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浙江省人民医院采用Kinect for Windows做康复治疗

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浙江省人民医院康复科的康复训练室中,经常传出这样的话语。这让浙江省人民医院康复科谭同才医生感到特别满意,这一切都源于医院新近添置的一套叫做“智能化运动分析和训练系统”的新设备。

来源:ZDNet软件频道【原创】 2014年1月10日

关键字: 医院 康复治疗 Kinect for Windows 智慧医疗

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ZDNet至顶网软件频道消息:在一般人的脑海中,Kinect就是游戏机的代名词。事实上,Kinect一开始就不仅仅是游戏机,在许多行业有更多的应用。浙江省人民医院康复科把Kinect for Windows体感摄像头以及专门的康复训练软件引入康复训练中,使患者的康复训练有了感性认识,提高了训练效果。

 浙江省人民医院采用Kinect for Windows做康复治疗

“太好玩了!”“再来一次!”“我想把成绩提高一点儿!”

最近,浙江省人民医院康复科的康复训练室中,经常传出这样的话语。这让浙江省人民医院康复科谭同才医生感到特别满意,这一切都源于医院新近添置的一套叫做“智能化运动分析和训练系统”的新设备。

与许多医院的康复科一样,浙江省人民医院康复科收治的患者大多行动不便,这些患者或因外伤造成的运动伤害,或因脑外伤、脑卒中等导致的运动功能损伤而需要进行肢体功能康复训练。谭医生介绍:“康复科的患者每天要进行重复的肢体动作,不仅辛苦而且枯燥。患者产生抵触心理甚至消极配合的情况经常发生。而康复医学最重要的一点,恰恰是要依靠不断重复有效训练动作,以达到肢体功能恢复的治疗效果。”

不久前,医院引进了一套“智能化运动分析和训练系统”,该系统由一台主机、一台大屏幕触摸显示器、一个微软Kinect for Windows体感摄像头以及专门的康复训练软件组成。患者只需要站在屏幕前,根据画面上的指示完成各种肢体动作,屏幕上即可实时监控患者的动作情况,并给出适当的评判与动作调整意见。患者的动作还可以与画面中的内容进行互动,使康复训练就像做游戏一样。已经在康复科治疗了两个多月的中风患者王大爷,特别喜欢这套系统,“原来每天需要抬手50次,特别累而且没意思,做做就烦了。现在有这个,用手去抓屏幕里面的小球,可有意思了。现在感觉每天锻炼时间过得特别快。”

“智能化运动分析和训练系统”由杭州中君科技有限公司开发,获得了2013年微软Kinect for Windows 第一届创新应用开发全国大赛的冠军。该系统借助微软Kinect for Windows的先进功能,将体感控制转变为监测肢体运动,从而为医疗康复领域开辟了一片新天地。中君科技总经理张帆表示:“作为一家科技公司,之前我们就对微软的Kinect技术有所了解,后来在接触到医疗康复领域后,马上意识到Kinect在这个领域具有极大的发挥空间。过去医疗康复领域主要依靠人工方式,系统化的辅助康复设备比较少。市面上有的康复辅助系统不仅价格昂贵而且使用很不方便,需要在患者身体上佩戴多个传感器,医生的操作难度很大,患者的使用舒适性也很低。Kinect的3D影像侦测与人体骨骼追踪技术,让摆脱传感器束缚,实现自然肢体运动监测成为可能。在不久的未来,康复和保健走入家庭的情景也可以预期,并将成为在线医疗的一个重要组成部分“

“智能化运动分析和训练系统”既是一套先进的信息化系统,又是医用设备,因此在研发过程中遇到的困难也是双重的。“我们首先遇到的问题是熟悉Kinect的技术人员短缺,在这方面微软给予了很大帮助,为我们进行了Kinect for Windows SDK开发技术的全面培训。在我们获得创新应用大赛冠军后,还有幸加入了Kinect for Windows测试和采用计划(TAP),有机会接触更多更详细的技术资料与更全面的培训,使我们迅速掌握了Kinect for Windows的技术开发能力。”回想项目启动之初遇到的困难,张帆颇为感慨。

技术问题解决之后,就是更关键的医疗专业问题。为了让系统更贴近医院实际需求,张帆跑遍了杭州大大小小的医院,最终选定了3家医院进行深入的专业合作。中君科技先后与浙江省人民医院、杭州市第一人民医院、杭州市余杭区第一人民医院的康复科医生及治疗师合作,共同开发和完善康复软件的应用。专业医师的参与,引入了更准确的医学专业知识与宝贵经验,让系统更加贴近实际应用,更适合患者使用。举例来说,最显著的帮助是在动作难度设置与校准调整方面,患者的肢体运动与常人差异很大,在肘关节伸直情况下,常人上肢抬升可以达到180度,而中风患者可能只能做到其中一小部分角度,因此运动的难度要因人制宜,同时更要兼顾患者的成就感和挫折感的平衡关系。校准精度则更能体现系统在康复运动中的价值,体感系统一般的动作识别精度在10度左右,因为正常人手臂变化10度是很常见的,但对于患者来说,其康复的进度往往是小角度的细微变化。中君科技通过技术手段提高了系统的识别精度,能够判断患者的肢体细微变化,保证了关节监控的准确实施,从而为分离偏瘫患者的共同运动模式、促进小脑性共济失调性患者的协调障碍等康复难点提供新的技术支持,既可确保科学、准确的训练给患者不断进步的信心,也能够给医生的康复评定提供精确的医疗数据。

经过微软的技术培训,结合医学专家的专业建议,“智能化运动分析和训练系统”1.0版本已经发布并在浙江省人民医院、杭州市第一人民医院、杭州市余杭区第一人民医院、金华中医院等投入临床实践,并且获得了医生的充分肯定。杭州市第一人民医院副主任医师刘元标表示:“‘智能化运动分析和训练系统’的非穿戴性,不仅大幅降低了使用复杂性,更关键的是有效减少交叉感染的发生。而且系统可以通过触摸方式对锻炼项目进行编辑组合与标准调整,从而使医生能够根据患者情况制定康复锻炼方案,系统还可以监测患者动作,对错误动作给出提示,显著提升了患者有效动作完成率,同时降低了医护人员的工作强度。“

浙江省人民医院康复科谭同才医生认为:“产品运用了Kinect For Windows来抓取人物的骨骼点,它能确定人的各个关节在视角场中的三维坐标,实现医疗康复训练的重大难题——关节监控。该技术具备了先进的功能,经过深度挖掘,此产品作为在医疗康复领域发展的一把利剑,将为医疗康复领域注入新鲜的血液,带给医疗康复发展一场全新的革命。“

医院、医生、患者的广泛肯定,让张帆对Kinect for Windows在医疗领域的应用前景充满信心,“Kinect for Windows 在医疗康复领域的应用才刚刚开始,随着下一代传感器技术、识别精度的进步,除了目前提供的全身肢体康复辅助治疗之外,还将继续开发卧床患者前期康复功能,未来甚至有可能拓展到语言认知障碍康复的新领域。Kinect本身也可以兼具视频通讯的功能。可以预期的是,康复训练可以在家中进行,治疗师和医生可以通过Kinect与患者进行远程沟通,实时获得患者的训练数据,从而实现远程康复和远程医疗。“Kinect for Windows 作为NUI自然用户界面发展之路的开端,不仅能够通过技术改善人们的健康状况、提升生活品质,更能通过越来越多的创新应用变革人们的生活方式。

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