一直以來瑞凑,游戲設(shè)備都是年輕人消遣娛樂的工具腕巡,從索尼的PlayStation到微軟的Xbox骚烧,再到任天堂的3DS和Wii,游戲界三巨頭給玩家提供越來越豐盛的游戲體驗夸政。而在另一方面漓踢,隨著Kinect等體感游戲設(shè)備的發(fā)布更胖,科研人員在臨床醫(yī)療發(fā)面發(fā)現(xiàn)了游戲設(shè)備應(yīng)用的新領(lǐng)域以现。
包括肺癌在內(nèi)的呼吸系統(tǒng)疾病碧查,是英國人死亡的首要死因,每年有92萬病人死亡酪碘。對肺功能和胸壁運動的評估是手術(shù)恢復朋譬、治療反饋的關(guān)鍵。但是兴垦,目前缺乏一個實時、低成本的設(shè)備來完成此項工作。目前采用的方法主要是肺活量測定法探越。但該方法有很大的局限性狡赐,第一,肺活量測定法只能測定進出肺部的總氣流量钦幔,不允許醫(yī)師確定受試者肺部不同區(qū)域?qū)粑\動的影響枕屉,而肺氣腫、肺切除鲤氢、肺塌陷等不同的肺部疾病應(yīng)該監(jiān)測不同的部位搀擂;第二,如肌肉無力等胸壁運動異常不能通過肺活量測定法評估卷玉;第三哨颂,肺活量測定法需要深呼吸來測定肺活量,而受試者是否努力呼吸是不確定的(如兒童相种,老人威恼,聽力障礙,學習困難或者語言障礙等情況)寝并。第四箫措,面部畸形或肌無力受試者往往無法在使用吸嘴時密封,此時測定的肺活量可能存在問題衬潦。
Kinect是一個為微軟Xbox提供低成本的3D動作捕捉功能的體感設(shè)備斤蔓。該裝置是由紅外發(fā)射器、紅外接收器镀岛、彩色攝像機和麥克風陣列組成弦牡。它利用紅外投影儀投射出一束紅外光,產(chǎn)生一個人眼不可視的紅外點陣圖案哎媚,用以檢測物體與傳感器之間的距離喇伯,從而實現(xiàn)對人體的三維重建。
在此背景下拨与,華威大學制造工程系(WMG)的數(shù)字醫(yī)療研究院(IDH)稻据、Inflammation研究所和HEFT信托基金會嘗試研究一種實時、低成本的呼吸系統(tǒng)疾病評估設(shè)備买喧。在研究中他們使用四臺Kinect來觀測被檢測者的四個方位捻悯,對被檢測者進行胸腔三維重建來確認其肺活量和胸腔運動方式。該方法采用非侵入的方式淤毛,可以準確對被檢測者的呼吸功能是否存在異常進行判斷今缚。
該研究對13名正常人和9名囊性纖維化患者進行了測試,證明了3D人體重建計算的肺活量與使用肺活量計測量的肺活量數(shù)據(jù)具有良好的一致性低淡。且系統(tǒng)還存在作為遠程評估設(shè)備的潛力姓言。下一步的研究將會嘗試對其他呼吸系統(tǒng)疾病進行評估瞬项。
隨著科技水平以及公民素質(zhì)的提高,人們越來越注重自己的健康何荚。如今囱淋,智能手環(huán)已經(jīng)可以對心率、睡眠質(zhì)量和運動量等進行評估餐塘,未來我們也可以使用智能手機妥衣、Kinect等一系列電子設(shè)備在家中對我們的健康狀況進行評估,這也是我們作為醫(yī)工交叉領(lǐng)域?qū)W生的一個美好愿景戒傻。
參考文獻:Harte J M, Golby C K, Acosta J, et al. Chest wall motion?analysis in healthy volunteers and adults with cystic fibrosis using a novel?Kinect-based motion tracking system[J]. Medical & biological engineering?& computing, 2016: 1-10.