意大利BTS AR （增强实境）情景互动系统

BTS NIRVANA 虚拟现实情景互动系统是基于虚拟现实技术，专门为运动机能和认知障碍患者康复而设计的康复训练系统。

BTS NIRVANA 虚拟现实情景互动系统包括躯干，上、下肢，平衡控制的身体康复训练；患者可以在虚拟空间中通过虚拟的感知活动，进行认知能力训练，以及克服日常生活中的心理障碍训练。

应用领域：

运动功能障碍、肌力下降，认知障碍的患者

例如：

● 急性脑中风（上肢、平衡、行走）

● 骨科康复：髋关节、膝关节置换后的康复

● 创伤性脑损伤

● 帕金森综合症

● 多发性硬化症

● 偏瘫患者

● 周围神经损伤

● 儿童康复

● ADL 训练 ( 日常生活活动能力训练 )

工作原理：

将不同的场景投影到墙面或地面上，通过操作软件设置和选择不同的治疗方案，病人能够根据模拟情景中的声音、动画等刺激做出反应，利用计算机及红外摄像技术，捕捉患者在环境中的动作变化，同时虚拟场景发生相应的视觉或听觉变化，给予患者以反馈，从而实现虚拟现实情景互动训练。

特点：

1、增强实境技术（AR）

一款实时模拟现实环境的非侵入性设备，借助人机界面的崭新技术，可以使患者完全沉浸在虚拟场景的练习当中，且无需佩戴面罩、VR 眼镜、手套等感应器，消除了其对动作的影响，患者的活动不会受到任何限制。

2、3D 测距捕捉技术：快速。

3、量化评估，难度强度可调

该系统还可以对训练强度和康复效果进行及时的量化评估，生成简单明了的报告，治疗师可以根据患者的活动能力和康复状况实时调整模拟活动的难度和强度，制定治疗方案，从而加快病人康复进程。

4、多篇国际学术论文认证

5、视觉、听觉和认知的反馈式训练。

这套系统能为运动机能损伤的病人提供多样化的练习方案，兼具趣味性、挑战性与激励性，解决了传统康复训练中耗费人力、物力和过程单调乏味的问题。

完全沉浸式环境（AR 增强实境）活动模拟和完全自由活动，提供多种反馈信息，包括视觉、听觉、认知等反馈信息，无需任何模拟器，动作无任何限制。

患者可以与周围的环境变化直接互动，根据模拟情景中的刺激做出反应，动作分析设备捕捉患者的动作，情景发生相应的变化，从而实现视觉、听觉和认知的反馈式训练。

6、激发患者主动性

练习具有游戏性和趣味性，能够激发患者的兴趣，鼓励病人完成设定的康复进程，充分调动病人的积极性和主动性，使患者更加乐意地参加康复训练，有利于在更短的时间内取得更好的治疗效果。同时还减少了在真实环境中进行康复训练时由错误操作而导致的危险。

7、练习丰富多样

练习具有多种模式可选，包括追踪类、动作控制类、打猎类、生活场景类等等，同时支持自定义训练参数，医生或治疗师可以根据患者的身体能力、心理状况和任务取向选择和制定不同的康复形式，提高患者训练的积极性与有效性。系统中预置多个练习模板，所有的模板均可根据病人病情调整难度、变化速度和活动范围等参数。

多种训练模式

小**

在小**模式中，要求患者准确的触碰到投影上的特定画面。界面的游戏性可激发患者积极运动，提高患者的上肢活动能力，控制能力及本体感觉能力。

范例：患者移动上肢按顺序触碰投影幕上海星，海星转换成贝壳，同时伴有声音反馈。

追随

在追随模式中，患者跟随运动物体的运动轨迹进行运动。运动过程中要求患者手眼协调，以及全身各部分的协调配合，同时在运动的过程中，伴有视觉和听觉的反馈。

功能：提高了患者视听觉及全身协调能力

范例：使用者跟着蝴蝶及知更鸟的路线运动

运动与控制

在此模式中包括两种训练类型：范围的运动与尽可能的静止。

患者的运动速度越大，且运动范围越大，则画面出现的越密集，范围也越大；同时，如果患者如果保持静止不动，则画面也会静止。

功能：打破患者的运动局限，提高患者的运动范围，提高患者活动速度与力量，提高患者的身体的控制能力。

范例：水运动，使用者拨动动作，使投影幕上产生愈多水纹愈好。如果患者静止不动，则没有水纹产生。

打猎

在打猎模式中，画面会随机出现动物头像，此画面要求患者立即去追逐对象。在训练中要求患者具有一定的视觉、认知反应能力，以及肢体的迅速反应与协调能力，同时并伴有听觉反馈。

功能：提高患者的视、听觉反应能力，全身各部分的协调配合能力。

范例：使用者抓取投影幕上随机出现的小狐狸，如果没有在时间内抓取，小狐狸会躲回洞里，并有声音反馈。

8、数据库在线管理

数据库可以同时管理多个患者，分别记录和存储不同患者的治疗方案与康复进度。

该系统还支持多个医生和治疗师一起使用，每个人都有自己的登陆账号和登陆密码，可以分别对各自负责的患者进行管理，如编辑治疗方案、查看治疗进度、监测康复训练、分析治疗效果等。

医生或治疗师能在NIRVANA网络覆盖范围内的任何位置，借助笔记本电脑、平板电脑、智能手机等智能设备，均可对数据库进行远程控制与管理，设置患者的练习模式、安排病人治疗进程、监测和评估治疗效果等，突破了传统设备只能利用单一电脑进行操作的限制。同时，还可对软件进行在线升级以及练习库在线更新。

增强医生与患者之间的联系

通过这套系统，医生或治疗师患者整个康复过程的管理变得非常方便，支持对不同患者进行分组管理。允许多个患者共用一套治疗方案，同时支持每个患者都拥有个性化的治疗方案，医生可以根据患者病情与康复情况，及时调整练习的难度参数（如时间、任务强度、活动范围等），为患者量身定制活动方案，从而更好调动患者积极性，提高治疗效果；

系统可以实时记录患者康复过程中的各项指标，而后生成直观的评估报告。该系统还具有视频记录功能，方便医生在分析评测报告时，通过视频录像，回顾患者的实际运动状况，从而更好地评估患者的康复效果。借助该系统医生可以持续了解患者的康复进展，医生与患者之间的沟通更加**，能够增加患人对医生的信赖。

安装：节省空间，可与步态实验室或者功能训练室共享

Nirvana 虚拟现实情景互动系统适用于每一个康复**，此系统能够安装在任何空间中，其安装不占用额外空间，容易安装和使用，即使在房间中已经安装了其他设备，仍然可以再安装一套Nirvana 系统。

 Nirvana 安装示意图

① 工作台：控制设备和计算设备可以安放在小尺寸的桌子上。

② 数字影像投影仪

③ 动作捕捉设备：可以固定在墙上

④ 投影部位：尺寸为 320×200cm。对于背景，需要白色的墙，或者标准的投影幕布。如果投影面允许从后面投影，这也是一个不错的解决方案。

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

⑥ 完成练习的活动区域。