VR与手功能康复---概念与原理
小编寄语：从本周开始，我们将花2周、4次微文推送给大家讲解VR与手功能康复。主要内容如下：VR与手功能康复的概念与原理、VR在上肢手功能治疗的应用，VR与其他技术的结合在上肢手功能康复的应用。
一、VR概述
虚拟现实的英文为VirtualReality,简写为“VR”(译作灵境、幻真)，这名词是由美国VPL公司创建人拉尼尔(JaronLanier)在20世纪80年代初提出的，也称灵境技术或人工环境。“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此，虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自已“投射”到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，即人是这种环境的主宰。与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实在医学(虚拟人体、虚拟外科手术和远程外科手术、医学图像学、康复医疗、虚拟实验室)等均有广泛应用。
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特征
现阶段的VR技术具有3I的特征，即沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction）和想象性（Imagination）。沉浸性，是指利用计算机产生的三维立体图像，能给人一种身临其境的感觉。交互性，是指人们可以利用传感设备与虚拟环境进行互动。想象性则是使用者从虚拟环境中获取新知识，提高认识，从而深化概念和萌发新的联想。
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技术构成
VR技术主要包括3种技术构成：（1）三维计算机图形技术；（2）高清晰度及高更新速度的显示技术；（3）采用多功能传感器的交互式接口技术。借助这些特殊的呈现技术及输入装置，VR技术可以让使用者产生身临其境的感受。根据呈现模式的不同，VR技术可分为两大类，包括沉浸式VR技术（如使用头盔式屏幕或感应式手套）和非沉浸式VR技术，后者是将影像呈现在计算机屏幕或投射到幕布上，屏幕越大，沉浸在虚拟实境中的感觉就越深刻。另外，VR系统还可根据其规模分为桌面型、头盔型、洞空型、遥现型以及扩张型等。
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VR、AR和MR的概念和区别
增强现实（AugmentedReality，简称AR），它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。混合现实（Mixreality，简称MR），既包括增强现实和增强虚拟，指的是合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境，在新的可视化环境里物理和数字对象共存，并实时互动。系统通常采用三个主要特点：1.它结合了虚拟和现实；2.在虚拟的三维（3D注册）；3.实时运行。简单来说，虚拟现实（VR），看到的场景和人物全是假的，是把你的意识代入一个虚拟的世界。增强现实（AR），看到的场景和人物一部分是真一部分是假，是把虚拟的信息带入到现实世界中。记住这三句就可以区分上述概念：VR：真实还原，无限逼真；AR：半真半假，真假相互补充；MR：以假乱真，让人真假难辨。
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VR康复的发展
在医疗健康领域，VR最先应用于治疗恐惧症、创伤后精神障碍和体像障碍。回溯VR在康复领域的历史，年就有学者提出，以VR为代表的计算机强化训练可以应用于康复治疗。VR应用于卒中患者康复训练的个案报道最早发表于年，该研究通过模拟教师授课中的动作对2例卒中后患者进行上肢功能训练。训练后，受试者抓取物品的错误率降低了约50%。目前，虚拟现实康复技术的临床应用以脑卒中患者康复治疗占绝大多数。年卒中康复执行概要循证回顾建议使用VR改善脑卒中患者运动功能障碍，推荐强度为A级。年，美国心脏协会(AHA)和美国卒中协会(ASA)共同发布《成人脑卒中康复指南》，建议虚拟现实康复技术在脑卒中后上肢功能康复中的应用为Ⅱa类B级推荐。
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VR康复原理
VR是一种新的康复训练策略，被认为是改善脑卒中后运动功能障碍的一种愉悦的替代方案。国内外已经对该领域进行探讨，并获得一定临床数据。神经生理学数据显示大量的康复训练能够诱导中枢神经可塑性的变化以及促进功能恢复，相关研究表明，运动功能障碍的恢复依赖于早期干预，并具备高强度、针对性、重复性和能够及时提供反馈信息的治疗模式，徒手康复训练不易达到这些要求。VR技术通过运用计算机和专业的软硬件模拟现实环境，实现在视、听、触觉等方面的虚拟互动和反馈，还可以增加任务的趣味性，使用者可以在虚拟环境中完成可控的功能性运动和操作，并可激发和维持患者重复练习的动机。虚拟现实康复技术可以使初级感觉和运动皮质的偏侧化指数明显增加，同侧次级感觉和运动皮质与双侧感觉和运动区域之间的功能连接明显增强，促进神经功能连接和双侧大脑半球之间的平衡重塑。
参考文献：
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