基于家庭的虚拟康复训练系统

为了探索便携式康复系统的可能性，创建了一个简化的家庭版生物电子实验室的原型。许多人生活在没有康复设施的地区。有时患者必须远行才能得到专业帮助。治疗师也在家中通过自我指导计划来补充康复。此外，由于新冠肺炎，患者不得不更多地依赖于家庭自我指导计划。尽管家庭版在运动方面有限制，但它提供了一种可负担得起的便携式解决方案，可用于自我引导康复计划。

家庭版由WBB、Oculus Rift 虚拟现实耳机和PC组成。WBB用于在虚拟现实环境中导航角色。为此，用户必须向前、向后或向两侧倾斜。与生物电子实验室中的方法相同。WBB内部有四个压力传感器，用于测量用户的压力中心。通过移动板上的重量，WBB可以通过将输出数据转换为击键来用作游戏控制器。一个名为WiiBalanceWalker的开源程序被用来处理这个问题。该程序通过蓝牙连接WBB，并生成转换为W、S、D和A键或上、下、左和右键的按键。

便携式家庭版本使用无线连接到WBB的Oculus Quest。无法通过蓝牙将WBB直接连接到Oculus Quest。因此，个人计算机被认为首先连接WBB，然后连接虚拟现实耳机。在进行用户测试时，Quest在USB-C电缆的工作方面非常有限，因此改用Oculus Rift。从那时起，Oculus Quest有了一个新的更新，允许使用大多数类型的USB-C电缆进行连接。虚拟现实环境与生物电子实验室使用的环境相同。

康复中结合运动传感器和虚拟现实解决方案

据报道最多的虚拟现实优势之一是生态有效性、训练与现实世界的相似程度以及所学技能转移到患者日常生活中的潜力。以在虚拟厨房制作早餐为例。患者准备食物、寻找餐具、煮咖啡和烤面包、听天气预报，并在执行这些任务时被电话打断。所有这些任务都可以在虚拟现实中完成，无论是视觉上还是触觉上。从运动传感器收集的运动学数据、行为数据和日志文件有助于形成一大组数据，这些数据可用于分析患者的进一步进展，增加社交互动的好处。社交互动可以丰富体验，使体验与患者的日常生活更加相关。社交活动的某些部分涉及分心和干扰，患者需要为此类情况做好准备。Kern等人创建了一个虚拟现实计划，旨在激励患者使用跑步机和虚拟现实耳机长时间行走。他们用角色创造了一个引人入胜的故事，目标是通过步行重建一个狗伴侣的家。当患者行走时，世界重建，视觉和听觉线索以及小动画丰富了游戏。该研究得出结论，游戏化元素（即吸引人的故事情节、奖励和社会互动）增加了步态康复的动机。研究还报告，在用户满意度、焦虑和模拟器疾病方面，与非虚拟现实条件下的参与者相比，他们的幸福感水平更高。

在一项研究中，使用Microsoft Kinect、显示器和电脑创建了一个基于家庭的康复计划。该系统在四名参与者身上进行了测试，四分之三的人发现该计划可用。作者得出结论，在自我指导康复计划中使用虚拟现实的一个潜在问题是，操作该系统需要一定水平的技术知识。尽管如此，使用这种技术在自导程序中可能会很有用，因为这种技术似乎可以增加乐趣和动力。它还可以收集患者进展的数据，帮助治疗师根据特定的个人需求定制康复计划。

五个人参加了用户测试，四男一女。参与者的年龄从30岁到50岁不等。其中四名参与者表示，他们以前使用过虚拟现实，并有一些视频游戏的经验。所有参与者都具备技术能力。尽管这是一个小样本，但在可用性研究中，很少的样本通常足以进行评估，该研究侧重于发现潜在的可用性问题。创建了两个半结构化访谈，包括封闭式和开放式问题，以获取参与者的信息，了解他们对虚拟现实解决方案的看法，并更好地了解虚拟现实解决方案用户体验和可用性。使用模拟器疾病问卷（SSQ）来测量网络疾病症状。在用户测试过程中，记录参与者的表现以及测试过程中所说的内容。

测试参与者被带到测试区域，并被告知测试程序和他们作为参与者的权利。在第一次面试和SSQ之后，参与者接受了使用设备的指导，并进行了测试。当参与者对设备和如何使用感到舒适时，他们在虚拟现实环境中沿着测试跑道收集了六颗星。在测试期间，观察参与者的活动，并记录给定用户任务的持续时间。测试结束后，参与者再次回答SSQ并回答面试后的问题。

参与者事后访谈的结果表明，参与者发现基于家庭的系统易于学习如何使用、有效且高效（就技术可用性而言）。其中一位参与者表示，捕捉星星很容易，但路径很难导航。其中两名参与者发现，该系统在WBB的敏感性方面略显令人沮丧。除一名参与者外，其他所有参与者在测试系统时都感到安全，其中一名参与者表示，在不平衡的情况下，如果有附近的支持，他会感到更安全。五分之三的参与者在测试过程中没有感到不适或网络病症状。SSQ的结果显示，两名参与者出现了轻微的网络病症状。两名年龄最小的参与者，年龄在30岁至35岁之间，经历了轻微的头晕、头痛、眼睛疲劳和恶心。所有参与者都表示在测试过程中玩得很开心。模拟器疾病问卷SSQ结果的表示：这显示了多少参与者经历了轻微的网络病症状。