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摘 要:虚拟游戏与帕金森疾病归属于不同的领域,但随着帕金森疾病辅助治疗手段的不断研究,虚拟游戏成为了一种辅助治疗帕金森疾病的新型治疗手段。其主要基于心理学的相关原理来实现辅助治疗。首先介绍了虚拟游戏应用于帕金森疾病预防和辅助治疗的可能机制,其次阐述了目前国内外虚拟游戏在该疾病中的应用现状,也从多个角度指出了现存的难点问题。最后通过设计的虚拟游戏以及交互方式展示虚拟游戏在帕金森辅助治疗中的应用形式。
关键词:虚拟游戏,帕金森疾病,辅助治疗
1.引言
帕金森疾病[1]是中老年人中常见的精神系统变性疾病,帕金森患者多存在运动平衡等功能障碍[2,3],功能性障碍是造成帕金森病患者生活质量以及导致死亡的重要因素,而有效的预防和治疗能改善这一情况。虚拟游戏作为第九艺术,通过虚拟游戏的人机交互和情景模拟,并将心理学理论运用其中,使患者在游戏中的活动进行数据化,从而使医生更直观且全面的观察患者情况的一种应用方式。近年来,随着虚拟游戏行业的快速发展,将虚拟游戏与心理学理论相结合,从而可能达到防治的目的,其在国内外呈现出蓬勃的发展趋势。传统的帕金森疾病诊断与治疗中,一般是以面对面的问诊方式对患者进行诊断,医生仅凭倾听患者对其自身情况的描述和通过面对面观察到的患者身体情况具有主观性,可能会对医生的诊断造成一定影响。同时,患者在接受治疗时,机械性的体能治疗枯燥无味,一些对治疗较为消极的患者容易产生拒绝治疗的情绪。若能让患者在放松自然的状态得到病情诊断与治疗,则能给患者身体的康复带来一定的好处。
目前,已经有许多研究者将游戲应用在帕金森疾病的诊断与治疗中。例如,2016年,林志诚等人[4]采用XBOX体感游戏软件,选择与平衡相关的游戏对帕金森患者进行平衡训练有效改善了患者的四肢协调能力、对踝关节的控制和动、静态平衡以及步态。游戏中的声音、视觉等刺激则有效提高患者训练的趣味性和积极性,2018年Celia Dauvergne等人[5]开发了一款名为《节奏工作者的游戏》用于对帕金森患者进行节奏节律训练,用于改善患者的节律障碍,患者被要求尽可能准确地敲击屏幕上的声音,以适应各种节奏性听觉刺激的节拍,如节拍器、节奏序列和音乐,并且要求每天玩30分钟,每周三次。最终产生了不错的效果。
这些游戏的设计与开发都有对帕金森疾病诊断与治疗有着一定的针对性,患者们不仅在游戏当中获得愉悦感,同时游戏的设计也专门针对医生对帕金森病患者的临床诊断以及帕金森疾病治疗的动作要求。这能够让患者在游戏当中得到较为准确的诊断,也能在操作游戏当中得到一定的动作治疗。但上述游戏也存在着操作过于复杂,对于患帕金森疾病的人群来说,一般处于50岁以上的年龄,其对虚拟游戏有着天然的排斥性,规则的复杂可能会导致其接受不行,数据的获取可能会具备更大的误差。因此本文从游戏与帕金森疾病的自身角度出发,开发了一款从病患到医生都能简易操作的互动游戏,其可以获取用户的操作数据,还可以根据用户的实际情况进行设置。
2 游戏设计思考
2.1 虚拟游戏的自身作用
虚拟游戏可以使用户在游戏中处于轻松愉悦的状态,在这种状态下,用户更容易表达和发泄自己的情感、经历及行为,从而获得无紧张感的病情诊断或满足、成长以及心理治疗作用。近年来,随着虚拟游戏行业的快速发展,越来越多研究人员将虚拟游戏与心理学理论相结合应用于医学领域,通过实现方便自然的人机交互和逼真的体验,从而达到辅助疾病检测或治疗的目的,这种虚拟游戏辅助治疗在国内外呈现出蓬勃的发展趋势。
2.2 帕金森疾病与游戏的结合作用
帕金森疾病治疗的过程较漫长,且枯燥乏味,而虚拟游戏具备多感官的刺激方式,能够激发用户的兴趣。游戏中设置的奖惩规则和个性化、多样化、层层递进的游戏内容能够强化和维持用户的兴趣和动机。在传统疗法中,一般存在着医师主动、患者被动的主客关系,而虚拟游戏则以用户为主导,能够有效增强用户的主动动机,主动性的接受治疗对患者病情的好转有着一定的好处。
3 游戏设计
3.1 用户端
本文通过一个打泡泡的游戏实现帕金森疾病的辅助诊断以及辅助治疗工作。用户进入房间,可以不与医生面对面,也可以采用网络端或者不同房间。所以用户(即潜在患者或者治疗中的患者)进入游戏,输入账号即可进入界面,如图3.1所示,同时伴有游戏音乐,放松用户心情。用户可以通过鼠标操作点击泡泡(或者手机端),点击泡泡时有个十字符号垂涎,辅助患者进行泡泡的点击,此十字符号可以缩小或者放大(对于不同患者情况由医生端设置),与此同时,泡泡的一定速度也可以根据情况进行调整与生成,用户可以再这个过程中查看时间以及击中数目等。如果用户消灭了全部设定好的泡泡数量,那么游戏结束,从而达到收集用户数据的作用。
3.2 检测端
在医生的检测端,医生或操作者可以看到用户实时点击的界面。医生可以根据用户的情况调整泡泡的大小、泡泡的速度,从而得到诊断的精确数据,如图3.2所示。图的左上角就展示了用户点击泡泡的数量,用户点击此泡泡点击了几次才击中,这对诊断严重的帕金森疾病患者具备临床数据的意义。同时根据十字符号判断击中点与泡泡中心的实际距离,误差过大也可能反映着用户的疾病状态(例如手抖动的幅度等)。
把帕金森综合征的检测加入到一款内容为消灭泡泡的游戏中,此游戏的目的在于辅助医生测评帕金森症患者的患病程度。传统帕金森病人工诊断耗时耗力,需要经过特殊培训的医师来进行诊断,依靠帕金森综合评分量表(UPDRS)内的42项指标来评分诊断(每个指标有5个等级),需要耗时至少30分钟的沟通,主要依赖患者的主观描述和医生的肉眼观察,有可能出现因主观性导致的偏差,缺乏简便客观量化指标。本文通过上述两个游戏端的设计,对帕金森疾病的检测提供了一种有趣又放松的交互方式。 4.总结
虚拟游戏应用于辅助帕金森疾病治疗在国内仍处于起步阶段,虽然目前已取得了些许的进展,但仍然存在一些问题或局限性,这些问题一方面来源于对虚拟游戏自身带来的副作用,另一方面则为虚拟游戏发展的阶段性局限问题。电子媒体确实可提高视觉注意力,但损害了持续注意困难或枯燥任务的能力。虚拟游戏中过度的胜利会刺激雄激素分泌,或会造成激素分泌不平衡、免疫力下降等健康问题。但虚拟游戏辅助防治在提高患者积极性的同时具有将患者的行为活动进行数据化的优势,其最根本的目的是对传统方式的补充和辅助,从而达到更好的预防和治疗效果。因此,虚拟游戏辅助帕金森治疗在这领域仍有广阔的发展空间,虚拟游戏本身并無问题,但使用时仍需在治疗上结合临床医生的建议来使用。
参考文献
[1] 刘振国,万赢. 如何识别 早期帕金森病症状[J]. 家庭医学(下半月),2017(9):24-24.
[2] 刘疏影,陈彪. 帕金森病流行现状[J]. 中国现代神经疾病杂志,2016,16(2):98-101.
[3] 汪加胜,项尚,徐大兵,等. 帕金森病患者手指静止性震颤的量化评估[J]. 安徽医科大学学报,2017(9):1379-1383.
[4] 林志诚,陈阿贞,江一静等. 虚拟现实平衡游戏训练对帕金森病患者平衡功能的效果[J]. 中国康复理论与实践,2016,22(9):1059-1063.
[5] Celia,Dauvergne,Valentin,et al. Home-based training of rhythmic skills with a serious game in Parkinson's disease:Usability and acceptability.[J]. Annals of physical and rehabilitation medicine,2018.
基金项目:国家级大学生创新创业训练项目(201912618005),广东省大学生创新创业训练项目(S201912618029),广州大学华软软件学院科学研究项目(ky201936),广州大学华软软件学院科研团队立项项目(ST201902)。
作者简介:段松爽(1989.11-),女,汉族,河北省涿州市,广州大学华软软件学院,硕士,研究方向:电子信息与思想政治教育。
关键词:虚拟游戏,帕金森疾病,辅助治疗
1.引言
帕金森疾病[1]是中老年人中常见的精神系统变性疾病,帕金森患者多存在运动平衡等功能障碍[2,3],功能性障碍是造成帕金森病患者生活质量以及导致死亡的重要因素,而有效的预防和治疗能改善这一情况。虚拟游戏作为第九艺术,通过虚拟游戏的人机交互和情景模拟,并将心理学理论运用其中,使患者在游戏中的活动进行数据化,从而使医生更直观且全面的观察患者情况的一种应用方式。近年来,随着虚拟游戏行业的快速发展,将虚拟游戏与心理学理论相结合,从而可能达到防治的目的,其在国内外呈现出蓬勃的发展趋势。传统的帕金森疾病诊断与治疗中,一般是以面对面的问诊方式对患者进行诊断,医生仅凭倾听患者对其自身情况的描述和通过面对面观察到的患者身体情况具有主观性,可能会对医生的诊断造成一定影响。同时,患者在接受治疗时,机械性的体能治疗枯燥无味,一些对治疗较为消极的患者容易产生拒绝治疗的情绪。若能让患者在放松自然的状态得到病情诊断与治疗,则能给患者身体的康复带来一定的好处。
目前,已经有许多研究者将游戲应用在帕金森疾病的诊断与治疗中。例如,2016年,林志诚等人[4]采用XBOX体感游戏软件,选择与平衡相关的游戏对帕金森患者进行平衡训练有效改善了患者的四肢协调能力、对踝关节的控制和动、静态平衡以及步态。游戏中的声音、视觉等刺激则有效提高患者训练的趣味性和积极性,2018年Celia Dauvergne等人[5]开发了一款名为《节奏工作者的游戏》用于对帕金森患者进行节奏节律训练,用于改善患者的节律障碍,患者被要求尽可能准确地敲击屏幕上的声音,以适应各种节奏性听觉刺激的节拍,如节拍器、节奏序列和音乐,并且要求每天玩30分钟,每周三次。最终产生了不错的效果。
这些游戏的设计与开发都有对帕金森疾病诊断与治疗有着一定的针对性,患者们不仅在游戏当中获得愉悦感,同时游戏的设计也专门针对医生对帕金森病患者的临床诊断以及帕金森疾病治疗的动作要求。这能够让患者在游戏当中得到较为准确的诊断,也能在操作游戏当中得到一定的动作治疗。但上述游戏也存在着操作过于复杂,对于患帕金森疾病的人群来说,一般处于50岁以上的年龄,其对虚拟游戏有着天然的排斥性,规则的复杂可能会导致其接受不行,数据的获取可能会具备更大的误差。因此本文从游戏与帕金森疾病的自身角度出发,开发了一款从病患到医生都能简易操作的互动游戏,其可以获取用户的操作数据,还可以根据用户的实际情况进行设置。
2 游戏设计思考
2.1 虚拟游戏的自身作用
虚拟游戏可以使用户在游戏中处于轻松愉悦的状态,在这种状态下,用户更容易表达和发泄自己的情感、经历及行为,从而获得无紧张感的病情诊断或满足、成长以及心理治疗作用。近年来,随着虚拟游戏行业的快速发展,越来越多研究人员将虚拟游戏与心理学理论相结合应用于医学领域,通过实现方便自然的人机交互和逼真的体验,从而达到辅助疾病检测或治疗的目的,这种虚拟游戏辅助治疗在国内外呈现出蓬勃的发展趋势。
2.2 帕金森疾病与游戏的结合作用
帕金森疾病治疗的过程较漫长,且枯燥乏味,而虚拟游戏具备多感官的刺激方式,能够激发用户的兴趣。游戏中设置的奖惩规则和个性化、多样化、层层递进的游戏内容能够强化和维持用户的兴趣和动机。在传统疗法中,一般存在着医师主动、患者被动的主客关系,而虚拟游戏则以用户为主导,能够有效增强用户的主动动机,主动性的接受治疗对患者病情的好转有着一定的好处。
3 游戏设计
3.1 用户端
本文通过一个打泡泡的游戏实现帕金森疾病的辅助诊断以及辅助治疗工作。用户进入房间,可以不与医生面对面,也可以采用网络端或者不同房间。所以用户(即潜在患者或者治疗中的患者)进入游戏,输入账号即可进入界面,如图3.1所示,同时伴有游戏音乐,放松用户心情。用户可以通过鼠标操作点击泡泡(或者手机端),点击泡泡时有个十字符号垂涎,辅助患者进行泡泡的点击,此十字符号可以缩小或者放大(对于不同患者情况由医生端设置),与此同时,泡泡的一定速度也可以根据情况进行调整与生成,用户可以再这个过程中查看时间以及击中数目等。如果用户消灭了全部设定好的泡泡数量,那么游戏结束,从而达到收集用户数据的作用。
3.2 检测端
在医生的检测端,医生或操作者可以看到用户实时点击的界面。医生可以根据用户的情况调整泡泡的大小、泡泡的速度,从而得到诊断的精确数据,如图3.2所示。图的左上角就展示了用户点击泡泡的数量,用户点击此泡泡点击了几次才击中,这对诊断严重的帕金森疾病患者具备临床数据的意义。同时根据十字符号判断击中点与泡泡中心的实际距离,误差过大也可能反映着用户的疾病状态(例如手抖动的幅度等)。
把帕金森综合征的检测加入到一款内容为消灭泡泡的游戏中,此游戏的目的在于辅助医生测评帕金森症患者的患病程度。传统帕金森病人工诊断耗时耗力,需要经过特殊培训的医师来进行诊断,依靠帕金森综合评分量表(UPDRS)内的42项指标来评分诊断(每个指标有5个等级),需要耗时至少30分钟的沟通,主要依赖患者的主观描述和医生的肉眼观察,有可能出现因主观性导致的偏差,缺乏简便客观量化指标。本文通过上述两个游戏端的设计,对帕金森疾病的检测提供了一种有趣又放松的交互方式。 4.总结
虚拟游戏应用于辅助帕金森疾病治疗在国内仍处于起步阶段,虽然目前已取得了些许的进展,但仍然存在一些问题或局限性,这些问题一方面来源于对虚拟游戏自身带来的副作用,另一方面则为虚拟游戏发展的阶段性局限问题。电子媒体确实可提高视觉注意力,但损害了持续注意困难或枯燥任务的能力。虚拟游戏中过度的胜利会刺激雄激素分泌,或会造成激素分泌不平衡、免疫力下降等健康问题。但虚拟游戏辅助防治在提高患者积极性的同时具有将患者的行为活动进行数据化的优势,其最根本的目的是对传统方式的补充和辅助,从而达到更好的预防和治疗效果。因此,虚拟游戏辅助帕金森治疗在这领域仍有广阔的发展空间,虚拟游戏本身并無问题,但使用时仍需在治疗上结合临床医生的建议来使用。
参考文献
[1] 刘振国,万赢. 如何识别 早期帕金森病症状[J]. 家庭医学(下半月),2017(9):24-24.
[2] 刘疏影,陈彪. 帕金森病流行现状[J]. 中国现代神经疾病杂志,2016,16(2):98-101.
[3] 汪加胜,项尚,徐大兵,等. 帕金森病患者手指静止性震颤的量化评估[J]. 安徽医科大学学报,2017(9):1379-1383.
[4] 林志诚,陈阿贞,江一静等. 虚拟现实平衡游戏训练对帕金森病患者平衡功能的效果[J]. 中国康复理论与实践,2016,22(9):1059-1063.
[5] Celia,Dauvergne,Valentin,et al. Home-based training of rhythmic skills with a serious game in Parkinson's disease:Usability and acceptability.[J]. Annals of physical and rehabilitation medicine,2018.
基金项目:国家级大学生创新创业训练项目(201912618005),广东省大学生创新创业训练项目(S201912618029),广州大学华软软件学院科学研究项目(ky201936),广州大学华软软件学院科研团队立项项目(ST201902)。
作者简介:段松爽(1989.11-),女,汉族,河北省涿州市,广州大学华软软件学院,硕士,研究方向:电子信息与思想政治教育。