文摘

严肃游戏(SG)的设计和应用的基础上,提出了跳跃运动传感器作为一种工具来支持康复治疗上肢。最初,设计原则和实施,重点改善单边和双边手灵巧度和协调。游戏的设计已经由专业治疗师。评估治疗的有效性提出的系统,一个协议与帕金森氏症患者的试验已经定义。参与者的身体状况的评价研究中,开始和结束时的治疗,使用标准进行测试。每个游戏的具体测量给治疗师更详细的信息关于病人的进化完成后计划协议。结果支持这一事实的集合开发视频游戏可以组合来定义不同的治疗协议,获得的信息更丰富的比通过当前的临床指标,作为运动功能评估的方法。

1。介绍

帕金森病(PD)被定义为一种慢性神经退行性疾病引起的多巴胺能神经元位于基底神经节的破坏。这些中枢神经系统(CNS)神经递质多巴胺,多巴胺神经元作为主要负责传输正确的运动控制的必要信息(1,2]。被认为是阿尔茨海默病后最常见的神经退行性疾病,最常见的运动障碍(3,4]。

帕金森病患病率和发病率呈现出显著的地理变异。在世界人口,它可以发现1-2/1000人们遭受疾病5]。在欧洲,欧洲人口总数的1.6%的患病率估计(6,7]。PD的特征是由静止震颤的症状四分体,僵硬,动作迟缓,变更的矫直反应(2,8]。也提出了其他症状,如减少面部表情,流涎,动脉低血压,抑郁,和认知障碍,其中,nonmotor的症状很重要(9]。这些症状影响他们的日常活动的性能,减少他们的独立(10]。

目前还没有治疗治疗帕金森病。治疗着重于症状和防止疾病的发展。目前使用的药物是补偿多巴胺赤字(11]。最常见的药物是左旋多巴,尽管多巴胺受体激动剂,catechol-O-methyltransferase(转移酶)抑制剂,抗胆碱能类,金刚烷胺也使用(2,12]。

然而,用特定的药物疗法不仅可以改善,随着SG发挥重要作用。有科学证据的好处康复治疗PD (13- - - - - -15]。neurorehabilitation领域,虚拟现实(VR)和交互式视频游戏,如身临其境的虚拟现实设备,开始被接受作为辅助治疗手段治疗神经病人,通过实时仿真和多个知觉的通道,提供机会执行功能,重复,和有益的活动16- - - - - -19]。任天堂Wii等商业视频游戏机,玩站眼玩具,或微软XBOX Kinect设备已经很快适应了低成本方案的临床康复治疗PD患者的各种研究支持其临床使用。

新设备出现在市场上的跳跃运动控制器(LMC)框架内semi-immersive房车设备,记录病人的上肢运动而不需要对身体的位置传感器或设备。因此,上肢的虚拟映像可以在计算机屏幕上生成的病人必须根据训练计划的执行动作(触摸和挑选对象,排序数据,玩钢琴,翻手,等等)。然而,科学研究需要支持其治疗中使用的上肢运动障碍的治疗帕金森病,因为它是频繁的,宽的限制在出现功能性活动的发展,以及限制参与由于上肢的改变,整个疾病的进展。

本文的可行性LMC-based视频游戏作为一种康复工具PD治疗进行了研究。为此,一个试点研究帕金森病中心患者使用一系列LMC-based视频游戏,训练中协议定义的治疗师。节2、相关作品。提出的方法和设计原则中描述的游戏部分3。LMC-based视频游戏的发展和功能的每一个部分所示4。治疗的定义提出了协议和结果在部分5。治疗专注于视频游戏的有效性贡献是讨论部分6。最后,总结了结论部分7。

2。相关的工作

使用跳跃运动控制器(LMC)已经从其初始目的扩展在娱乐行业,对不同的应用程序基于手势识别等远程控制、手语翻译,增强现实技术和医疗保健。在医疗应用程序中,由于能力检测精度高手指关节及其运动,LMC被用于系统面向的康复和总手灵巧度,增强虚拟环境,刺激病人。

一方面,一些作品关注手运动恢复只使用LMC和虚拟环境。在[20.),脑额叶前部皮层血液动力学的响应要求手动任务的执行期间执行semi-immersive虚拟现实环境中进行了研究。LMC用于跟踪手的动作和启用科目转置他们的手部运动在虚拟3 d的任务。在[21)、SG的以用户为中心的设计方法提出了基于LMC。实现exergame来完成用户和手康复治疗师的考虑。在[22),水果忍者游戏修改使用LMC手指个性化培训。结果表明,水果忍者的分数是一个很好的指示器的功能根据高度相关的标准临床评估分数如Fugl-Meyer (FMA)和箱和模块测试(《)。在[23],LMC作为电脑游戏的手势输入设备控制进行了研究。LMC到两个不同的游戏设置的经验评估,调查玩家和nongamers 15参与者之间的差异。结果显示方面的潜在用户参与度和短期培训工作经验。然而,研究结果也表明,基于手势的控制在大约20分钟后评为耗尽。而适合传统视频游戏是这样描述为有限,用户看到潜在的手势控制和康复训练工具。

由于便携性和低成本的传感器,LMC拨款来执行在家练习,由临床医生远程监督。因此,例如,一个医生的工具,他们可以开病人模仿标准手运动锻炼和获得自动反馈,如分数、提出了(24]。根据相似度得分,康复效果增强。另一个类似的研究,但主要集中在脑瘫治疗,所示(25]。因为这些系统的目的是衡量标准手势之间的相似性和执行的病人,一个身临其境的虚拟环境是没有必要的。研究治疗脑瘫儿童运动和认知障碍的处理(26]。病人之间的集成和虚拟环境通过脑电图仪的传感器MindWave LMC +发生,负责测量任务执行期间注意水平。根据结果,关注的程度可以与临床的发展条件。

除此之外,其他研究集成支持设备除了LMC协助病人。在[27),LMC和Omega.7触觉传感器的融合与力反馈功能使得双边康复训练治疗。LMC追踪健康的手,Omega.7设备触觉的与受损的手。它允许双边互补的训练任务的协调合作局部麻痹的手臂和完整的手臂。其他辅助康复系统解决28),使用虚拟环境中的LMC可视化反馈部队发送的3 d打印手矫正法。手矫正法也由四个伺服电机简化了该任务的全面发展。

另一方面,LMC不仅被用作康复工具,而且已被用于自动化的评估功能的手。这个问题是在29日),一个自动化的系统基于简单的测试来评估手功能(孙燕姿)实现的。在帕金森治疗的情况下,一个新颖的手指敲击严重程度指数,称为“PDFTsi”,介绍了在30.]。这个指数量化症状的严重程度与PD患者的手指敲击。几个工作的重点是使用LMC测量手震颤。在[31日),提出一个不显眼的实现系统检测地震,它位于M100 Vuzix使用模块和智能眼镜。类似的工作,但只使用了LMC [32]。地震量化的新方法提出了基于开源的手机应用程序(33]。

因为LMC技术的集成到医疗保健应用程序已经开始发生迅速,传感器数据输出的验证34)和可行性在neurorehabilitation (35)是重要的研究目标。这些研究的结果提供了一个概念验证,LMC videogame-based疗法在康复的一个合适的工具。

3所示。材料和方法

严肃游戏(SG)为本研究试图模仿练习开发包括对传统物理疗法,如手掌抓住,手指的弯曲和扩展或手pronation-supination,身临其境的虚拟环境的附加值试图钩病人的不注重事实的康复。这个康复方法使用SG提出了有限的流动性,以恢复患者的能力独立执行的基本日常生活活动(ADL)或恢复丢失或减少函数通过执行定期练习。覆盖这些特定目标,创建了一些视频游戏运动医疗专家提出的不同的目的。这些SG不仅有益于恢复物理移动,但也有利于视力的看法,是否主题已经萎缩。这意味着,尽管这些游戏的想法主要是在电动机工作水平,他们也锻炼用户的认知和感知能力。尽管与PD患者进行了研究,游戏试图尽可能少选择性与目标公众,能够具体考虑每个用户的伤害和身体条件。通过这种方式,它已经确定电动机的游戏是有利于学科限制由于遭受下列疾病:PD,人中风,关节炎、骨关节炎、手动僵硬,手腕和/或手指骨折,网球或高尔夫球肘,肩受伤。

3.1。设计原则

在本节中,我们将使用的方法创建的视频游戏,一起的详细描述。的想法是开发一个灵活的游戏平台,允许执行康复诊所。视频游戏应该包括的记录病人的进步和最低的一组“怎么玩”指令,必须能够提供反馈的目标成就患者和治疗师。深审查后LMC传感能力与职业治疗师和讨论,被选出的一组设计要求达到康复的目标。在图1的主要组件,提出了康复SG的发展框架。然后,它同意这些视频游戏的实现应该满足下一个规格。

3.1.1。用户界面

至关重要的界面,允许病人运行的视频游戏很容易和直观的方式,简单和明确的指示。从容和可移植性,一个简单的笔记本应该足以运行游戏。在设计,注意到声音指令补充那些显示在屏幕上,所以游戏通过消息计数与指导,图片和音频协助有利的任何类型的用户。此外,有吸引力的图形清醒的兴趣和帮助病人参与练习。这些游戏试图影响用户的情绪在做康复,激励他们在一个舒适的和创新的虚拟环境。

3.1.2。玩游戏的动机

游戏的会议应该是直观和简单。他们面向执行不同的任务,用户将能够执行免费关节运动,但几个条件将实施的方式练习必须做的意图病人被迫作出具体行动和动作将治疗评价的一部分。确保可用性,游戏还包括可调功能为了让理疗师使游戏适合每个病人的病理和条件。治疗师设计适当的练习和它们的顺序执行的用户,产生特定的治疗协议方案的“食谱”具体的疾病和病人。这是在图表示1作为治疗组件。

3.1.3。用户的激励

当用户执行单边练习(每次只有一个手臂移动)和双边演习(使用双臂)游戏拯救病人花了多少时间完成每一个任务。这些结果显示在屏幕上通过一个条形图的时间成正比,这样用户可以比较了多长时间与每个手指或手练习,根据游戏。这个系统激励球员改善他们的时候,刺激他们的进步在康复过程中。

3.1.4。临床结果

必不可少的结果通过游戏获得从这个康复医疗专业人员的临床数据进行分析。基于治疗师的指令,发达游戏提取和存储信息对人工关节的轨迹运动范围在一起练习和每场比赛的时间执行。这记录数据通知关于锻炼的质量性能,病人的进展会议,我们分析后可以得出虚拟疗法的效用。

3.1.5。自动数据存储

每个会话中获得的信息将自动存储在病人的记录格式,医务人员可以轻松地处理进行评估。在这种情况下,CSV文件很容易匹配所需的规格和它的内容可以简单的管理。这种方式,可以获得每个病人的更新报告,让医生检查远程治疗的进展。每个病人的记录是由一个编码标识,所以他们的隐私保证。

3.1.6。可靠的数据采集

跟踪病人的运动是最重要的一个问题是为了做一个诊断或评估。生成的报告中包括这些数据允许治疗师获取更详细的数据分析和跟踪病人的恢复。视频游戏技术提供了有用的方法追踪患者的运动和自动记录这些信息,给予支持,密切关注病人的进化。这个想法是为了验证如果低成本、便携式设备,如LMC,很好的发展自主“在家”康复治疗的工具。

3.2。开发工具

前面的图1包括主要部件需要使用发达SG,主要一台笔记本电脑或电脑加上LMC插入端口。由于这最低的基础设施,系统可以使用无处不在。

3.2.1之上。五金工具

跳跃运动已被选定为最合适的捕获视频游戏开发的仪器由于其便携性和低成本;其良好的跟踪精度的不同部分的手,甚至其SDK包括功能,促进关节的运动和位置的测量手指和手掌的手;其清晰的结果;它的易用性,因为由于不需要跟踪标记,它不是侵入病人和快速安装。使用跳跃运动设备,与计算机的交互没有任何身体接触是允许的。

3.2.2。软件工具

游戏使用的游戏引擎开发的统一和c#脚本游戏脚本。这个开源引擎允许创建的视频游戏和自由访问。项目的源代码Github托管的链接,也有几种屏幕截图。

4所示。游戏开发

一系列的视频游戏关注的物理康复病人的上肢患有某种类型的运动限制设计。从医疗保健专业人员根据需求和迹象,6场比赛是:钢琴(PI),达到游戏(RG)序列游戏(SG),抓住游戏(GG),捏游戏(PG)和翻转游戏(FG);每个人都专注于不同的康复锻炼。

用户必须遵循一组屏幕为了完成所有练习。显示示意图,如图2,游戏的执行如下。菜单的第一页请求个人信息,会话的数量,哪只手更受到影响,以及病理患者进行康复治疗。如果用户已经在DDBB,登录后,会自动分配一个新的会话标识符。一旦收集数据,一组游戏是可用的。然后游戏之前定义的康复协议,理解为选择的游戏,游戏的正确顺序为每个会话之前定义的治疗师。默认情况下,如果没有协议被定义,用户必须选择一个菜单的游戏玩的下一节中描述。游戏激活后,介绍了手中跳跃运动设备,他们将几乎代表屏幕上和病人需要在移动设备的检测和执行不同的手势来执行不同的练习。

这种类型的康复与视频游戏,相比传统,有助于激励环境,提供丰富的和功能性刺激病人。因此,创建了这些游戏吸引人的目的,从而提高主体的积极参与康复计划。

4.1。实现游戏

以下4.4.1。钢琴比赛(π)

这个游戏模拟钢琴十键,每一个对应于一个手指的手。在比赛中,高亮显示的关键,是表示必须由适当的手指,按公开的手和降低记下关键的手指,直到它的声音。突出显示的键是第一顺序,从拇指小指,然后在随机序列。系列将在每只手的订单,然后双手同时进行。它旨在锻炼手指的离解关于每个手指在钢琴键,拉伸他们分别向下,然后恢复初始位置用手完全开放。这些手指运动涉及罚款电动机单边和双边协调,手灵巧度。注意,游戏的性能,手臂姿态控制是必需的,将移交跳跃运动设备,几乎将手在钢琴上。此外,游戏包括一个部分病人必须记住的一定数量的密钥序列照亮,必须重复系列后(如图所示)。该特性增加了视频游戏的关注并保留培训组件。

4.1.2。达到游戏(RG)

在这个游戏中,病人的虚拟手指必须接触到多维数据集在几个数据集表示,出现在屏幕上。作为数据集达到,他们落在地板上,下一个目标数据集表示直到最后一直在下降。屏幕上的方块位于不同高度和深度。因此,患者的感觉空间知觉被创建,使它们移动手臂LMC装置上方的空间,直到找到目标数据集的正确位置。高亮显示的一个目标是感动和其他人要避免成为障碍。这个练习的目的是激励用户移动身体的上肢达到虚拟数据集,所以他们必须做出具体的扩展运动手指、收缩和伸展肘部和绑架和内收的肩膀。此外,主题列车运动单边和双边协调。

4.1.3。顺序游戏(SG)

在这个游戏中,病人的目标是记忆的序列复制通过颜色变化的多维数据集显示在屏幕上。序列结束时,用户必须通过重复相同的立方体显示顺序。在达到游戏,前面提到的身体动作和技能训练,但这个游戏增加了视觉顺序记忆的锻炼。

4.1.4。抓住游戏(GG)

这个游戏的目标激励病人执行关闭和打开手的运动没有抵抗。一组数据集是安排在一个特定的布局和一个红色的球体的中心部分所示的屏幕。用户必须到达指定的多维数据集,使手与手指的弯曲的手势,然后闭着的拳头抓住数据集移动到红色球体,一旦接触,打开手的手指伸展释放多维数据集。抓住游戏,目标是工作肌肉紧张和膨胀的手和手指(即。,flexion and extension), unilateral and bilateral gross motor coordination, and gross manual dexterity due to the grabbing gesture. As in the Reach Game, the cubes are positioned at different heights and depths. Thus, the patient will be able to exercise, in addition to hands, the elbows, and shoulders and spatiality.

4.1.5。捏游戏(PG)

手指的反对派运动用于职业治疗恢复的精细运动技能。在这个游戏中,bidigital控制是通过执行螯运动训练通过终端或接近端点的反对,这两个都是有效的。患者必须接触到食指与拇指从初始位置与扩展的手指。做这个手势时接近客观的数据集,这将收购规模较小的手指大小的方法,直到它完全消失。作为数据集,单边和双边总运动协调训练,此外,为了执行特定任务的游戏,细手灵巧度是必需的。

4.1.6。翻转游戏(FG)

用户必须将他的手手掌在跳跃运动设备持有服务生的托盘。一个小托盘装满一个立方体出现在屏幕的中心。病人旋转手掌向下。这样做托盘旋转,多维数据集分离从托盘,它落在底部。由于需要创建这个游戏锻炼内转,前臂旋后,也是一种姿态控制是必需的,因为它必须保持在旋转盘上的手。在图3 (f),用户手握着小托盘和一个箭头指示的方向旋转。再次单边和双边粗大运动协调以达到需要的对象放置在游戏的虚拟空间。执行这个练习,以往,分别与每只手,后来两国集成是实施,参与游戏的双手。在这种情况下,用户必须协调旋转运动的每只手托盘下降同时两个数据集。

4.2。游戏设置治疗师

开发游戏试图尽可能少排除与目标受众最适应大书特书根据每个病人的练习。为了实现这一目标,设置菜单将出现在每一场比赛来调整最好的一组参数来适应的能力和需求问题。

在钢琴比赛中,一些关于游戏的执行参数可以改变:(我)重复:这将决定多少次用户将不得不弹钢琴键随机和组序列的数量记。(2)最长时间:这个值将定义允许最大时间不紧迫突出显示键,注册失败之前和比赛将继续进行下一步。如果这个字段不填,游戏将只要需要等到当前活跃的键被按下。(3)记住的键的数量在每个序列。

同时,钢琴游戏的视觉外观可以修改利用一系列的滑块来适应它每个病人:(我)手的高度:这是用户感到舒适的高度(跳跃运动的检测区域内)完成练习的手在空中设备。一旦病人符合正确的位置,必须把虚拟的手,利用相应的滑块,在高度的钥匙只能迫于降低每个手指。(2)键之间的距离:距离不仅必须调整病人执行轻松的练习,而且它将定义手指之间的离解度。(3)关键厚度:这个变量建立表面每个键会有多少,因此,区域,用户可以按他们联系。(iv)紧迫的高度:在使用的设置菜单,下面会出现一个薄的层的关键。当钥匙压降低,直到他们接触这一层,一个音符,碰巧当玩真正的钢琴。相关的滑块可调节设置多少距离的关键必须向下移动给迫切行动有效,继续下一个。

另一方面,其余的游戏(RG, SG, GG、PG和FG)也可以调整在性能和外观等级:(我)多维数据集:数据集的数量显示在屏幕上的数量相当于每个任务的重复,因为游戏将在运动完成每个多维数据集上执行它们已经下降到虚拟层。的用双手的练习,方块的数目将双为了匹配相同数量的重复在单方面的练习,因为每个任务将两个数据集上执行一次(每只手的一个目标对象)。(2)之间的多维数据集的大小:可以选择小,中,大。治疗师可以选择其中以困难的水平。(3)深度场景:它可以选择,根据病人的协议行使,如果方块出现在同一个平面上或在不同深度距离。如果决定在游戏中使用深度,病人必须在视觉上使深度歧视,然后弯曲和拉伸的手肘找到正确的距离立方体。(iv)静态或运动数据集:数据集可以被安排在一个固定的位置在屏幕或运动,增加了困难。在这最后的情况下,运动的速度也可以选择。(v)在序列游戏方块的数目要记住。(vi)用手指或手指接触到多维数据集是有效的在达到游戏:它可以选择任意组合之间的手指,根据最适合病人的锻炼。达成的目标将被视为只是用虚拟手指触摸时已显示的设置。(七)拳头抓住游戏关闭和开放程度:因为并不是所有的用户有相同的身体状况,一个病人可以找到它或多或少难以执行抓取姿态取决于他的病理。出于这个原因,治疗师可以设置抓住游戏是健康的用户和人不能完全关闭的拳头,验证关闭程度适合用户的条件(代表“0”的手完全开放和“1”完全关闭)。也可以修改根据病人的进步或每个会话的困难程度。(八)手的自旋翻转游戏:开展pronosupination任务时,转向角,手必须在比赛中可以设置。内转的值和它们之间的旋后练习可以是不同的。

这些设置必须固定在游戏开始前,但他们也可以访问期间按下设置按钮的练习。这些数据将会在用户的注册CSV文件为了考虑在病人的评估,但也有用他们记下了,以防如果练习应该在相同的条件下重复。虽然这些选项是可用的游戏,研究协议建立的严肃游戏在PD患者,已经决定为所有受试者保持同样的条件在所有的会话,所以根据病人和会话是可比的数据分析。

4.3。临床方面覆盖

这些游戏的重点是训练不同的运动与日常活动相关联。但除了物理康复期间执行的每个运动和详细的通过每一场比赛之前,它已经注意到,所有人同时在认知和行为感知水平。表1总结了临床方面。

相对于认知方面存在在奥运期间有以下特点:(我)持续分散注意:用户必须集中,按照说明,游戏将通过文本、图片、和声音,所有人都打算促进理解的练习。(2)手阿凡达:重要的是用户,而玩耍,能够识别和定位他们的虚拟手的其他对象在屏幕上表示。(3)测序和短期记忆:在奥运期间,包括序列记忆,用户必须记住游戏显示的顺序序列和复制它刚刚结束。(iv)单侧性:所有的游戏利用空间,出现在屏幕上。病人必须能够区分左边的图像出现,中心,屏幕的右边。在单边练习,用手主体必须达到指定的对象相对应,又和双边演习的用户必须使用每只手的对象出现在每一个方面,分别为(即。屏幕的左边,对象必须达成的左手,反之亦然)。(v)执行功能:它涉及到某种认知过程,如计划、组织、或解决问题需要妥善执行练习,根据指令的病人。

关于感知的因素,这些电子游戏有助于visuoperceptive协调整合的手和眼睛的运动和活动执行是至关重要的。figure-background歧视达到正确的对象,表明目标颜色歧视,,和失败,为了找到正确的位置和深度歧视对象的联系也是必需的。

为了比较每只手的灵巧和各自的进化,练习用手将单方面完成第一次少或没有影响,然后影响最大。之后,在所有游戏除了序列,同样的运动将双边需要双手的参与,从而训练用双手的协调。

4.4。结果存储

康复与视频游戏目前是打算作为一个强有力的辅助工具的传统康复疗法。动作捕捉系统的包含在临床活动提供自动化数据采集等一些活动的能力(36),并提供准确信息人类骨骼,关节,和各自的运动分析后的治疗师。在创建游戏,每一个主要变量,记录时间。病人的部分和总时间花在每个运动都存储在一个CSV文件,可以很容易地导入到Excel,简化了评价的结果和进展的患者的治疗师。用户必须填写他的细节:名和姓,会话数量,受影响最严重的手,康复的原因。这些信息将存储在一个CSV文件命名用户的名字所以结果总是在相同的文件收集使每个病人的分析更容易。一方面,在钢琴比赛的时间用户投入按每个密钥注册,根据他们,平均每只手的时间花在每个手指记录最后的游戏,促进立即比较每个手指和双手表演。另一方面,在其余的游戏(即。,RG, SG, GG, PG, and FG) the data recorded in the file is the time that the user takes to perform the corresponding task on each cube and the global time destined to play with each hand or both. In addition, in the Grab Game, the average degree of closure of the user’s hand is computed (with “0” being the hand completely open and “1” being totally closed) and the game saves this data for its evaluation.

5。可行性研究

评估的可行性LMC为主要捕获设备的使用在康复过程中,进行了试点研究在Asociacion de Pacientes con帕金森(APARKAN) Alcorcon(马德里)。这项研究的主要目的是验证的有效性提出游戏人mildmoderated PD的阶段。飞行员疗法旨在提高肌肉力量,协调、精细运动技能和PD患者的上肢功能。此外,研究关注的一部分收集参与者的意见,相关满意度和依从性的程度,以评估系统的可用性。

本研究取得了良好的临床研究伦理委员会的报告胡安·卡洛斯国王大学。

5.1。试点试验设计

5.1.1。参与者

五PD患者选择的医学专家参与本研究。参与者选择根据以下入选标准:主题与PD见过修改后的大脑的诊断标准的英国银行;学科分阶段II, III, IV Hoehn & Yahr规模;性别:男性和女性;稳定或小幅波动运动反应药物治疗;当时没有收到这项研究的一个特定的上肢康复治疗;签名的知情同意的形式。

排除标准诊断其他疾病或严重伤害有限的职业表现;其他类型的帕金森症患者PD;认知障碍影响语言理解能力按照说明研究的评估工具;拒绝参加此项研究;主体的进化阶段我或V Hoehn & Yahr规模;视觉改变不矫正眼设备。

人口数据和健康状况的参与者在研究总结在表2。

5.1.2中。处理协议

PD患者改善其物理性能和日常生活活动通过锻炼,但没有标准化的运动项目与帕金森病相关的具体问题(37]。由于SG的灵活性和简单的使用模式呈现在这篇文章中,可以使一个治疗项目训练运动机能的不同问题。的配置一个特定的治疗协议可以看作是一个迷一起安装,根据治疗师标准和病人的需要。每一块拼图的对应于每个视频游戏(π:钢琴比赛;GG:抓住游戏;PG:捏游戏;鲁柏:达到游戏;SG:序列游戏;FG:翻转游戏)。

考虑到康复功能(见以前的表1)和单边和双边培训能力的游戏,可以生成一个适当的游戏组合由医生来处理不同的认知、感知和运动的问题。

治疗协议在这项研究如图4。培训与LMC-based视频游戏由2会议一个星期的30分钟每6周(共12会话),与医疗专业的整个过程的存在。sedestation所有的参与者接受治疗,一个表的中间三分之一的初始肘部弯曲的躯干和90°。在这些患者需要,手动帮助治疗师提供的是受影响最严重。练习的难度增加,以及他们的数量随着协议的进展,总是考虑每个病人的特定需求和尊重休息时间,避免疲劳。

5.1.3。功能评价方法

一些标准临床测试是用来评估参与者的健康状况开始(T0)最后(T1)的治疗。所有参与者评估Laboratorio de分析del Movimiento Biomecanica Ergonomia y控制电动机(LAMBECOM)胡安·卡洛斯国王大学(马德里)。

本研究的主要结果测量指标之间的变化是初始(T0)和最终(T1)功能评估,以量化的有效性LMC-based PD患者的培训。为此,评估使用以下工具:(我)Jamar手柄测功器:这是一个仪器来测量的最大等长力量的手和前臂的肌肉。它包括一个密封的液压系统与可调间距测量手握的力量。阅读强度可以被视为磅或公斤。测功器是用于测试手柄力和康复期间跟踪握力的改进。(2)盒子和模块测试(《):这个测试是用来测量单边总手灵巧度在儿童和成人。它包含的数据集的最大可能数量从一个舱到另一个木盒子里一个接一个一分钟。每个肢体的结果进行了比较。本手册过程自动化(36]。(3)普渡测试:测试的目的是测量unimanual和用双手的手指和手的灵巧。最初是用来评估手指技巧和手动精度的选择人员开展工作,要求精细灵巧和协调处理小部件。目前,在临床环境中用于评估手工灵巧。它由四个测试:第一个由插入钉子板上的手;第二个是与非惯用手挂钩插入板;第三个是双手插入挂钩;第四个是用双手交替进行组装测试。

此外,功能评估结果之间的比较和视频游戏的结果会给一个想法的视频游戏的结果,本身可以成为一个可靠的指标的改善身体状况。

5.1.4。可用性测试

二次测量结果与用户体验。参与者被邀请填写一份调查问卷来评估游戏的可用性。问题分类在三类:实用工具,可玩性,并使用模式。这些游戏特性是由每个用户单独评估,通过一系列满意度表达他们的意见,从−2(强烈反对)+ 2(强烈同意)。关于用户的数量为一个合适的可用性评估,五是可用性测试的适当的样本量38,39]。

5.2。试点试验结果

5.2.1。游戏的结果

视频游戏的结果使用本节所示。一方面,主要结果是每个游戏的时间完成练习。所有用户的平均总时间结果在每个会话如图5。根据单方面的数据绘制练习(右或左胳膊)和双边演习(双手),包括一个趋势线观察趋势的结果。曲线相关治疗的空白协议,因为并不是所有的游戏都是用于所有会话,除了钢琴比赛。

在钢琴比赛的情况下,它可能是如图5(一个)曲线对应的左手(橙色线)高于相对应的曲线右边(蓝线)。这意味着参与者花更多的时间进行练习左手,这是受影响的。然而,下降趋势是欣赏整个会话。

获得的结果达到游戏(图5 (b))提出了类似的结果左边和右边。用双手的任务需要更多的时间来完成,如灰色颜色的曲线所示。

在抓住游戏(图5 (c)),可以看出,单方面的练习左手(橙色线)非常类似于双边演习(灰色线)。这些曲线在曲线获得用右手(蓝线)。

数据显示在图5 (d)是通过游戏。很少的变化在不同的会话中观察到的值的情况下右边和左边的手。也有一个显著的变化对用双手的任务意味着双手捏任务是更加困难比单方面的。这表明,人工协调更比缩放功能受损。

比赛的结果序列在图所示5 (e)。双手的测量非常相似,它提供了一个明确的下降趋势。因为这个游戏是集中在认知方面,有关记忆改善的结果。

最后,在翻转的情况下游戏(图5 (f))获得的结果为正确和左手密切相似。双边任务花费更多时间,单边任务上面的线所示。

另一方面,其他结果部分,病人花回应刺激;例如,所花费的时间达到一个立方体达到游戏或按一个键的钢琴比赛。部分时间是计算从目标被激活,直到用户“触摸”它。用户1在钢琴比赛的结果如图所示6。所花费的总时间的平均每个手指,包括单边和双边演习,在图所示6(一)的右手,在图6 (b)左手。它可以指出相对应的键拇指和小指比其他人需要更多的时间在玩。此外,一盒的情节部分次获得左、右手的手指在会话1和12如图6 (c),比较性能之间的初始和最终的用户会话。可以欣赏,数据分散和会话12中的平均减少了对会话1。这表明,响应时间的手指刺激提高参与者。

5.2.2。功能评估结果

关于测量LMC-based培训PD治疗的疗效,改善手握力,恶心,和细手灵巧度如表所示3,4,5,分别。

手的力量而言,Jamar测力计测量,显著增加了4名患者的影响,当一个病人(用户3)获得了轻微的负值。在受影响的情况下,四个参与者在握力也提出了一个重大的进步,当一个参与者(用户4)获得了非凡的负值(见左侧图在表3)。不断恶化的结果的用户4可以归因于一个打击,他收到的左臂(影响)天前最后的评价,使他痛苦的日子的评估。

总值提高所有参与者更加纯熟,根据差异T0和T1评估数据块的数量,用户能够通过执行《转移。可以看到在右边数字表4块的数量,这些变化非常相似的左派和右派的每个病人,除了用户3更显著。

普渡得分的分析显示了一般改善细手灵巧度和手眼协调能力(见右侧图在表5)。指出这是左手的细手灵巧度增加(影响)的所有参与者,而右手(影响),它略减少2和4的用户。普渡的用双手的任务测试需要双手协调完成。因此,结果“两只手”和“组装”任务显示改善手协调所有参与者,除了用户2略微降低,用户与更多的负面价值5“组装”的任务。

5.2.3。可用性的结果

用户体验通过提出LMC-based视频游戏是令人满意的。问题分为三类,结果总结在表6。一方面,最好的结果在这两个类别“效用”和“可玩性”,平均得分为1.68和1.64,分别。因此,该游戏被认为是一个有用的工具来提高用户的独立性在日常生活活动。直观的图形设计和易用性也强调了玩。另一方面,“使用模式”范畴得到最坏的结果,平均得分为0.96。大多数的与会者一致认为,两国的任务比单方面的更加困难。执行双边演习需要更多的努力,尤其是在翻转游戏一些休息时间是必要的。

6。讨论

最重要的特性是该游戏的灵活性来定义一个特定的治疗协议容易定制病人特质。另一个相关特点,除了能力锻炼,是潜在的系统作为一个评估工具,考虑到前一节所示的结果。数据完成时间(见图5)已经与传统的手灵巧度测试:普渡测试和盒子,块测试。减少时报SG聚集在每个会话的相干的改善患者的身体状况,以传统的测试。虽然测量时间是影响传感器的灵敏度和用户的疲劳和情绪状况,结果显示明显的下行趋势。这个事实是一致的升值通过经典的指标。

一方面,细手灵巧度的改善评估由普渡大学测试的第一部分提供了一个清晰的对应减少的平均时间在完成钢琴比赛和捏的游戏游戏。总手灵巧度训练主要由抓住游戏和钢琴游戏也已经改善,根据《生活的结果。获得的结果在双边执行所有的游戏,需要用双手的协调一致的获得在普渡大学的第二部分测试,这个问题通过装配任务。

另一方面,移动和持有武器的事实需要激活的内在和外在的前臂的肌肉。这些肌肉的训练有关经济复苏的强度和把握能力。这种培训的前臂由翻转游戏,尤其是增强由于内转和旋后运动。持续和强烈或多或少地使用游戏可能与复苏的力量以所有用户通过Jamar手柄测力计。

最后,PD极具挑战性,所以未来技术发展可能包括机器学习方法来自动使用LMC康复过程,通过调整水平的困难和紧急事件的演习基于主题的表现和其他因素(如疲劳、错误和成功率);作为辅助工具,治疗师的监督。此外,有一个真正的挑战与老年人口的新技术的接受。了解用户系统功能一样重要,因为没有用户的合作,功能可能是无效的。在这方面,一个满意度调查的目的是收集参与者的印象评估验收的游戏,考虑不同方面如可用性、可玩性,并使用模式。尽管如此,一般来说,该游戏是由参与者积极价值和临床医生,分数,调查显示需要加强使用模式。因此,未来的研究应该考虑努力,困难的任务为了方便接受这些LMC-based视频游戏和这些技术的集成在一个全面的康复环境。

7所示。结论

尽管LMC-based视频游戏的结果是不同的在训练中,找到一个清晰的下降趋势在整个治疗协议。改善健康状况的参与者是临床验证的评估工具。之间的相关性降低趋势,健康状况增加验证视频游戏的结果作为改善的指标。这种方法需要更多的试验合并,但这是令人鼓舞的。参与者的情绪的影响,还必须考虑数据采集的可靠性。

这项工作中实现的严肃游戏是一个多功能的工具在康复过程中,由于不同的功能问题可以根据配置定义的治疗师。不同治疗方案可以创建一个简单的方法。

基于用户体验,使用LMC-based视频游戏治疗帕金森病已经顺利地接受。该实用程序和可玩性的游戏就凸显了用户;然而有一些练习,很难执行,要求治疗师的帮助或断裂。这种情况应该考虑由治疗师来定义一个家庭治疗项目。

尽管患者的数量不足够代表给结果临床有效性,它仍然是令人信服的有效性使用这些游戏的双重功能,作为评价方法以及辅助康复仪器;也是支持的用户体验。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

导致这些结果的研究已经收到了ROBOHEALTH-A项目资助(dpi2013 - 47944 - c4 - 1 - r)由西班牙经济和竞争力和RoboCity2030-III-CM项目(S2013 /麻省理工学院- 2748),由下德对于我+ D en la Comunidad马德里并得到欧盟结构基金。