周翔

摘 要：手指是生活中最重要的运动器官之一，很多疾病和意外事故会导致手指的运动功能出现障碍。目前，有的手指类疾病临床上可以通过一定的康复训练让患者恢复健康，但是这种强制运动疗法的恢复过程通常是枯燥乏味的。基于体感技术的运动功能康复训练系统将游戏与压力传感器相结合，可帮助患者在医院或者在家里通过游戏的方式提高患者对做恢复训练的兴趣，能够有效使患者做恢复训练的频率更有规律。家属可通过该系统中的数据显示情况看出患者的康复情况，并且该系统能够将从游戏中提取的数据传送到医院的数据库，使医生通过数据更加直观地了解患者的病情，满足康复医疗的需求。

关键词：手指 康复训练 压力传感器 趣味性 准确性

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（b）-0068-02

手指的运动功能是日常生活中非常重要的功能，然而，疾病、意外事故等伤害往往会使得人们的运动功能出现障碍，甚至丧失部分运动功能，严重影响患者的生活质量和康复过程。针对这类病患，目前临床上通过一定的康复训练可以使得运动功能得到一定程度的恢复。近年来，随着体感技术的发展，体感游戏进入了大众生活。利用互动体感游戏进行运动功能康复的研究已经起步。体感技术又称为动作感应控制技术，通过各类传感器对人体的感官动作进行识别、解析，并按照预定感测模式做出反馈。初步的研究表明，体感游戏可以进一步改善患者运动功能。然而，康复训练对于运动量和动作往往会有特殊的要求，为健康人群设计的体感游戏并不适合于运动功能障碍者使用。因此，需要设计开发适合于运动功能障碍者者使用的康复训练平台，满足康复医疗的需求。

1 对需求分析

通过查阅资料，研究人员发现中风、脑梗塞、神经源性肌萎缩、肌源性肌萎缩、废用性肌萎缩和其他原因性肌萎缩引起的肌萎缩、外伤引起的手指肌腱断裂等疾病都能使手指的运动功能受到不同程度的损伤，而这些疾病是日常生活中常见的疾病，同时这些疾病可以通过一定的康复训练让患者恢复健康。虽然患者可以通过康复训练减轻病情，但是在恢复的过程中依旧存在很多问题，比如康复训练的训练过程枯燥无味，容易让患者产生懈怠心理，导致康复结果不理想；医生需要每天记录患者训练的情况，增加了医生的工作量，大大降低了医生的工作效率。为此，研究人员专门针对手指部分的康复训练设计了基于体感技术的运动功能康复训练系统，用于解决以上出现的问题。

2 基于体感技术的运动功能康复训练系统的设计与实现

2.1 系统组成原理

患者给压力传感器施加不同大小的压力，可以产生不同的模拟信号，压力传感器将产生的模拟信号传送到变送器中，变送器将模拟信号经过A/D转换器变成容易处理的数字信号，并发送到游戏软件中。由于C#也具有跨平台的特点，所以选择C#编写游戏软件。游戏软件根据患者的病情设有不同的游戏时间长度，游戏时间长度由医生控制，到了规定的时间会自动退出。游戏内设有不同的关卡和不同的奖励机制，患者通过完成关卡可获得不同的奖励，游戏界面上除了显示游戏内容，还会显示可玩游戏时间和剩余游戏时间。同时，游戏软件会将患者每天是否完成游戏以及完成关卡的速度传送到医院里相应的数据库。由于SQL Server具有编程接口工具丰富、伸缩性好、能提供数据仓库功能、支持OLE DB和多种查询等优点，所以系统数据库由SQL Server完成。由C#进行编写的游戏平台的数字处理后的数据通过利用Connection、Command和DataReader对象与SQL Server数据库进行连接，再用.open（）打开数据库后，前端的游戏平台即可与数据库进行数据的交互，如数据存储、查询、删除及综合数据分析。

2.2 系统工作流程

医生根据患者的病情为患者制定运动处方，患者通过用不同的力度抓握压力传感器达到康复训练的效果。在游戏中，飞机因不同力度抓握产生不同信号处于不同的高度，患者通过控制飞机的高度穿过设置在游戏中的不同障碍，如导弹、山峰、河流等，通关后过获得不同的奖励，家人和医生可分别通过游戏软件和系统数据库看到患者的完成情况，之后医生针对患者的具体康复情况制定下一步康复计划，把下一次患者需要完成的游戏时间设定好，患者再根据医生第二次开的运动处方完成康复训练，由此形成一个完善的循环运动功能康复训练系统，周而复始，直到患者的康复程度让家属满意为止。

2.3 系统的特点

（1）在无人看管患者做康复训练的时候，患者手指无力容易造成器械脱离手掌砸到自己的身体，或者别的物体。为此，我们专门把压力传感器设计得轻巧灵便，以防脱离患者手掌，造成不必要的损伤和损失。

（2）传感器的反映灵敏度会被设计得较高，这样可以预防设备反应迟钝造成的数据错误，也可以预防由此进一步导致的医生判断失误所造成的误诊对患者的伤害和对医患关系紧张状态的进一步加剧。

（3）医生和家属可直接通过患者锻炼的游戏时间长短和完成的游戏数量直观地看出患者在做医疗康复前的状态和做康复医疗之后的状态的差别程度，由此判断患者病情的康复情况。

（4）运动功能康复系统与游戏的结合，符合现代医疗设备的发展方向，这一做法不仅降低了康复训练的枯燥程度，而且还增加了患者对康复训练的兴趣，使患者做康复训练这一行为由被动变成主动，减小了家属和医生的压力和负担。

（5）设备成本低，患病严重者可在医院进行康复训练，患病较轻者可花少量的钱将设备买回家进行训练，通过减少住院的费用减少治疗总体花销。

3 运动康复的发展趋势

3.1 康复全面化

新技术的应用，让运动康复不再局限于头痛医头，脚痛医脚的局部治疗模式，而是让患者从单纯地以肢体活动为主的被动运动到以功能训练为中心的主动运动，提高了功能水平和活动力，同时从生理、心理和社会功能等方面进行整体康复，使患者的生活质量尽可能达到正常水平，增加重返社会的几率。

3.2 康复专业化

随着康复医学的不断发展，特别是新技术的实现让康复医学的专业分支结构不断完善和精细，康复的专业化更强，专业研究更深入，效果更显著，符合了康复医疗的多元化要求。

3.3 康复社会化

传统的医疗康复局限于医院和专门的医疗康复中心，而运动康复新技术的实现打破了空间的局限，让运动康复逐步渗透到社会的社区、家庭，让患者在社区医院甚至家里就能轻松有效地进行运动康复，从而真正实现了“康复到社区，服务到家庭”的康复新理念。

4 结语

结合压力传感器和SQL Server数据库，设计一个专门应用于手指肌肉运动功能康复训练系统。有助于患者提高对康复训练的信心，使患者的病情得到好转的同时还可以让患者失落的心情有所提升；在家属医疗知识背景不充分的情况下，也可以通过该系统直观地看出患者的康复情况，使家属对患者的病情有更简明易懂的了解；与此同时，医生可以在患者不方便来医院复诊的情况下，直接通过运动功能康复训练系统了解患者的病情，精确地做出进一步的诊疗分析。

随着现代医疗技术的不断发展，在现代科技中，人们将看到越来越多的医疗器械与游戏相结合的治疗方法。总之，基于体感技术的手指运动功能康复训练系统在医疗康复领域中的应用是具有参考意义的。

参考文献

[1] 康淑琛，王蔚.基于体感技术的儿童运动协调能力测评系统设计[J].中小学电教月刊，2014（8）：16-17.

[2] 马军.SQL语言与数据库操作技术大全[M].北京：电子工业出版社，2008.

[3] Thomas Kyte，Darl Kuhn.Oracle编程艺术：深入理解数据库体系结构[M].3版.人民邮电出版社，2014.