卡倫,計算機輔助智慧康復環境,是一個智慧化的整合運動分析與訓練系統,卡倫系統可根據不同的實際情況進行深度化的定製。卡倫的四大核心配置模組代表了最前沿的智慧康復技術:
模組一:
虛擬現實影視聽球形立體環境從120度弧形螢幕到300度穹頂式螢幕,虛擬現實環境承擔著環境模擬和資訊輸出的主要任務。這種浸入式的螢幕配合環繞立體聲系統把“互動”和“動態環境”的元素整合進了患者常規康復訓練中。而在Motor Learning的理念中,能有效促進並指導康復的準則:模糊的訓練模式、反饋 、任務指向性和多樣化的訓練內容,都可以通過VR螢幕來實現和加強。
模組二:
6維運動平臺和雙帶雙向動態跑臺同樣是四大核心模組之一,卡倫的跑臺是患者進行訓練的載體和資料獲取源。卡倫的跑臺具有雙帶、雙向且全面覆蓋3D測力板的特點,跑臺架設在6維的運動平臺上面,使得跑臺可以在立體空間內進行包括前後、左右、上下、俯仰、旋轉和搖擺在內的6維動作。讓患者不出醫院,就可以在有充分的安全保護下體驗馬路路面、擁擠的公共汽車內、海水平面環境等不同的生活場景和訓練場景。另外雙帶獨立控制為偏癱患者提供了全新的訓練方式,跑臺的自適應技術則讓訓練者在可以更加自然的步態在跑臺上進行訓練。 模組三:
動作捕捉及人體運動模型分析系統動作捕捉系統是除了卡倫跑臺之外的另一大資料資訊採集來源。動作捕捉系統相當於卡倫的眼睛,卡倫通過他們來實時的獲取患者的運動動作,分析得到關節角度、速度、力矩等引數,同時利用強大的人體運動模型軟體Human Body Model(HBM)進行建模實現了肌肉用力實時視覺化,並可以配合模組一中的VR螢幕進行反饋式的訓練。
模組四:
D-Flow超強整合視覺化康復程式設計系統卡倫四大核心模組中的指揮中心兼大腦——D-Flow視覺化康復程式設計系統。D-Flow所提供的服務就是將各個模組所獲得的實時資料進行彙總,建立資料流,在整個資料流動過程中,D-Flow可以達到任何資料的實時反饋與控制,比如:
D-Flow從卡倫跑臺模組和動作捕捉模組獲得運動資料,處理分析後通過HBM生成實時變化的人體標準模型,並把同時得到的生物力學資料輸出到VR螢幕上,這樣患者在做每一個動作時都能看到實時的肌肉用力和關節運動資料;與此同時遊戲應用中的VR環境的資料也流入D-Flow,D-Flow則根據環境的變化實時的調控跑臺的角度,從而讓6維跑臺和顛簸、起伏、搖擺的環境同步起來,還原最真實的訓練情景。相同的原理還可以新增EMG、EEG等電訊號捕捉裝置到D-Flow裡面以實現科研功能的整合。而這一切聽上去繁瑣複雜的操作其實並不需要複雜的程式設計技術,而是通過視覺化的模組點選來把想要新增的內容整合到卡倫裡面。
除了上面四個核心模組,在安全方面卡倫系統加入了跑臺多功能扶手、患者防摔倒懸吊裝置、緊急停止開關來保證患者在訓練時可以把所有精力投入在訓練中而不用擔心安全問題,同時專用伺服器和服務機櫃則保證了患者的資料安全。在應用方面卡倫還集合了實時/離線步態分析模組,包括平衡、步態、認知、ADL訓練在內的遊戲應用模組,開放式的自編康復測訓模組,可深度定製的患者生活環境和生活城市模組、開放式體育科研應用模組。強大的硬體軟體功能帶來的是豐富的訓練應用場景和廣泛的應用範圍。卡倫可以康復的早、中、後期幫助患者訓練各個階段不同的目標。
同時卡倫幾乎可以適用於所有神經、骨科、心肺康復的患者,運動、心理、軍事康復的患者,成人、兒童患者。
卡倫系統所體現的價值不僅僅在患者訓練端,作為前沿虛擬現實康復療法的代表,卡倫的到來將會使醫院或者高校成為國際級水準的康復和訓練場地,除了隨之而來的國際級康復溝通、學術會議提升了品牌價值和影響力,更是會吸引頂尖專家和人才貢獻於康復治療和科研兩端。
目前卡倫的使用者包括了世界級頂尖的醫院、康復中心、大學實驗室等,荷蘭多倫軍事康復中心、以色列舍巴康復中心、美國波士頓MIT林肯實驗室、美國匹茲堡大學、美國布魯克軍隊醫療中心,中國四川省八一康復中心、加拿大麥吉爾大學、加拿大渥太華醫院康復中心、英國斯克萊德大學等等高階使用者組成了現有的卡倫世界,而作為紐帶的卡倫也將各個成員緊密的聯絡在了一起,交流、分享、成長。未來,我們也期待在卡倫的大家庭裡有更多的中國成員。
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