淺談人機(jī)交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用

蘇雅

摘 要： 信息技術(shù)的高速發(fā)展給人類的生產(chǎn)和生活帶來(lái)極大的便利，提高人類社會(huì)的生產(chǎn)效率和生活質(zhì)量也離不開(kāi)對(duì)信息技術(shù)的研究和利用。而信息技術(shù)在從一開(kāi)始被人們使用的時(shí)候就產(chǎn)生了人機(jī)交互技術(shù)這一重要學(xué)科，并隨著信息技術(shù)的發(fā)展人機(jī)交互技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，在一些領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了良好的效果。因此，人機(jī)交互技術(shù)也成為21世紀(jì)在信息領(lǐng)域亟待解決的重大課題和世界各國(guó)在信息產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)焦點(diǎn)，各國(guó)將人機(jī)交換技術(shù)作為信息技術(shù)中最關(guān)鍵的學(xué)科問(wèn)題進(jìn)行研究。在人機(jī)交換技術(shù)不斷取得新的突破的時(shí)代背景下，通過(guò)人機(jī)交換技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用，使傳統(tǒng)的康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品與患者交互方式發(fā)生了改變，重新構(gòu)建了用戶的體驗(yàn)。本文將通過(guò)對(duì)人機(jī)交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用的可行性進(jìn)行探討分析，促進(jìn)人機(jī)交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用得到進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 人機(jī)交互技術(shù);康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品;現(xiàn)狀;趨勢(shì);必要性;應(yīng)用

1 人機(jī)交互技術(shù)發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1.1 人機(jī)交互技術(shù)發(fā)展的歷史

1946年自從世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC問(wèn)世以來(lái)，人機(jī)交互技術(shù)就成為了信息技術(shù)科學(xué)的一個(gè)重要的學(xué)科分支。第一臺(tái)計(jì)算機(jī)被發(fā)明的時(shí)候是用來(lái)計(jì)算火炮彈道和破譯密碼等軍事領(lǐng)域，這時(shí)候的人機(jī)交互技術(shù)主要是通過(guò)打孔紙條等原始的方式;1964年Douglas Engelbart發(fā)明鼠標(biāo)，計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入了個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)代，鼠標(biāo)為用戶帶來(lái)了全新的交互體驗(yàn);到20世紀(jì)70年代，Alan Kay提出了對(duì)象程序設(shè)計(jì)，并發(fā)明了重疊式多窗口系統(tǒng)，重疊式多窗口也為現(xiàn)代電腦操作系統(tǒng)的形成奠定了基礎(chǔ);1985年，IBM為個(gè)人電腦配置101鍵標(biāo)準(zhǔn)鍵盤，它標(biāo)志著字符用戶界面時(shí)代的到來(lái)，也為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)鍵盤布局奠定了基礎(chǔ);同時(shí)在這一年里，微軟也推出第一代操作系統(tǒng)，初代為Microsoft-DOS模擬環(huán)境，商用操作系統(tǒng)的出現(xiàn)導(dǎo)致個(gè)人電腦的用戶量急劇增加;1989年，Berners-Lee使用HTML及HTTP開(kāi)發(fā)了WWW網(wǎng)，隨后便出現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)用戶界面，這一事件標(biāo)志著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái);20世紀(jì)90年代，MIT的媒體實(shí)驗(yàn)室率先進(jìn)人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域主要在語(yǔ)音交互、手勢(shì)交互、虛擬現(xiàn)實(shí)等方面做了許多開(kāi)拓性的工作，同時(shí)，它也為如今人工交互技術(shù)探索出了發(fā)展方向。

1.2 人機(jī)交互技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

1.2.1 傳統(tǒng)的人機(jī)交互技術(shù)

傳統(tǒng)的人機(jī)互換技術(shù)認(rèn)識(shí)目前主要使用的人機(jī)互換技術(shù)，主要包括了外接硬件設(shè)備和用戶界面兩個(gè)方面。首先是外接硬件設(shè)備，它指的就是我們通常使用的計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)和鍵盤。鼠標(biāo)是計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備，它最主要的作用是指示計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo);鍵盤和鼠標(biāo)一樣，也是計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備，它使計(jì)算機(jī)的輸入方式更加多樣全面，使輸入內(nèi)容也更加的符合人們的需求。其次是用戶界面，用戶界面又被稱為 UI（User Interface），他主要是通過(guò)關(guān)注和使用軟件進(jìn)行人機(jī)交互，通過(guò)操作的便捷實(shí)用和界面的美觀簡(jiǎn)潔來(lái)提升用戶體驗(yàn)。

1.2.2 先進(jìn)的人機(jī)交互技術(shù)

先進(jìn)的交互技術(shù)主要包括語(yǔ)音交互和虛擬現(xiàn)實(shí)兩個(gè)方面。近些年來(lái)，隨著人工智能和大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的不斷發(fā)展，先進(jìn)的人機(jī)交互技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。語(yǔ)音交互技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到各種各樣電子產(chǎn)品上，讓人機(jī)交互技術(shù)更好地為人們的生產(chǎn)和生活提高服務(wù)。

1.3 人機(jī)交互技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1.3.1 集成化

人機(jī)交互技術(shù)會(huì)對(duì)通過(guò)對(duì)用戶的語(yǔ)音、手勢(shì)、表情、肢體動(dòng)作等進(jìn)行識(shí)別的交互形式，通過(guò)對(duì)各種識(shí)別結(jié)果的集成和融合輸出最后的判斷。

1.3.2 智能化

在未來(lái)的人機(jī)交互技術(shù)發(fā)展中，會(huì)與人工智能技術(shù)進(jìn)行深度的結(jié)合，通過(guò)讓計(jì)算機(jī)更好地對(duì)用戶的識(shí)別、跟準(zhǔn)確的了解用戶的意圖，并做出合適、正確的反饋，提高人機(jī)交互的自然性和高效性，是人機(jī)交互變得像人與人交互一樣自然、流暢和方便。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)化

通過(guò)對(duì)所有生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)我們可以發(fā)現(xiàn)，為了提高生產(chǎn)效率和節(jié)約生產(chǎn)成本最終一定會(huì)形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。人機(jī)交互技術(shù)也一樣，除了為了提高效率和節(jié)約成本之外，提高不同設(shè)備的兼容性是人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，標(biāo)準(zhǔn)化也是所有用戶的需要和社會(huì)的必然需求。

2 人機(jī)交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中應(yīng)用的必要性

2.1 康復(fù)醫(yī)療的概念和市場(chǎng)發(fā)展前景

隨著人們生活水平的不斷提高和健康觀念的不斷轉(zhuǎn)變，康復(fù)醫(yī)療逐漸的走進(jìn)了人們的日常生活，緩解和治療了患者的病情，提高了人們的身體健康程度?？祻?fù)醫(yī)療是一門探究殘疾治療和術(shù)后康復(fù)的應(yīng)用醫(yī)學(xué)。主要是通過(guò)物理運(yùn)動(dòng)、技巧和語(yǔ)言等多種方式的訓(xùn)練提高患者康復(fù)程度?？祻?fù)醫(yī)療雖然起步晚、規(guī)模小，大發(fā)展速度很快，主要是應(yīng)為患者的市場(chǎng)需求大，今后發(fā)展康復(fù)醫(yī)療也是我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。

2.2 我國(guó)康復(fù)醫(yī)療的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題

據(jù)統(tǒng)計(jì)，凡是因?yàn)樯窠?jīng)系統(tǒng)受損或者有障礙的患者都需要康復(fù)醫(yī)療，其中比較常見(jiàn)的病例有腦卒中或腦損傷。此外，需要康復(fù)醫(yī)療的病癥還有肢體疾病、肢體無(wú)力或者肢體創(chuàng)傷。因此，我國(guó)需要接受康復(fù)醫(yī)療的患者人數(shù)非常的多。而目前我國(guó)醫(yī)療康復(fù)的方法根據(jù)不同的病癥主要包括物理療法和運(yùn)動(dòng)療法、語(yǔ)言療法、心理療法、作業(yè)療法和假肢及矯形具治療等方式。通過(guò)與發(fā)達(dá)國(guó)家康復(fù)醫(yī)療水平和國(guó)內(nèi)康復(fù)醫(yī)療需求相比較我們可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)康復(fù)醫(yī)療中還存在著諸多問(wèn)題，例如康復(fù)機(jī)醫(yī)療構(gòu)不健全和數(shù)量不足，不能滿足患者人數(shù)需求;康復(fù)醫(yī)療專業(yè)人才缺乏，無(wú)法提高康復(fù)醫(yī)療的技術(shù)水平;康復(fù)醫(yī)療床位占比過(guò)少，需要康復(fù)醫(yī)療的患者住院緊張;還有一點(diǎn)就是康復(fù)醫(yī)療的基礎(chǔ)設(shè)施 和相關(guān)設(shè)備缺乏和落后，嚴(yán)重影響康復(fù)醫(yī)療水平的提升。

2.3 人機(jī)交互技術(shù)改善康復(fù)醫(yī)療的體驗(yàn)

通過(guò)對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段康復(fù)醫(yī)療的現(xiàn)狀和存在問(wèn)題的分析研究，我們可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段我國(guó)康復(fù)醫(yī)療所面臨的主要困境是康復(fù)設(shè)備落后、專業(yè)人才缺少、康復(fù)場(chǎng)所緊缺、康復(fù)體驗(yàn)不佳。針對(duì)以上這些問(wèn)題，人機(jī)交互技術(shù)可以通過(guò)自身的優(yōu)勢(shì)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行彌補(bǔ)，人機(jī)交互可以通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)等多方面、多渠道改進(jìn)和優(yōu)化患者的康復(fù)醫(yī)療體驗(yàn)。

3 人機(jī)交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用

人機(jī)交互技術(shù)從旋鈕電器、鼠標(biāo)鍵盤一直發(fā)展到今天的觸屏和人工智能時(shí)代，逐漸將人的雙手從各種操作中解放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)與機(jī)器設(shè)備自然、流暢的互動(dòng)，可以很好地應(yīng)用到康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中來(lái)。

3.1 語(yǔ)音交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用

需要康復(fù)醫(yī)療的患者絕大多數(shù)都是行動(dòng)不便，在康復(fù)醫(yī)療的過(guò)程中對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備的操作和與康復(fù)師的交流存在很大的障礙，而語(yǔ)音交互技術(shù)可以很好地解決這一問(wèn)題。首先，語(yǔ)音交互技術(shù)對(duì)于與患者交流來(lái)說(shuō)是最簡(jiǎn)單最自然的交流方式，可以減少患者的操作障礙;其次在語(yǔ)音交互的過(guò)程中機(jī)器可以根據(jù)患者的癥狀能夠做到及時(shí)提醒患者和反饋醫(yī)師，并及時(shí)的記錄患者的康復(fù)情況和訓(xùn)練感受，提高康復(fù)醫(yī)療的后續(xù)工作;最后，語(yǔ)音交互可以通過(guò)和患者主動(dòng)溝通建立良好的相互溝通機(jī)制，改變以往單方向、被動(dòng)的交互方式，形成自然、流暢的交互系統(tǒng)。

3.2 圖像視覺(jué)識(shí)別技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用

通過(guò)對(duì)以往的康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，由于醫(yī)療康復(fù)產(chǎn)品和患者之間的交互方式是單方向的，所以患者的康復(fù)訓(xùn)練完成度很低，訓(xùn)練動(dòng)作不到位，導(dǎo)致康復(fù)醫(yī)療效果不理想。圖像識(shí)別技術(shù)可以通過(guò)攝像頭讓患者一體感游戲的交互方式進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，及時(shí)準(zhǔn)確的記錄患者康復(fù)訓(xùn)練不正確的地方并及時(shí)反饋，得以糾正。此外，圖像視覺(jué)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中可以從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)三個(gè)方面與患者進(jìn)行交互，同時(shí)還使康復(fù)訓(xùn)練更具趣味性，提高康復(fù)訓(xùn)練效果。

3.3 機(jī)器人輔助、深度學(xué)習(xí)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用

康復(fù)醫(yī)療專業(yè)人員缺少的現(xiàn)狀在短時(shí)期內(nèi)不可能得到解決，而在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中應(yīng)用機(jī)器人輔助、深度學(xué)習(xí)可以很好地彌補(bǔ)這個(gè)問(wèn)題。在每一次人機(jī)交互康復(fù)訓(xùn)練中醫(yī)療產(chǎn)品都可以通過(guò)人工智能設(shè)備進(jìn)行記錄和分析，然后為后續(xù)的康復(fù)醫(yī)療和今后其他患者的康復(fù)醫(yī)療提供珍貴的康復(fù)醫(yī)療數(shù)據(jù)，治療的次數(shù)越多、患者人數(shù)越多數(shù)據(jù)越豐富，康復(fù)醫(yī)療設(shè)備的智能化程度越高，康復(fù)醫(yī)療的效果越好。

4 結(jié)束語(yǔ)

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)被應(yīng)用到各行各業(yè)，而對(duì)于康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，必須通過(guò)與最新的信息技術(shù)相結(jié)合，提高產(chǎn)品的人機(jī)交互技術(shù)水平，以更好地康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品為廣大患者服務(wù)。

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