中航 虚拟现实康复系统

参考信息

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真正的运动互动",如何解决在室内开展更好的环境沉浸交互式训练?

沉浸交互:帮助营造现实环境,让患者与ADL相关的虚拟场景产生交互感知

双任务:实现认知+运动的双重任务训练方案的实现 

心态激励:虚拟环境更好的去激励患者的训练心态与兴奋状态 

互动行走:行走于虚拟空间,安全、开心的完成任务

最自然的行走",一定要带沉重的VR头盔吗

抛弃VR头盔:避免患者头部稳定性和佩戴头盔的依从性问题

在行走运动状态下,更加自然的沉浸式行走方案 

真实环境下行走训练,摆脱眩晕感、恐惧感

最快捷的开始"，主动式互动行走

主动激励式行走:远离传统被动式走步机,用患者的能力去驱动自己的行走

三分钟简洁操作,不需要专业工程师陪伴 

多感官(视、听、触觉-力)刺激下的交互训练 

新型人机交互技术,体验互动式助力行走与耐力抗阻行走

及时、正面反馈下保持"高主动性"

多种实时数据反馈与训练后的成绩反馈,收获成功的体验 

视觉和本体感觉提供的反馈下,强化在尝试-错误练习中正确行为,维持训练者的动机水平与积极性 

物理驱动下(得分、激励机制)的重复测试,提供正面反馈的结果

2.2.1 系统基本功能：

1、治疗范围：虚拟可控环境下认知与ADL运动协同训练。认知训练、运动训练、运动评测为一体，通过实时、非实时定量数据分析，指导康复训练，满足康复的各种特殊需求。

2、系统包括以下功能模块：

（1） 计算机虚拟现实球幕立体环境

（2） 三维地面模拟步行能力强化平台

（3） 下肢主被动评测及训练平台

（4） 操作、评测及训练软件

（5） 服务器数据中心及安全保护系统

2.2.2 主要功能及参数：

1、计算机虚拟现实球幕立体环境

采用裸眼沉浸式VR球幕在虚拟环境下进行练习，并保留训练记录。系统提供≥12个虚拟应用场景（居家、公共场所、室外公园等）的ADL 、脑认知功能及运动功能同步康复训练，患者可选择多种虚拟场景，训练过程不受空间及时间限制。可行性高，训练过程与现实生活具有一致性，在虚拟环境中习得的运动技能能够更好地迁移到现实生活中，有效提高患者的生存质量。   

2、★三维地面模拟式步行能力强化平台

与虚拟现实立体环境相结合，为患者模拟出真实的地面状态反馈体验，让患者训练中实现综合视觉、听觉与触觉的多感官步行与平衡刺激。

3个维度的地面场景模拟，在虚拟现实环境中实时调整与控制从而保证患者的真实的步行反馈

针对步态协调性、可动性和稳定性三要素进行站立相负重训练、重心移动训练、行走训练、日常生活环境下的步行训练。

1）站立诱发踝关节协同运动模式的训练；

2）站立诱发髋关节协调主被动运动训练；

3）简单站立负重训练

双下肢特别是患侧下肢全足底着地，，让患者体会、记忆、控制正常姿势的感觉。

4）重心左右、前后移动训练

5）站立相蹬地训练

步态行走初期侧重躯干前屈时足前部用力蹬地的本体感觉，通过调整步带阻力大小锻炼蹬地感觉，克服站立相末期蹬离动作不充分引起的躯干前倾。

*6）减重/全重虚拟现实步行训练（选配）

7）重心移动训练

8）动态地形步行能力适应性训练：上下坡模式、左右倾斜模式，重心移动训练；重心移动与平衡本体感觉训练模式；

9）步行心肺功能综合评估：不同步行功率下，心率变化监测；指定心率指标下的步行强度调节训练。

3、★下肢主被动测评及训练平台

 

具备步行协调能力评估、步行阻力适应能力评估、步行时认知功能评估、步行时反应能力等评估功能、以及以下训练

1.下肢被动训练： 依据使用者的个人状态，设定步态模式(步幅和速度)，设备带动使用者进行强制重心转移、站立态负重迈跨步训练。

2.下肢对称/不对称助力训练：机器自动感知使用者的状态，自动调节电机辅助力量的大小,引导使用者主动发力。也可进行不对称步长训练。

3.下肢对称/不对称主动训练：训练前设定目标步速、左右脚力量等目标值，使用者主动训练达标时系统正向激励。

4.下肢对称/不对称抗阻训练：高功能肌力的使用者可利用系统的1~10级阻力模式进行强化心肺功能训练。

5.节拍步行训练：每个步态周期中，通过特定的视、听觉刺激，培养步行 ，节奏及增加步行的稳定性

整个虚拟现实康复训练系统通过模拟日常生活的室内、室外各种各种场景，为患者提供真实的环境感受，结合三维步行能力强化平台和下肢主被动测评和训练平台主完成蹬地本体感觉训练、认知与步态双任务训练、障碍反应策略训练、步速调整训练、串联步态等训练，提高训练者的姿势控制能力和步态适应能力，在训练中减少与目标生活的差距，使训练者尽快的完成目标生活的适应训练。

4、操作、测评及训练软件

1）针对不同功能状况下的步行力量训练，可调0~10级 

 

2）康复评估与训练的环境进行管理

3）具有数据分析与统计功能，能实时或离线完成各项评估与训练数据的统计与分析

4）多个病人在VR虚拟现实场景实现多人在线实时互动

5）需具有报告编辑、定制和打印功能

6）具有历史数据对比功能

5、服务器数据中心及安全保护系统

1）配有独立的数据生成处理计算机、操作系统运行计算机，以实现数据的高速处理与安全应用

2）配有独立的服务器机柜：包含机柜门，开关

3）配有专用的安全保护系统和紧急停止装置，以保证患者和治疗师在进行辅助治疗时的安全

2.3操作流程

1、开启投影及各个操作主机

2、等待系统融合

3、进入程序链接需要使用的运动模块

4、打开软件选择需要的虚拟场景

5、保持训练并记录训练情况

6、下机关闭所有电源

2.4配置清单

投影：3台4k高清投影

幕面：球幕 环幕

运动控制：下肢主被动测评及训练平台 三维地面模拟步行能力强化平台

减重控制：定制天轨

虚拟场景：＞12个ADL场景

根据客户需求可进行组合定制

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