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利用虚拟现实与触觉反馈辅助自我监测的体力康复

人机交互 2022-10-04 v2

摘要

体力康复对于关节置换手术后的恢复至关重要。以全膝关节置换术(TKA)为例,患者需要开展高强度的体力锻炼以恢复膝关节活动度和肌肉力量。然而,当前的关节置换体力康复方法高度依赖治疗师监督,且现有计算机辅助系统缺乏对自身监测功能的考量,使得居家体力康复困难。本文通过临床观察以及与医生和治療师的焦点小组访谈,研究了能够实现自我监测康复的设计建议。基于这些知识,我们进一步在系统 VReHab 的实现中探索了基于虚拟现实(VR)的视觉呈现和补充性触觉运动引导功能,VReHab 是一个在 TKA 康复场景下结合 VR 与振动触觉和气动反馈的自我监测多模态体力康复系统。我们发现,叠加在目标姿态上的虚拟化身第三人称实时重建运动能有效提供运动感知与引导,而触觉反馈有助于提升用户的运动准确度和稳定性。最后,我们实现了 \systemname 以促进术后自我监测锻炼,并通过一项包含 10 名患者的临床研究验证了其有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.12018,
  title  = {Facilitating Self-monitored Physical Rehabilitation with Virtual Reality and Haptic feedback},
  author = {Yu Jiang and Zhipeng Li and Ziyue Dang and Yuntao Wang and Yukang Yan and Y Zhang and Xinguang Wang and Yansong Li and Mouwang Zhou and Hua Tian and Yuanchun Shi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.12018},
  year   = {2022}
}