用于测试系统性能,目前更为复杂的版本仍在持续开发中。

整套VR应用系统已被证实运行稳定可靠,目前多地治疗师都在使用该系统,每日运行时段为早上8点至晚上8点,期间仅有少量休息。系统足够有趣,能够持续激发患者参与康复训练的积极性,从而实现更高的成本效益与更快的康复进程。

为何选择Polhemus电磁运动跟踪技术?

电磁运动跟踪技术之所以被选用于这款VR康复应用,得益于其成本可控、部署便捷,且能够产生可重复的结果。而光学系统等其他技术方案则存在视线遮挡问题,难以适应典型物理治疗诊所的实际部署环境。

摄像头技术的成本有时过于高昂,且存在诸多环境限制,例如对环境光线的严格要求。此外,摄像头技术也不具备BioTrak所提供的便携性优势。

Polhemus电磁运动跟踪技术正是理想的解决方案。Polhemus G4之所以入选,正是因为其无线通信系统能够让患者自由活动,同时其部署方式简单便携——只需开机即可开始跟踪。综合上述各项优势,Polhemus运动跟踪技术非常适合物理治疗场景,目前该系统已在平衡功能恢复与肌肉骨骼康复等具体领域发挥了积极作用。

使用BioTrak应用进行肌肉骨骼康复训练时,患者身上佩戴的Polhemus传感器

据Estudillo介绍,这套虚拟现实系统之所以能够在康复应用中发挥实效,主要得益于以下几方面因素:临床工具效能——该系统由临床医生参与设计,并基于运动再学习原理开发,可视为改善患者平衡控制能力的有力工具。易用性——无论对临床医生还是患者而言,BioTrak都具备友好的用户界面。个性化定制——BioTrak能够根据每位患者的具体障碍情况,提供个性化的康复训练方案。激励效果——BioTrak提供了有趣且富有激励性的任务导向型训练。

康复科首席理疗师Felicidad Calduch博士表示,该中心从原型开发阶段到实际配置版本,已使用BioTrak约五年。BioTrak应用于康复训练场景,可根据训练需求设置相应的互动内容,并支持患者进行平衡及上肢运动相关训练。从使用体验来看,该系统为康复训练提供了一种基于虚拟现实技术的互动方式。

在引入BioTrak之前,瓦伦西亚医院的临床医生尚未使用过其他任何虚拟康复设备,肌肉骨骼损伤的治疗仍依赖传统物理治疗方式。这些方法不仅成本较高、过程繁琐耗时,庞大的患者数量也给医院带来了不小的压力。

成本效益

Felicidad Calduch博士介绍了BioTrak在康复训练场景中的应用情况。她表示:“肌肉骨骼损伤患者的康复训练涉及多种功能活动。BioTrak可用于相关训练,并支持根据训练需求设置相应参数和训练内容。该系统可部署于传统康复科室,操作流程和训练参数设置较为简便,为康复训练提供了一种基于虚拟现实技术的辅助方式。”

系统多功能性

Union de Mutuas医疗主任、INSALUD首席执行官Juan Gala博士介绍了BioTrak的使用情况:“从物理治疗师的角度来看,BioTrak可作为康复训练场景中的辅助工具,适用于肌肉骨骼损伤或脑损伤相关的运动功能训练。该系统支持多种训练设置,可根据不同患者的训练需求进行相应调整。”

患者反馈至关重要

Gala博士介绍了该系统的相关功能:“该VR系统还包括‘患者反馈’和‘结果菜单’等功能。其中,‘患者反馈’功能用于向患者呈现训练过程中的相关信息,‘结果菜单’用于展示训练数据及相关结果。根据我们的使用经验,BioTrak可用于平衡能力、耐力及动作相关的训练,并支持对训练内容进行相应设置。此外,部分患者对基于VR的互动训练方式进行了反馈,这些功能可用于辅助开展长期康复训练。”

“一位来自NISA Valencia al Mar医院神经康复科的康复患者分享了其使用BioTrak进行训练的体验:“在康复训练过程中,我进行了力量与平衡相关的训练,同时也进行了动作协调方面的训练。BioTrak的互动训练方式让我能够参与不同类型的训练活动。”——NISA Valencia al Mar医院神经康复科康复患者

了解更多:G4 / 如需产品信息,请联系 sales@polhemus.com。

关于BioTrak: BioTrak是一款基于虚拟现实技术的康复训练工具,可在同一平台上整合多种训练项目,用于不同康复训练场景。借助BioTrak技术,患者能够在虚拟环境中通过自身动作完成任务式互动训练。该系统支持多种训练内容和互动设置,可作为康复训练过程中的辅助工具。BioTrak由Bienetec负责市场推广,技术研发方为LabHuman。图片由Bienetec提供。

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