“體感技術(shù)”在自閉癥醫(yī)療上的應(yīng)用研究

魏靖野，郭玥

（魯迅美術(shù)學(xué)院 工業(yè)設(shè)計學(xué)院，遼寧 沈陽 110004）

1 體感技術(shù)與自閉醫(yī)療

（1）體感技術(shù)是指通過對人體四肢的動作進(jìn)行捕捉，通過點對點將四肢行為動作于軟件相連接，同時，在虛擬的界面里營造全新的環(huán)境。即使不借助復(fù)雜先進(jìn)的設(shè)備及軟件，也可以讓體驗者身臨其境，沉浸式互動的技術(shù)。

體感技術(shù)能夠?qū)⒅w運動與娛樂、運動進(jìn)行結(jié)合。通過對肢體動作的捕捉，將不斷變化的動作轉(zhuǎn)化到娛樂系統(tǒng)中，通過互聯(lián)網(wǎng)實時上傳并分享數(shù)據(jù)、圖片、影音等信息，實現(xiàn)用戶之間的互動與交流。當(dāng)用戶站在屏幕前，連接設(shè)備，通過手部動作控制界面進(jìn)行翻頁、確認(rèn)選項以及跟著指示運動等操作就可以實現(xiàn)用戶與系統(tǒng)的互動。此外，商家也可以通過實時上傳的大數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、整合、計算。精準(zhǔn)定位用戶的喜好，為用戶提供個性化服務(wù)。通過這些數(shù)據(jù)對用戶體驗進(jìn)行分析，從而不斷地升級更新，優(yōu)化系統(tǒng)，達(dá)到良性循環(huán)。

體感技術(shù)可以與游戲相結(jié)合，通過軟件及設(shè)備模擬出三維立體的場景，玩家戴上特制的游戲眼罩以及專用游戲手柄，通過設(shè)備之間的連接，根據(jù)游戲中的提示擺出相應(yīng)的動作，使玩家充分地投入游戲中，從而得到更好的游戲體驗。在醫(yī)療、教育培訓(xùn)等產(chǎn)業(yè)也有相關(guān)的應(yīng)用。例如，康復(fù)治療時會將體感技術(shù)與患者所需作出的動作結(jié)合，對其進(jìn)行評估，還可以應(yīng)用在醫(yī)用資料、藥品瀏覽上，這種設(shè)備可以有效地減少接觸降低病菌層傳播；在學(xué)校，將體感技術(shù)與教學(xué)放方案相結(jié)合，結(jié)合配套的教育軟件，提高學(xué)生老師的學(xué)習(xí)及工作的效率，也方便老師對學(xué)生的管理，同時，也拉進(jìn)了家長與老師的距離，通過互聯(lián)網(wǎng)上傳大數(shù)據(jù)，老師也可以更好地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

（2）孤獨癥，又稱自閉癥或孤獨性障礙等，是廣泛性發(fā)育障礙的代表性疾病。其中，孤獨性障礙與阿斯伯格綜合征這兩種病癥較為常見。有關(guān)孤獨癥的患病率報道始終都不太統(tǒng)一，且每年的數(shù)據(jù)都會發(fā)生變化，經(jīng)過統(tǒng)計，一般情況下，認(rèn)為大約是兒童人口的2～5萬人左右，男女比例大致是3～4：1，男生比女生多3～4倍左右。

真性自閉癥（器質(zhì)性自閉癥），由于基因突變使患者的大腦造成思維功能上的缺失，使得在思維功能方面會有所缺失或嚴(yán)重缺失。從外貌上看，與常人沒有區(qū)別，但由于先天缺失邏輯思維能力，使自閉癥患者終身智力低下。

假性自閉癥（功能性自閉癥）是指患者大腦思維功能上沒有發(fā)生器質(zhì)性病變，患者具備正常的思維邏輯能力，但是，由于后天的某項能力發(fā)展不均衡或環(huán)境等外界因素導(dǎo)致患者智力缺失。假性自閉癥與真性自閉癥在本質(zhì)上是不同的。興趣狹窄及刻板重復(fù)的行為方式，這類病癥患者對一般同齡人所喜歡的玩具或游戲缺乏一定的興趣，而對其他同齡人不作為玩具的物品感興趣，如瓶蓋等圓形可旋轉(zhuǎn)的東西。有些患者還對瓶子、棍棒等非生命物體產(chǎn)生依賴性。患者在行為方式方面也比較刻板，如，在做事或玩玩具方面，通常以同一種形式進(jìn)行反復(fù)，對于物品的拜訪要求也都有固定的位置要求，對于去同一個目的地，要求走同一條路線，在一定時間內(nèi)支持同幾種食物。

2 體感技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

（1）隨著對體感技術(shù)的研究，該技術(shù)也更加的完善成熟，隨著研究，發(fā)現(xiàn)醫(yī)學(xué)技術(shù)結(jié)合Kinect體感技術(shù)可以更加有效地幫患者解決問題，主要包括自閉患者和智力障礙患者的康復(fù)與治療、創(chuàng)傷后的康復(fù)訓(xùn)練等方面。體感游戲的普及以及技術(shù)上的完善，使研究人員將體感游戲與自閉患者的習(xí)慣進(jìn)行結(jié)合。目前，體感游戲可以對自閉患者的平衡、交流、認(rèn)知等方面進(jìn)行互動，對自閉患者進(jìn)行正確的引導(dǎo)以及適當(dāng)?shù)母深A(yù)。例如，通過讓自閉癥患者佩戴設(shè)備，與游戲相連接，與游戲中的npc互動交流，完成簡單的操作，采集患者的各項指標(biāo)、基本信息等，綜合各項信息進(jìn)行分析，從而進(jìn)一步的提高患者各項指標(biāo)。

體感游戲在智力障礙患者的應(yīng)用上，研究人員將體感游戲應(yīng)用在智力障礙患者和感官障礙患者的個性化學(xué)習(xí)上，通過對患者的數(shù)據(jù)分析，制定個性化學(xué)習(xí)方案，對患者進(jìn)行正確的引導(dǎo)，調(diào)動患者的學(xué)習(xí)興趣。Kinect開發(fā)適用于智力障礙患者和感官障礙患者的游戲，針對患者的行為習(xí)慣和思維方式進(jìn)行調(diào)整，在游戲中學(xué)習(xí)，將設(shè)備中的數(shù)據(jù)上傳，并對結(jié)果進(jìn)行分析，通過游戲中的規(guī)則對患者進(jìn)行適當(dāng)?shù)母深A(yù)，進(jìn)行針對性訓(xùn)練，改善患者在運動及生活習(xí)慣上的行為習(xí)慣。

（2）國內(nèi)現(xiàn)狀，華捷艾米公司成立于2014年，從2010年就專注于研究體感技術(shù)，同時推出了一系列產(chǎn)品，例如，3D感知芯片、3D感知模組、體感設(shè)備等并且提供了許多解決方案。當(dāng)這些要素數(shù)據(jù)化后，就能充分地解讀人體行為語言，更好地對人的行為進(jìn)行合理的干預(yù)或互動，使人與設(shè)備更加契合。”隨著體感技術(shù)的發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域都在使用這項技術(shù)，雖然體感技術(shù)的用途十分廣泛，但沒有進(jìn)行大量的普及。其中，硬件設(shè)備是其沒有普及的制約因素，而算法的復(fù)雜性、多樣性，以及沒有找到與之匹配的場景是主要原因。在醫(yī)療醫(yī)學(xué)方面，華捷艾米還能通過智能屏幕，內(nèi)部安裝深度攝像頭、紅外線探測儀與體感控制模組，在與自主研發(fā)的人臉識別系統(tǒng)、三維重建等核心技術(shù)，讀取多項人體數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行分析。在國外蘋果公司最先將3D人臉解鎖運用到手機(jī)解鎖及支付上。2017年，蘋果將3D結(jié)構(gòu)光運用到了手機(jī)上，并將人臉解鎖及支付進(jìn)行普及。

3 Kinect體感交互技術(shù)及其在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用

目前，國外的體感設(shè)備有Kinect、Psmove、Wii、Leap motion等。在所有體感設(shè)備中。Kinect是微軟于2009年發(fā)布的，它是XBOX360體感系列的周邊外延產(chǎn)物。該設(shè)備不同于以往其他設(shè)備，它在操作上擺脫了單一性，在人機(jī)交互領(lǐng)域有了質(zhì)的突破。該設(shè)備與3D體感攝影機(jī)和麥克風(fēng)結(jié)合，使之成為一個整體，能夠動作偵測、影響識別、語音收集等功能將同時進(jìn)行。

Kinect技術(shù)由于其獨特性和先進(jìn)行，在各個領(lǐng)域都有所應(yīng)用，其中最常見的就是游戲領(lǐng)域，其次，是教育領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域等。隨著時間的推進(jìn)和相關(guān)研究的發(fā)展，Kinect的各項功能也在逐漸進(jìn)步與完善，可視視角從最開始的50度增長到80度再到120度。然而，2017年，微軟宣布Kinect技術(shù)正式停產(chǎn)，因為Kinect技術(shù)自開發(fā)以來并沒有出售大量基于該技術(shù)相關(guān)的游戲，即使Kinect技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域和行業(yè)發(fā)揮著重要的作用及影響。后來，微軟將Kinect v4技術(shù)與AR頭盔結(jié)合后誕生了HoloLens。與此同時，不斷有新的體感設(shè)備上線，如leap公司的leapmotion等都是較為新穎的體感設(shè)備，該設(shè)備能夠較為精確地識別人體手勢動作，并通過手勢動作實現(xiàn)對軟件和硬件的控制，并進(jìn)行簡單的操作。

4 體感技術(shù)在自閉醫(yī)療領(lǐng)域的創(chuàng)新設(shè)計

市面上體感游戲機(jī)的產(chǎn)品越來越多，關(guān)于體感在醫(yī)學(xué)上的資料也比較多，對體感技術(shù)的程序進(jìn)行改進(jìn)，使之更加適合。先調(diào)查有關(guān)自閉癥患者的資料，提取有效信息進(jìn)行整理歸納，多了解自閉癥患者的想法，更貼合實際，然后將分析的資料，與要設(shè)計的產(chǎn)品結(jié)合，反復(fù)地試驗，最后投放到真實用戶手中。重點在于如何有效地吸引自閉癥患者，從而引導(dǎo)他們，學(xué)會整個產(chǎn)品的日常保存方法，如何使該項目做到最簡化且有效的使用。

自閉癥通過技術(shù)輔助教學(xué)和干預(yù)進(jìn)行治療。通常會結(jié)合體感游戲進(jìn)行干預(yù)，通過對肢體動作的識別與設(shè)備相連接，進(jìn)行簡單易懂的操作，使自閉患者能夠調(diào)動全身與電子游戲進(jìn)行互動，并學(xué)會正確的行為方式以及交流方式，在長期有效的干預(yù)下，使自閉患者在目標(biāo)技能上有較大的進(jìn)步。并且能夠為智力障礙患者及感官障礙患者提供全新的康復(fù)訓(xùn)練思路和方法，通過有趣的訓(xùn)練及互動是患者的生活能力，溝通交流能力得到提高，從根本上得到改善。人際關(guān)系的和諧是使社會或集體較為安定的重要條件，兒童的心理健康關(guān)乎未來社會環(huán)境是否積極向上，對未來社會有著重要的影響。社會的進(jìn)步與發(fā)展的前提是個體的心理健康程度。

5 結(jié)語

體感技術(shù)在自閉醫(yī)療方面通過3D立體技術(shù)，讓病患身臨其境，大大提高治療效果，體感技術(shù)的介入能夠幫助自閉癥兒童更好地了解社會融入社會，挺高康復(fù)的可能性，讓康復(fù)的過程增加趣味性，提高生活品質(zhì)。在治療的同時，盡可能地提高自閉患者的興趣，從而使病患能夠更加積極地配合治療，該產(chǎn)品針對不同的自閉患者，進(jìn)行單獨一對一分析，制定適合患者的治療方案，通過動作引導(dǎo)、語音識別，更加生動直觀地進(jìn)行治療，還可以開發(fā)更多系列產(chǎn)品，讓企業(yè)發(fā)揮更多積極正能量的內(nèi)容，更能體會企業(yè)的企業(yè)價值。讓社會上的弱勢群體也能正常地生活，為社會發(fā)展提供物質(zhì)條件，為政治文明提供新的動力，是社會和諧發(fā)展的推動力量。