“體感技術”在自閉癥醫(yī)療上的應用研究

魏靖野，郭玥

（魯迅美術學院 工業(yè)設計學院，遼寧 沈陽 110004）

1 體感技術與自閉醫(yī)療

（1）體感技術是指通過對人體四肢的動作進行捕捉，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。即使不借助復雜先進的設備及軟件，也可以讓體驗者身臨其境，沉浸式互動的技術。

體感技術能夠將肢體運動與娛樂、運動進行結合。通過對肢體動作的捕捉，將不斷變化的動作轉化到娛樂系統(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。當用戶站在屏幕前，連接設備，通過手部動作控制界面進行翻頁、確認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)進行統(tǒng)計、整合、計算。精準定位用戶的喜好，為用戶提供個性化服務。通過這些數(shù)據(jù)對用戶體驗進行分析，從而不斷地升級更新，優(yōu)化系統(tǒng)，達到良性循環(huán)。

體感技術可以與游戲相結合，通過軟件及設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，通過設備之間的連接，根據(jù)游戲中的提示擺出相應的動作，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、教育培訓等產(chǎn)業(yè)也有相關的應用。例如，康復治療時會將體感技術與患者所需作出的動作結合，對其進行評估，還可以應用在醫(yī)用資料、藥品瀏覽上，這種設備可以有效地減少接觸降低病菌層傳播；在學校，將體感技術與教學放方案相結合，結合配套的教育軟件，提高學生老師的學習及工作的效率，也方便老師對學生的管理，同時，也拉進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生的學習情況。

（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行反復，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 體感技術在醫(yī)療領域的應用

（1）隨著對體感技術的研究，該技術也更加的完善成熟，隨著研究，發(fā)現(xiàn)醫(yī)學技術結合Kinect體感技術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與治療、創(chuàng)傷后的康復訓練等方面。體感游戲的普及以及技術上的完善，使研究人員將體感游戲與自閉患者的習慣進行結合。目前，體感游戲可以對自閉患者的平衡、交流、認知等方面進行互動，對自閉患者進行正確的引導以及適當?shù)母深A。例如，通過讓自閉癥患者佩戴設備，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、基本信息等，綜合各項信息進行分析，從而進一步的提高患者各項指標。

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

（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，同時推出了一系列產(chǎn)品，例如，3D感知芯片、3D感知模組、體感設備等并且提供了許多解決方案。當這些要素數(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行合理的干預或互動，使人與設備更加契合。”隨著體感技術的發(fā)展，越來越多的領域都在使用這項技術，雖然體感技術的用途十分廣泛，但沒有進行大量的普及。其中，硬件設備是其沒有普及的制約因素，而算法的復雜性、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，讀取多項人體數(shù)據(jù)，從而進行分析。在國外蘋果公司最先將3D人臉解鎖運用到手機解鎖及支付上。2017年，蘋果將3D結構光運用到了手機上，并將人臉解鎖及支付進行普及。

3 Kinect體感交互技術及其在醫(yī)療康復領域的應用

目前，國外的體感設備有Kinect、Psmove、Wii、Leap motion等。在所有體感設備中。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。該設備不同于以往其他設備，它在操作上擺脫了單一性，在人機交互領域有了質(zhì)的突破。該設備與3D體感攝影機和麥克風結合，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行。

Kinect技術由于其獨特性和先進行，在各個領域都有所應用，其中最常見的就是游戲領域，其次，是教育領域、醫(yī)療領域等。隨著時間的推進和相關研究的發(fā)展，Kinect的各項功能也在逐漸進步與完善，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技術正式停產(chǎn)，因為Kinect技術自開發(fā)以來并沒有出售大量基于該技術相關的游戲，即使Kinect技術已經(jīng)在各個領域和行業(yè)發(fā)揮著重要的作用及影響。后來，微軟將Kinect v4技術與AR頭盔結合后誕生了HoloLens。與此同時，不斷有新的體感設備上線，如leap公司的leapmotion等都是較為新穎的體感設備，該設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，并進行簡單的操作。

4 體感技術在自閉醫(yī)療領域的創(chuàng)新設計

市面上體感游戲機的產(chǎn)品越來越多，關于體感在醫(yī)學上的資料也比較多，對體感技術的程序進行改進，使之更加適合。先調(diào)查有關自閉癥患者的資料，提取有效信息進行整理歸納，多了解自閉癥患者的想法，更貼合實際，然后將分析的資料，與要設計的產(chǎn)品結合，反復地試驗，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，從而引導他們，學會整個產(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。

自閉癥通過技術輔助教學和干預進行治療。通常會結合體感游戲進行干預，通過對肢體動作的識別與設備相連接，進行簡單易懂的操作，使自閉患者能夠調(diào)動全身與電子游戲進行互動，并學會正確的行為方式以及交流方式，在長期有效的干預下，使自閉患者在目標技能上有較大的進步。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訓練思路和方法，通過有趣的訓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。社會的進步與發(fā)展的前提是個體的心理健康程度。

5 結語

體感技術在自閉醫(yī)療方面通過3D立體技術，讓病患身臨其境，大大提高治療效果，體感技術的介入能夠幫助自閉癥兒童更好地了解社會融入社會，挺高康復的可能性，讓康復的過程增加趣味性，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、語音識別，更加生動直觀地進行治療，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。