神经康复中的游戏技术

介绍(|］

不断增长的人口给医疗保健系统带来了新的挑战。人们因疾病和残疾而活的时间比以往任何时候都长，这给医疗保健系统带来了越来越大的压力。从理论上讲，通过将更多的远程医疗纳入慢性病患者的传统康复中，治疗师应该能够处理更多的病例和管理更多的患者。使用控制台来补充治疗是一种经济合理的手段，可以增加患者在非治疗特定时间的实践机会。^[1]

在考虑将主机游戏融入实践时，另一个需要考虑的关键因素是用户粘性。研究表明，当使用控制台和虚拟现实进行治疗时，患者的动机有了全面的改善^[2]。Deutsch等人的一项研究^［３］发现个体在依从性，趣味性和耐力方面有所增加，并且能够更好地应对康复的重复性。^{［３］［4］}

已经发现，控制台是一种适当的手段，以协助那些需要神经康复的所有年龄的持续需求。^{[5]［4］［３］[6]［７］}通过使用控制台作为传统康复的辅助手段，患者能够在家中提高和自我指导他们的康复速度。这对任何患有长期残疾的神经系统疾病的人来说都是至关重要的。康复过程可能需要几个月到几年的时间，病人才能完全发挥功能。如果他们的病情是慢性的，治疗可能是必要的。^{［７］［８］}随着科技和医学的进步，那些原本寿命较短的人现在活得更长，生活质量也更好。^[9][2]

在神经系统疾病的康复中，一个常见的问题是不仅要提供足够的治疗强度来恢复肌肉功能和四肢或关节的力量，还要有技能的转移。^[10]Deutsch等人进行的一项研究。^[11]发现患者群体在使用Wii作为康复手段时确实有一些技能转移。不同的游戏需要不同的肢体激活。那些需要双侧任务的已经被发现可以改善偏瘫性脑瘫儿童的上肢功能。^[5]重要的是，患者不仅要享受参与康复过程的各个方面，而且要感到这样做是安全的。Deutsch等人。^［３］发现部分患者在康复过程中使用控制台时需要监督。还注意到，患者自己表示，他们感到安全，能够在家庭环境中练习。

什么是基于控制台的治疗?(|］

基于控制台的治疗是在物理治疗领域内使用技术的研究领域。无论损伤的原因是什么，大多数神经康复的主要目的是促进运动技能的学习或再学习。获得运动技能的过程包括重复同一个动作数百次甚至数千次。传统的康复是耗时的，需要与治疗师进行长时间的会谈，这对人员和医疗预算提出了很高的要求。病人常常对康复感到厌倦，觉得它令人沮丧或乏味。据报道，患者对包括运动方案在内的长期康复计划的依从性可能低至23%[12]。

将基于游戏机的游戏整合到康复协议中有可能改变目前的康复结构。适当使用基于游戏的康复可以具有挑战性，吸引力和乐趣。病人不再需要反复弯曲和伸展肘部，不再需要玩电脑游戏来驯服狮子、搅拌蛋糕面糊或射击五颜六色的气球。病人可以在打虚拟高尔夫球、在虚拟保龄球馆挥杆或在荒岛上的赛道上驾驶卡丁车时练习平衡，而不是在他们伸手触摸物理治疗助理的手时要求他们保持平衡。

基于控制台的康复并不寻求用电脑取代治疗师;相反，它是一个有用的工具，治疗师可以用它来与患者接触，使康复变得有趣和令人兴奋，并有可能提高依从率，从而改善这些患者的功能结果。

在Ted演讲中，我们进一步探讨了治疗师将游戏融入治疗的必要性:

主机通常包括:

• 附在电视或其它媒介上用来传送信息的盒子或设备
• 可用于各种游戏既可用于商业和康复特定
• 是奢侈品还是仅供娱乐之用
• 平板电脑可能有不同的界面，需要输入电视或其他媒介，并且增加了主机所没有的便携性

康复中心(|］

Wii(|］

“Wii”是一款旨在让玩家动起来的电脑游戏机。玩家站在屏幕前，手里拿着Wii遥控器。位于屏幕上方或下方的传感器会监视玩家的手的位置(通过读取玩家手中的遥控器发出的信号)，并将这些信号转化为动作。它会在屏幕上显示玩家的进度。

Wii是为身体健全的用户设计的。^[13]发现中度UL损伤的中风患者可以在适当的绑带和监督下操作Wii。治疗师可能需要提供鼓励和指导，以弥补Wii的可用性限制。

任天堂Wii游戏系统自2006年11月推出以来，在患者康复中的作用越来越大。“Wii-康复”结合Wii及其组件，帮助患者实现康复目标。全球已售出超过7500万台，它正在成为世界各地流行的康复工具。^[14]。Wii在康复中使用的增加可归因于:治疗目标的通用性，可负担性和治疗参与度的增加。

任天堂推出了一种新型的VR，它提供了一个无线控制器，通过运动检测系统与玩家互动。一个叫Mii的化身^[15]，(发音为“me”)代表游戏中的玩家。

最初将Wii作为上肢康复治疗工具的兴趣是由于主机独特的无线控制器，允许游戏响应玩家的物理运动，而不是传统游戏系统的“操纵杆”运动。^［16］。运动由包括Wii遥控器，“双节棍”或平衡板在内的组件监控。

• 利用三轴加速度计将身体运动转换为屏幕上的运动。
• 加速传感器对方向、速度和加速度的变化做出反应，使参与者能够在进行手腕、手臂和手部动作的同时与游戏互动。
• 提供基本的音频和视觉反馈。
• 双节棍还结合了动作感应技术，并提供了额外的控制。

将Wii纳入神经康复的好处很多，包括:

• 一个用户友好的界面，用于使用和设置^[17]
• 可安全使用的商用系统^[18]
• 这种系统不需要很大的面积，病人可以在家里使用^[19][20]
• 该系统将减少接触时间，促进患者参与康复^[21]
• 有吸引力的图形与音频反馈创造一个愉快的体验^[22]
• 由于游戏的娱乐性、吸引力和性质，提高了依从性和动机^[19][22]
• 通过奖励和徽章的积极反馈被编入游戏中^[13]
• 允许患者与同龄人和家庭成员社交，从而降低抑郁症的发病率

需要注意的是，Wii可能并不适合所有患者，其缺点包括:

• 患者在使用Wii时可能需要帮助和监督^[22]。
• Wii-related受伤
• “刺痛”，冈上肌剧痛^[14]
• 手部撕裂伤是常见的报道
• 在所有受伤报告中，近一半(46%)是由Wii网球造成的^[14]
• 过度的游戏可能会导致各种伤害，包括肌肉骨骼损伤和重复性劳损^[14]
• 癫痫活动增加的患者可能容易受到诱发癫痫的刺激^［16］。
• 患有心脏起搏器的病人应该把Wii遥控器放在离胸部至少9英寸远的地方^［16］。

研究表明:

• Wii游戏可以作为传统疗法的辅助疗法^[13]
• Wii不能取代传统的康复
• 需要进一步的研究来评估Wii与传统康复相比是否独立有效
• Wii游戏被发现可以改善中风后的UL运动功能^[13][19][23]。

萨波斯尼克等人。^[24]结论是，与娱乐团体治疗(打牌、宾果游戏、叠叠游戏)相比，中风后的参与者在Wii组干预后6个月的运动功能有显著改善。McNulty等人的一项研究。^[19]在卒中后2-46个月的患者中发现Wii治疗与改良的约束诱导运动治疗在改善受影响的UL运动和增加日常生活活动的独立性方面同样有效。Wii治疗组的所有患者都报告自我护理的独立性增强。

Thomson等人最近进行的一项系统综述。^[20]强调，尽管有改善UL功能和运动的趋势，但没有足够的高质量证据来得出关于日常生活活动或UL功能和运动的益处的明确结论。现在需要更大规模的随机对照试验。没有研究表明商业游戏对治疗有负面影响。因此，Wii很可能是传统疗法的补充。

目前Wii技术的一个局限是，它不够灵敏，无法测量某些水平的功能能力。一位治疗师指出:“无论是针对低功能个体的游戏……我们只是在做一个基本的练习，其中可能需要6种不同的选择……”^[17]。关于以下方面的反馈:

• 用户手臂运动的质量
• 包括速度和运动范围在内的参数不可调整^[25]
• 认为缺乏观察和跟踪客户进展的能力(Tatla等人研究)^[17]
• 无法衡量变化或改进(Tatla等人的研究)^[17]
• 游戏无法检测到小的动作，或肌肉活动，不像康复的特定单位
• 允许“作弊”的补偿性动作

Halton等人。^［16］发现Wii对一些患者来说可能太难了，因为它需要一定程度的运动控制才能在游戏中取得进展。一个更敏感的系统也许可以克服这些补偿性运动，使用传感器或振动反馈给患者，当他们进行补偿。然而，有限数量的研究已经调整了Wii硬件，将Wii变成一个更有用的康复工具。Matamoros等人。^[26]定制了Wii遥控器和双节棍，这样它就可以在进行治疗时传输诸如握力和手指力量等生理数据。需要更多的研究来设计Wii游戏更敏感的康复焦点。

尽管它越来越受欢迎，但目前的研究表明，Wii并不是传统疗法的合适替代品。一些研究发现，Wii练习可以对UL功能、运动和ADL有好处，但证据不足，无法得出普遍结论。然而，商业游戏可以提供高强度的UL练习，每周180分钟是安全的^[20]。脑卒中康复是一个复杂的领域，在如何促进运动恢复的证据基础上存在空白。一些干预措施显示出希望;特别是那些专注于高强度、重复性任务特定练习的研究^[20]。

任天堂Wii鼓励高强度的重复手臂运动。随着时间的推移，患者可能会发现传统的特定任务练习单调乏味。正如前面所讨论的，Wii可以潜在地激励患者花更多的时间参与积极的UL运动，因为它的乐趣和互动的方法。治疗师显然在选择和调整游戏和活动以满足康复过程中患者的需求方面发挥着关键作用。

尽管有证据表明，使用Wii游戏机在UL康复中有一些好处，但患者玩Wii的动作比传统物理治疗方案要复杂得多^[25]。这可能会干扰为患者量身定制标准治疗计划，因为患者会使用不同程度的力量进行不同的运动。

需要进一步研究Wii游戏对UL康复的效果和体验，以评估Wii治疗与传统UL康复的疗效。问题仍然存在:

• 我们怎样才能提高Wii游戏机的敏感度，为不同的患者群体量身定制游戏?
• 我们如何改善家庭长期使用的安全性和可用性问题?

游戏(|］

Wii运动- UL康复

任天堂的Wii运动游戏，如Wii Sports和Wii Fit，在康复环境中越来越受欢迎。Wii游戏机的手持无线指向装置嵌入了传感器，可以在三维空间中检测方向和速度的变化。游戏提供即时的音频和视觉反馈。运动会可能在以下方面有益:

• 提供鼓励的评论
• 使用奖章和徽章
• 允许奖金
• 利用音乐来帮助提高练习和重复提高表现
• 允许患者在参与时坐或站
• 提供不同的难度等级
• 肢体用于完成任务的程度选项(例如挥动虚拟网球拍或投掷虚拟保龄球)

适合UL康复的Wii Sports软件中的游戏包括:

• 拳击
• 打保龄球
• 网球
• 高尔夫球
• 棒球

治疗师会预先选择游戏，考虑到个人的喜好和UL功能能力。不同的病人会使用不同的游戏或部分游戏。治疗师的角色是监测对游戏的适当反应，确保正确的肌肉使用，并意识到疲劳或疼痛。治疗师可以提供口头鼓励，如果病人握得不够紧，可以用袖带支撑病人的手握住Wii遥控器，甚至可以提供双手交替的帮助或与病人一起玩耍。

对Wii游戏如何用于特定治疗目标的分析［16］

到目前为止所描述的Wii游戏都是与Wii主机一起销售的。虽然它们可以用来帮助康复目标，但Wii游戏并不是这样设计的。因此，需要专门设计的游戏来辅助康复。游戏是为烧伤、糖尿病、哮喘、膀胱和肠道功能障碍患者设计的。未来的研究应该集中在设计更具体的游戏，以适应病人在康复中的需要。如果游戏和配件在设计时考虑到康复，Wii的潜力可能会得到提升。

Kinect(|］

Kinect于2010年发布，被认为是游戏技术的突破。玩家不再需要拿着遥控器，取而代之的是摄像头和动作捕捉传感器能够识别玩家并追踪他们的动作并将其显示在屏幕上。

Kinect最初是一个革命性的游戏平台。它使用一个红外深度感应摄像头[27]由PrimeSense公司制造^[28]。摄像头在3D空间中捕捉用户的全身运动，用于游戏活动^[29]。PrimeSense用于微软Kinect^[28]。微软Kinect传感器可以通过USB连接到PC，允许从服务器上传或下载数据^[28]。

Kinect使用户能够通过手势而不是游戏控制器来控制游戏机并与之互动^[29][30][27]因为在实验室环境中不需要Kinect PrimeSense身体传感器^[31]。在游戏《20,000 leaks》中，参与者需要用手、脚和头来侧步或冲刺，堵住鱼或鲨鱼撞进虚拟玻璃泡中产生的各种漏洞^[32]。PrimeSense检测玩家的动作，并提供有关动作质量的反馈，从而确定玩家是否成功完成了每个任务。

PrimeSense采用RGB相机和深度传感器，这些组件的组合提供全身3D动作捕捉^[29]。据报道，Kinect One拥有1080p高清摄像头，每秒可拍摄30帧视频^[33]。新的主动红外功能提高了精度，使Kinect One能够在各种照明条件下工作，并扩大了视野。微软专有的“飞行时间”技术可以测量单个光子从玩家身上反弹的时间，从而创造出前所未有的准确性和精确度。新的噪声隔离多麦克风阵列过滤环境声音，以识别自然说话的声音。这款相机的灵敏度比之前的产品更高，能够检测到包括玩家心跳在内的额外数据点。

优势

• Kinect的优点包括其无需手动的3D动作捕捉功能^[27]
• Kinect适用于有各种各样伤害和障碍的个人^{[30][34][31][35][28][29]}。
• 患者可以站着或坐着完成基于游戏的任务^[35]，为包括轮椅使用者在内的残疾人士提供更方便的通道^[28][34]。
• Kinect已经上市，患者可以在家中自行管理和完成额外的物理治疗练习。^{[35][36][28][37][34]}
• 目前的研究为治疗师提供了灵活的处方定制康复方案^[32]
• Kinect将对病人的表现提供反馈^[27]。
• Kinect可以测量上肢的三个自由度，一个在肘部，两个在肩膀^[30][37][28]。
• 该系统包括一个具有音频和视觉反馈的交互界面，以增强动机^{[31][32][38][30][34]}参与体育活动的兴趣和毅力^[35][29]。

缺点

• Kinect无法分辨上肢的旋后和旋前
• 玩家可能无法达到足够的强度来获得足够的改进^[39]。
• 比赛得分不对应运动恢复^[36]
• 医疗保健专业人员可能不知道将Kinect作为传统物理治疗的辅助手段^[32]。

患者报告说，Kinect和物理治疗设计方案被广泛接受，易于使用，在家庭和临床环境中都很安全。^[31])在Palacios-Navarro等人进行的测试期间，没有报告不良事件。^[31]他们认为Kinect游戏是一种安全可行的康复手段。VGBT也被推荐作为儿童CP常规治疗的补充策略^[40]。那些正在从中风和脊髓损伤等神经损伤中康复的患者发现，使用Kinect原型机是一种有价值的康复工具^[28]。

在诊所使用Kinect时，康复区域需要在监督下保持清晰。初步评估应在家居环境内进行，以确保病人的安全(HCPC行为准则)。理疗师、护理员和理疗师应在开始康复前复习所有的锻炼;病人应在适当的时候有护理人员在场。在平衡和协调能力受损的人群中，与站立锻炼相比，坐着锻炼的风险更小。

快速发展的虚拟现实领域为康复提供了巨大的希望^[38]。虚拟现实系统创建交互式模拟。MIRA(医疗互动恢复助手)已经开发出使用Kinect接口的软件^[27]。他们的游戏通过提供有关患者表现的数据来帮助医疗保健专业人员^[29]。

表3对Kinect的有效性、可靠性和可行性进行了评估。目前的研究建议将Kinect作为康复治疗的适当补充。人们发现Kinect在康复人群和健康人群中都具有可接受的可靠性和灵敏度^[35]。

神经系统损伤或疾病后神经可塑性的改善和随后运动功能的恢复是通过高强度的熟练练习观察到的^[35][28]。MRI结果表明，卒中患者在运动训练后对侧初级感觉运动皮层被激活^[29]。接受密集的多学科康复计划的个体在功能独立测量方面表现得更早、更快^[30]。这表明Kinect提供了研究从偏瘫恢复的亚急性中风患者的神经可塑性变化所需的强度^[29]。

此外，一项大型系统综述发现，VRBR的收益归因于Kinect提供的多感官反馈，同时影响运动表现的动机方面^[38]。感觉信息使中枢神经系统能够控制身体的位置和方向，从而适应复杂的外部环境^[38]。VRBR的效果在1个月和3个月的随访中被发现存在。

Kinect的低成本和易于使用的特点使其适合家庭环境^{[36][31][40][35][38][37][29]}。由于样本量较小，一些研究没有对照组，而另一些研究缺乏随访，因此需要进行更多的研究。

由于Kinect的独特界面，许多软件公司已经能够针对特定的临床结果开发自己的游戏。出于这个原因，在不使用任何XBox游戏的情况下进行了许多研究。本节将首先概述一些用于康复的常见XBox游戏，后一节将讨论康复专用软件。

Kinect游戏(|］

Kinect冒险包[32]：
20000泄漏:
玩家用手臂，腿和头来堵住玻璃气泡的漏洞，防止水溢出到气泡中。这个游戏需要躯干的稳定性，上肢、下肢、躯干和头部的活动。玩家必须做出有目的的动作来准确地堵住泄漏。

空间流行:
玩家必须侧步，下蹲，拍打和举起他们的手臂在外层空间移动。他们必须在周围盘旋以击碎泡沫并获得奖金。运动员需要躯干的稳定性和上肢和下肢足够的力量来进行悬停。由于目标的特殊性，要求上肢运动的准确性。

反弹球:
使用上肢和头部，球员必须侧步击球，击中各种目标的移动球。上肢的位置对击中特定目标很重要。同样重要的是，在这些动作中，躯干肌肉的稳定也很重要。

河冲:
一个木筏模拟，需要通过前倾和侧倾来导航，以及在河上使用上肢来瞄准加成。玩家需要跳跃和闪避障碍物。在整个运动过程中，躯干和下肢必须保持稳定。同样重要的是，有准确的上肢运动和时机，以获得奖励。

反射脊:
玩家位于轨道车上，必须通过弯曲和回避障碍物。上肢用来收集奖励。手臂移动不需要特定的位置，因为奖励规模更大，更容易获得。

Kinect运动套装:
足球:
球员必须左右走动作为防守队员，踢球作为进攻队员，左右移动和举起手臂作为守门员。

排球:
发球时，球员必须一只手臂向上，另一只手臂摆动。游戏还必须模仿的动作碰撞，设置和扣球。

保龄球:
要求玩家用他们的左臂或右臂去抓球，然后继续在保龄球动作中向前摆动他们的手臂，同时保持平衡。

田径:
包括短跑、标枪、跳远、铁饼和跨栏。选手必须原地慢跑，跳跃，用手臂动作投掷铁饼和标枪。

拳击:
玩家必须使用他们的双臂在不同的高度上击打和阻挡，以响应视觉刺激。

乒乓球:
球员必须到达他们的左边或右边抓住球拍和挥舞他们的手臂向前创造上旋球，下旋球和扣球。这款游戏还有一个“Paddle Panic”设置，玩家可以用双臂打出尽可能多的球。

Zoccolillo等人的一项研究。^[40]将《20000 Leaks》、《Space Pop》和《Rally Ball》等游戏(以及Kinect Sports套装中的拳击、排球和保龄球游戏)与脑瘫儿童的康复结合起来。他们发现上肢的运动质量有了显著的改善，尤其是在抓握和分离运动方面。

水果忍者
玩家必须使用手臂作为“刀片”，切各种大小的水果来收集点数。这可能包括肩部外展、内收、屈曲、伸展和旋转。这款游戏要求玩家的敏捷度与掉落的水果同步。随着更多水果以更快的速度掉落，游戏难度也随之增加。玩家处于动作的中心，因此需要使用双臂来切落在他们两侧的水果。Bao等人的研究。^[29]研究发现，在亚急性中风患者身上使用水果忍者一小时，每周五次，可以提高Fugl-Meyer评估和Wolf运动功能测试的分数。

DoctorKinetic^[41]
旨在通过有趣和引人入胜的游戏来提高活动范围，力量，协调，日常生活活动和认知能力。游戏和练习可以调整到上肢、下肢、核心和/或背部。治疗师能够在病人的计划中规定具体的练习。

该系统在游戏中提供反馈以及治疗师选择的生物反馈。每次训练结束后，都会生成一份报告，包括步态、平衡、运动范围和运动控制数据。治疗师能够回顾病人的表现报告，并生成一份进展报告，以发现随着时间的推移的趋势。

该系统能够识别个体患者。这使得治疗师能够在不被包含在游戏虚拟现实中的情况下看到摄像机。该功能还可以通过识别患者并在游戏中显示其规格来实现快速启动。该系统对神经、肌肉、骨骼、结缔组织、循环系统和呼吸系统病变有影响。

MIRA:医疗互动康复助手^[42]
MIRA包括参与旨在恢复上肢的游戏。该系统最初是为了帮助矫形损伤的康复，现在已经扩展到神经损伤。主要集中于偏瘫、四肢麻痹、帕金森症、肌张力障碍、自闭症和中风。

上肢肩部运动(屈曲、外展、额平面旋转、内外旋转和双侧手臂抬起)用于鼓励球员并使其能够实现治疗目标。这些动作包括反射、上肢协调、灵活性、运动范围、姿势、双侧手臂协调、手眼协调、伸手和速度受限的动作。

SeeMe康复^[43]
旨在提高协调、平衡、肌肉力量、运动范围、反应时间和记忆力。游戏很容易修改以适应治疗需求，定义为“深度定制”。该系统实时生成报告，使治疗师能够分析补偿性运动、四肢之间的相对角度、运动时间和运动范围。报告还允许对长期进展进行分析和量化。

开发人员称他们的目标人群是那些患有中风、多发性硬化症、CP、帕金森病、锥体外系综合征、脑肿瘤手术、脊髓损伤、肌肉萎缩和许多骨科问题的人。他们的网站上列出了模块的描述，允许治疗师根据患者的目标选择合适的游戏。还有一个现实生活模块，可以让玩家在虚拟世界中进行日常生活活动。开发商还推出了一些售价低于20美元的家庭游戏(使用PC和网络摄像头)。

Jintronix^[44]
一种使用临床设计的练习来让病人参与康复的系统。该系统还可以实时测量结果，并将结果报告给临床医生。该报告使治疗师能够对治疗进行调整，并挑战患者以提高他们的分数。目前，临床医生必须监控患者的参与情况，这在商业上是不可用的。该系统的主要重点是神经系统疾病的康复，如中风和TBI。

ReflexionHealth -维拉^[45]
旨在指导和激励患者进行锻炼。该公司目前专注于肌肉骨骼康复(关节置换手术和跌倒预防)，但有潜力在更广泛的背景下使用，包括神经康复。Vera最近获得了FDA的批准，并将在一些诊所用于康复治疗。该系统使用化身让患者在家进行规定的锻炼。然后，治疗师能够审查系统报告的结果，并根据需要对程序进行调整。

KineRehab系统
是为了帮助治疗师康复学生在公立学校的设置。游戏的设置可以根据学生的康复需要进行个性化调整。这个游戏的主要目的是让学生在康复过程中衡量自己动作的准确性。该系统提供视觉和音频反馈，并记录学生的进步，以供治疗师审查。一项初步研究^[34][30]对两名患有脑瘫的学生进行研究，发现上肢运动的准确性有所提高。此外，学生们报告说，他们很享受这项活动，并认为它促进了他们对治疗的更好参与，尽管这并不是一种“游戏”。

虚拟职业治疗助理(VOTA):[正在开发中]
VOTA是一个虚拟现实程序，使参与者能够练习虚拟的日常生活活动(ADLs)。它将上肢运动“整合在多步活动中”。参与者在虚拟世界中操纵并接近adl。在adl执行过程中捕捉上肢运动。这使得运动和认知能力都能发挥作用。参与者被给予视觉和语言提示。该系统不推荐用于下肢康复。

偏瘫性脑卒中患者的研究^[46]VOTA系统的游戏嵌入评估与Wolf运动功能测试(WMFT)基于时间的评估之间存在适度的相关性。因此，VOTA可以潜在地用于跟踪参与者的进度。

一项随机对照临床试验表明，虚拟现实干预对儿童的身体摇摆和大运动功能有积极的效果。^[47]

平板电脑(|］

平板电脑通常被称为平板电脑，是一种带有触摸屏的便携式电脑。传统电脑有单独的键盘、鼠标、屏幕和扬声器，而平板电脑将所有这些部件合二为一。触摸屏减少了鼠标的使用，平板电脑有内置摄像头、扬声器和电池。

尽管平板电脑和智能屏幕技术在2010年才问世，但它们的受欢迎程度已经呈爆炸式增长，而且还在继续增长。2010年发布的iPad是第一款商用平板电脑，从那以后，平板电脑的拥有量稳步增长。Ofcom 2015年通讯市场报告显示，54%的英国家庭拥有平板电脑。在对目前成人颈椎损伤康复实践的审计中，Verdonck和Maye^[48]认识到智能手机和平板电脑在日常生活和互动活动中日益重要的作用。他们建议职业治疗师将智能技术整合到颈椎损伤患者的康复实践中，以使患者拥有更大的自主权。

平板电脑由触摸屏控制，手指在屏幕上移动时，触摸屏会做出反应。然而，它也有许多其他功能，可以让平板电脑计算并对移动做出反应(例如，它可以判断是否被放置在它的一侧，并相应地调整屏幕的方向)。使药片具有这种功能的组件包括:

一个加速度计:检测设备的物理移动和方向。例如，在游戏中，用户可以通过倾斜设备来驾驶汽车。一个陀螺仪陀螺仪与加速度计一起工作，计算方向和旋转。同时带有加速计和陀螺仪的设备将能够更准确地确定玩家的手的位置。因此，这将使平板电脑能够更准确地记录完成的工作。全球定位系统):这可以告诉用户或另一个人平板电脑在地球上的位置，精确到几米，只要平板电脑连接到互联网。这可以用于测量步行距离或提供方向，引导一个人回家或到最近的公交车站、医院或商店。一个摄像头这可以用来与医疗保健专业人员沟通，或者记录病人的康复过程，以便以后播放。

优势

• 平板电脑是便携式的，由电池供电，这使得患者可以从诊所远程完成他们的康复。该功能还允许患者在医院或诊所开始使用该片剂进行康复治疗，并在出院后继续使用相同的程序。
• 平板电脑相对便宜。唯一需要的硬件就是平板电脑本身，不需要额外的设备。
• 任何人都可以为平板电脑开发游戏或应用，并将其发布到平板电脑上。应用程序商店" iPad版"或"玩店，适用于Android设备。当游戏在这些商店中发布时，任何人都可以在几分钟内下载并开始使用它。
• 这款平板电脑的用途比游戏更广泛。例如，如果一个病人带着一块平板回家，用来完成上肢康复，他们也可以使用同样的设备:
• 记录他们的用药情况
• 提醒他们什么时候吃药，
• 通过Skype或电子邮件与部门沟通;
• 研究他们的状况
• 加入网上互助小组
• 患有语言障碍的患者可以使用这种药片来帮助他们交流。^[49]
• 安装片剂时不需要协助;用户可以拿起平板电脑并立即开始播放。这让病人在康复过程中有了一定程度的独立性和自主权。
• 下面介绍的几个游戏都有一个功能，允许治疗师建立一个账户，远程监控病人的进展。它还可以用于调整游戏的难度设置，或通过信息甚至短视频片段提供反馈或激励。

缺点

• 与Kinect和Wii相比，平板电脑没有同样的灵敏度，因此在收集运动数据方面就不那么好了
• 虽然平板电脑在监测精细运动方面非常出色，这对于目前提高灵巧性很重要，但它对于恢复上肢的粗大运动没有用处，只能作为虚拟教练。
• 目前支持在康复中使用片剂的证据基础非常有限。

如表3所示，基于片剂治疗的证据基础仍然非常有限。已经发表了几项小规模的试点研究，但迄今为止，无论是与传统康复还是其他技术相比，都没有大规模的研究对基于药片的康复进行评估。因此，我们不能肯定地说，将平板电脑游戏整合到神经康复中是否有益。然而，出现了几个有趣的趋势:

• 所有观察患者反应的研究都报告了患者非常积极的反馈。Elis等人。^[50]患者对干预非常满意(Likhert量表评分5.6/7)。White等人。^[49]报告患者对他们的平板电脑家庭康复计划非常满意，因为他们觉得他们的治疗非常现代和前沿。
• 所有研究的依从性都很高。^[51][52][49]
• 参与者喜欢他们治疗中的游戏元素。Hocine等人。^[52]报告称，参与者认为游戏时间比实际时间短，一位患者将他们的游戏Prehab比作“马里奥”。
• 年龄似乎不会影响参与者与平板电脑的互动方式，也不会影响参与者在游戏中的得分。菲佐蒂等人。^[51]White等人。^[49]讨论了老年患者如何可能对使用计算机不利或难以适应新技术作为其使用的潜在障碍。然而，这被发现是不真实的，年龄较大的参与者和年轻的参与者得分相同^[51]中风幸存者也能很好地适应这项技术，并得到安慰和教育^[49]。

2013年NICE指南^[53]/>对于卒中后康复，建议对运动障碍患者进行重复性任务训练。在康复病房，物理治疗师通常专注于大体运动和肌肉群的工作，这对维持患者的高水平功能至关重要。灵巧和精细的运动技能常常被忽视。

平板电脑游戏的加入将有助于解决这一问题。如果一个病房有几个预装了几个康复游戏的平板电脑，病人可以单独使用，也可以在家人的帮助下使用，他们可以在没有医疗团队帮助的情况下安全地进行手部运动和灵活性的训练。从理论上讲，同样的平板电脑还可以包含有关患者病情的信息，医疗团队成员的建议(以书面、音频或视频的形式)，以及有助于解决中风后沟通问题的程序。提供片剂还可以帮助弥合医院和家庭之间的差距，让病人在病房开始治疗，然后把片剂带回家，在家里继续同样熟悉的治疗。病人出院后经常感到被遗弃和孤独，已经确定需要解决这个问题。（NICE中风康复指南)。提供片剂以改善护理的连续性是一种可能的方法，可用于尝试和防止患者在出院时感到孤立。

平板电脑游戏(|］

ReHoblet:
这是一款基于android的游戏，使用角色在世界中导航，击败敌人并收集奖励。这个游戏需要上肢的粗大运动来完成举起(上下)和搬运(左右)的动作。治疗师能够个性化参数，如角色的速度、敌人的速度、世界的大小以及玩家需要移动的方向。这些修改允许治疗师根据患者的能力改变游戏的难度。例如，增加世界的大小需要增加总运动的幅度。治疗师也能够登录到一个web服务器去追踪他们的病人的数据，游戏设置，以及来自不同会话的统计列表(游戏邦注:即所玩过的关卡，分数，日期和时间，所计算的奖励数量以及在关卡中不同位置所击中的敌人数量)。这可以用来确保坚持治疗，并量化病人可能挣扎的地方。

一项初步研究[54]五名多发性硬化症患者表现出良好的依从性，对游戏的享受和参与程度很高。

击球和流行通量:
《Ball Strike》:一款iPad游戏，玩家的形象被投射到游戏中。这个游戏的目标是击中移动的彩色球，避免灰色球。这个动作涉及躯干、上肢、头和肩膀。当玩家通过游戏关卡时，难度也会增加。病人可以达到的水平可以由治疗师控制。

这是一款将玩家形象投射到游戏中的iPad游戏。玩家必须吹肥皂泡，避免击中炸弹、火箭、刀子等。这个动作需要动态的躯干平衡、选择性和运动速度。

Fizzotti等人的一项研究。^[51]脊髓损伤患者的游戏得分和躯干恢复量表的后续改善显著，表明躯干得到了控制。自我报告的躯干控制也有所改善，治疗满意度也有所提高。

水果忍者:
基于Android和iPad的游戏。当水果出现在屏幕上时，需要目标导向的手部动作来“切片”。玩家还必须避免错过三个以上的水果或切割炸弹，因为这将结束游戏。Khademi等人。^[55]操纵游戏摆脱炸弹和三个水果规则，而不是使用一分钟的时间限制。这导致了游戏得分与Fugl-Meyer评估(FMA)和盒块测试(BBT)之间的高度相关性。在整个研究过程中，中风患者能够提高他们在游戏中的得分，这导致FMA和BBT得分增加。Dexteria:“
一款提供手部治疗练习的应用。Dexteria明确表示，这不是一款游戏，而他们的儿童友好应用“Dexteria Jr.”有一些游戏，可以让孩子们进行治疗性的手部练习。这些练习旨在提高手和手指的力量、控制力和灵活性。家长和治疗师可以通过应用程序内的自动跟踪和报告功能跟踪进度。兰德等人。^[56]发现德克斯特里亚分数与九孔测验和盒块测验之间有很强的相关性。

Findex:
基于android的游戏，使用家庭和工作相关的活动来吸引玩家进行手指敲击、拖拽和伸展练习。目的是提高手指的控制，隔离和协调，以及活动范围。游戏的难度随着每一个关卡的完成而增加。Carabeo等人。^[57]在一小群中风患者身上发现了灵巧性的改善。病人们也觉得这个游戏很有效，很享受。据报道，它比标准的物理治疗更有吸引力。

Prehab:
Prehab(或康复平台游戏)是一款专为平板电脑设计的游戏，旨在通过触摸和指向等任务进行上臂康复。玩家进入一个虚拟世界，在那里他们必须收集硬币，避免被敌人发现，找到宝石来保护大自然。它有几个不同的设置，例如水下环境，主角是一只乌龟，森林和沙漠。每个环境都同样具有挑战性，尽管Hocine等人的所有参与者。^[52]Study更喜欢水下界面，认为它更容易，更适合玩家，这值得进一步研究。

中风康复:
卒中康复治疗由sapopsnik等人设计。^[24]。对于他们正在进行的研究，是专门为上肢精细运动无力和/或忽视的患者设计的。它包含6个难度递增的阶段，包括移动、爆裂和拉伸出现在屏幕上的气球，这些气球要么是固定的，要么是在屏幕上移动的。^[24]。

决策树(|］

感觉被所有的信息和研究淹没了?我们包含了一个决策树来帮助你决定什么对你的病人最好

这棵树严格地包括了那些已经有足够研究报告并在各自的缺陷上有改善的游戏。这并不意味着未包含在图表中的游戏的质量;在这个维基的发展时期，证据还不够充分。请参考“游戏”部分做出明智的决定。

下表概述了用于对“决策树”中的每个小标题进行分类的结果度量。它还概述了可用于特定游戏的结果测量方法。

^{[24][58][13][59][60][19][61][50][56][55][62][63][64]}

结论(|］

目前的研究表明，在神经系统患者中，使用虚拟现实作为传统康复的辅助手段是有希望的。游戏机和平板电脑是市售的，价格合理，使用安全，使其成为补充神经系统疾病康复的可行选择。针对不同系统的各种游戏使VR成为大量神经系统疾病的理想选择，因为它不仅可以迎合身体的特定部位，还可以吸引年轻人和老年人。

基于控制台的康复并不寻求用电脑取代治疗师;相反，它是一种有用的工具，治疗师可以将其用作辅助手段，使康复更有吸引力，从而提高依从性，从而改善患者的整体功能结果。控制台与传统疗法的配对是一种经济上有益的方法，以确保神经系统患者的最佳康复。这一点尤其重要，因为神经系统疾病需要长时间的康复和大量的重复。这些因素也解决了障碍，包括由于重复的世俗性质而导致的动机降低。

由于迄今为止的数据主要是小样本组，结果测量的使用很差，因此需要在康复中的VR领域进行更多的研究。增加更大人群样本的纵向研究，以确定VR对康复的长期影响，将是有益的。更多地使用控制组也会使该地区受益，尽管在某些情况下会有道德方面的考虑。额外的随访研究也将提高所收集数据的稳健性，为治疗师提供在康复过程中使用虚拟现实所获得的好处的清晰图景。关于达到神经可塑性的最佳处方，每周需要多少小时，还需要更多的信息。此外，缺乏对商业上可用的各种系统进行比较和对比的数据。目前也缺乏专门针对残疾人的数据，很少有研究讨论如何将虚拟现实技术应用于失明、失聪或坐轮椅的患者。

康复的未来正朝着将VR融入治疗的方向发展。随着技术的不断进步，平板电脑在康复中的应用将会越来越多。由于这些设备的便携交互特性，这将是理想的。此外，随着平板电脑和智能手机的持续融合，世界各地的人们基本上都能在口袋里装上康复助手进行日常生活活动。

研究表明，电子游戏可以干预各种障碍，包括平衡、移动、认知和上肢功能。电子游戏治疗是神经康复的一个新兴领域，最近的研究表明，游戏对上肢神经康复的有效性是有希望的。一项系统回顾和荟萃分析表明，运动控制的商业视频游戏训练对所有年龄的脑瘫年轻人的手部和手臂功能都有积极的影响。然而，有必要对脑瘫患者，特别是成人进行运动控制的商业视频游戏训练的有效性进行强有力的研究[65]。

参考文献(|］