意大利BTS AR （增強實境）情景互動系統

BTS NIRVANA 虛擬現實情景互動系統是基于虛擬現實技術，專門為運動機能和認知障礙患者康復而設計的康復訓練系統。

BTS NIRVANA 虛擬現實情景互動系統包括軀干，上、下肢，平衡控制的身體康復訓練；患者可以在虛擬空間中通過虛擬的感知活動，進行認知能力訓練，以及克服日常生活中的心理障礙訓練。

應用領域：

運動功能障礙、肌力下降，認知障礙的患者

例如：

● 急性腦中風（上肢、平衡、行走）

● 骨科康復：髖關節、膝關節置換后的康復

● 創傷性腦損傷

● 帕金森綜合癥

● 多發性硬化癥

● 偏癱患者

● 周圍神經損傷

● 兒童康復

● ADL 訓練 ( 日常生活活動能力訓練 )

工作原理：

將不同的場景投影到墻面或地面上，通過操作軟件設置和選擇不同的治療方案，病人能夠根據模擬情景中的聲音、動畫等刺激做出反應，利用計算機及紅外攝像技術，捕捉患者在環境中的動作變化，同時虛擬場景發生相應的視覺或聽覺變化，給予患者以反饋，從而實現虛擬現實情景互動訓練。

特點：

1、增強實境技術（AR）

一款實時模擬現實環境的非侵入性設備，借助人機界面的嶄新技術，可以使患者完全沉浸在虛擬場景的練習當中，且無需佩戴面罩、VR 眼鏡、手套等感應器，消除了其對動作的影響，患者的活動不會受到任何限制。

2、3D 測距捕捉技術：快速。

3、量化評估，難度強度可調

該系統還可以對訓練強度和康復效果進行及時的量化評估，生成簡單明了的報告，治療師可以根據患者的活動能力和康復狀況實時調整模擬活動的難度和強度，制定治療方案，從而加快病人康復進程。

4、多篇國際學術論文認證

5、視覺、聽覺和認知的反饋式訓練。

這套系統能為運動機能損傷的病人提供多樣化的練習方案，兼具趣味性、挑戰性與激勵性，解決了傳統康復訓練中耗費人力、物力和過程單調乏味的問題。

完全沉浸式環境（AR 增強實境）活動模擬和完全自由活動，提供多種反饋信息，包括視覺、聽覺、認知等反饋信息，無需任何模擬器，動作無任何限制。

患者可以與周圍的環境變化直接互動，根據模擬情景中的刺激做出反應，動作分析設備捕捉患者的動作，情景發生相應的變化，從而實現視覺、聽覺和認知的反饋式訓練。

6、激發患者主動性

練習具有游戲性和趣味性，能夠激發患者的興趣，鼓勵病人完成設定的康復進程，充分調動病人的積*性和主動性，使患者更加樂意地參加康復訓練，有利于在更短的時間內取得更好的治療效果。同時還減少了在真實環境中進行康復訓練時由錯誤操作而導致的危險。

7、練習豐富多樣

練習具有多種模式可選，包括追蹤類、動作控制類、打獵類、生活場景類等等，同時支持自定義訓練參數，醫生或治療師可以根據患者的身體能力、心理狀況和任務取向選擇和制定不同的康復形式，提高患者訓練的積*性與有效性。系統中預置多個練習模板，所有的模板均可根據病人病情調整難度、變化速度和活動范圍等參數。

多種訓練模式

小**

在小**模式中，要求患者準確的觸碰到投影上的特定畫面。界面的游戲性可激發患者積*運動，提高患者的上肢活動能力，控制能力及本體感覺能力。

范例：患者移動上肢按順序觸碰投影幕上海星，海星轉換成貝殼，同時伴有聲音反饋。

追隨

在追隨模式中，患者跟隨運動物體的運動軌跡進行運動。運動過程中要求患者手眼協調，以及全身各部分的協調配合，同時在運動的過程中，伴有視覺和聽覺的反饋。

功能：提高了患者視聽覺及全身協調能力

范例：使用者跟著蝴蝶及知更鳥的路線運動

運動與控制

在此模式中包括兩種訓練類型：范圍的運動與盡可能的靜止。

患者的運動速度越大，且運動范圍越大，則畫面出現的越密集，范圍也越大；同時，如果患者如果保持靜止不動，則畫面也會靜止。

功能：打破患者的運動局限，提高患者的運動范圍，提高患者活動速度與力量，提高患者的身體的控制能力。

范例：水運動，使用者撥動動作，使投影幕上產生愈多水紋愈好。如果患者靜止不動，則沒有水紋產生。

打獵

在打獵模式中，畫面會隨機出現動物頭像，此畫面要求患者立即去追逐對象。在訓練中要求患者具有一定的視覺、認知反應能力，以及肢體的迅速反應與協調能力，同時并伴有聽覺反饋。

功能：提高患者的視、聽覺反應能力，全身各部分的協調配合能力。

范例：使用者抓取投影幕上隨機出現的小狐貍，如果沒有在時間內抓取，小狐貍會躲回洞里，并有聲音反饋。

8、數據庫在線管理

數據庫可以同時管理多個患者，分別記錄和存儲不同患者的治療方案與康復進度。

該系統還支持多個醫生和治療師一起使用，每個人都有自己的登陸賬號和登陸密碼，可以分別對各自負責的患者進行管理，如編輯治療方案、查看治療進度、監測康復訓練、分析治療效果等。

醫生或治療師能在NIRVANA網絡覆蓋范圍內的任何位置，借助筆記本電腦、平板電腦、智能手機等智能設備，均可對數據庫進行遠程控制與管理，設置患者的練習模式、安排病人治療進程、監測和評估治療效果等，突破了傳統設備只能利用單一電腦進行操作的限制。同時，還可對軟件進行在線升級以及練習庫在線更新。

增強醫生與患者之間的聯系

通過這套系統，醫生或治療師患者整個康復過程的管理變得非常方便，支持對不同患者進行分組管理。允許多個患者共用一套治療方案，同時支持每個患者都擁有個性化的治療方案，醫生可以根據患者病情與康復情況，及時調整練習的難度參數（如時間、任務強度、活動范圍等），為患者量身定制活動方案，從而更好調動患者積*性，提高治療效果；

系統可以實時記錄患者康復過程中的各項指標，而后生成直觀的評估報告。該系統還具有視頻記錄功能，方便醫生在分析評測報告時，通過視頻錄像，回顧患者的實際運動狀況，從而更好地評估患者的康復效果。借助該系統醫生可以持續了解患者的康復進展，醫生與患者之間的溝通更加**，能夠增加患人對醫生的信賴。

安裝：節省空間，可與步態實驗室或者功能訓練室共享

Nirvana 虛擬現實情景互動系統適用于每一個康復**，此系統能夠安裝在任何空間中，其安裝不占用額外空間，容易安裝和使用，即使在房間中已經安裝了其他設備，仍然可以再安裝一套Nirvana 系統。

 Nirvana 安裝示意圖

① 工作臺：控制設備和計算設備可以安放在小尺寸的桌子上。

② 數字影像投影儀

③ 動作捕捉設備：可以固定在墻上

④ 投影部位：尺寸為 320×200cm。對于背景，需要白色的墻，或者標準的投影幕布。如果投影面允許從后面投影，這也是一個不錯的解決方案。

⑤ 位于地面的投影面：尺寸為 320×200cm，圖像能直接投放在地面上，不需要特殊的反光地面（淺色地面）。

⑥ 完成練習的活動區域。

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