游戏系统帮助婴儿通过踢球获得健康

游戏系统帮助婴儿通过踢球获得健康

微软的 Kinect 游戏系统用途广泛——你可以用它锻炼身体、抓捕罪犯,甚至制造实时光剑。但现在它还能帮助新生儿增强腿部力量。

首先,介绍一下背景:早产儿患脑瘫的风险更高——近一半的脑瘫患者都是早产儿。移动他们的腿可以改善他们的预后。南加州大学临床物理治疗学助理教授 Barbara Sargent 设计了一个大型装置,帮助鼓励婴儿踢腿——是的,即使是 2-3 个月大的婴儿在对移动装置做出反应时也能学会调整自发的踢腿动作。但该项目有一个障碍:Sargent 制造的装置远非便携式,而刚从重症监护室出院的婴儿的父母并不热衷于将他们的新生儿带回医院接受治疗。

婴儿移动任务设置。研究人员在每只脚上放置了红外发光二极管。当婴儿向上移动越过虚拟门槛时,移动装置就会启动。doi:10.1371/journal.pone.0091500.g001 PLoS One

因此,她向南加州大学创意技术研究所求助,那里的研究人员正在使用视频游戏进行康复治疗(以及其他用途)。创意技术研究所的产品经理 Kevin Feeley 已经开始设计一个使用 Kinect 作为传感器阵列的系统,当婴儿的腿被抬到某个位置以上时,该系统会激活一个移动装置,然后在三秒钟后停止。Sargent 发现,在她的发明中,婴儿能够发现踢腿和移动装置旋转之间的联系,她在 2014 年 3 月的 PLoS 论文中报告了这一结果。“你可能会认为婴儿是随机的团块,但那里面却有令人惊讶的意向性,”Feeley 说。

与婴儿一起工作时,需要考虑一些不同寻常的设计问题。首先,这个名为“婴儿踢腿激活移动装置”的系统必须是防水的——婴儿在 8 分钟的锻炼期间不能穿尿布,因为尿布会妨碍他们的活动,因此被尿到的可能性很大。

Kinect 还难以将婴儿的形态识别为人类,因为婴儿太小(而且是仰卧的)。Feeley 正在尝试使用小型可穿戴 LED 或彩色手镯,以便传感器更好地识别婴儿。他们目前正在测试便携式系统,并将在几个月后开始进行一项研究。

Feeley 对将游戏设备用于物理治疗和康复的前景感到兴奋。“这些游戏设备娱乐产品除了娱乐之外,还可以解决人们的健康需求,而这些需求你无法想象会从中受益,”他说。“我们正在利用从未为此设计过的东西,并证明 Kinect 可以跟踪婴儿的运动。这是一件非常酷的事情,而且是一个相对实惠的系统。”

Kinect 越来越多地被黑客用于医疗用途,包括儿童用途。明尼苏达大学的一个项目正在使用它来扫描自闭症的早期迹象。另一个项目称 Kinect 可以监测汽车中的呼吸,确保婴儿不会过热。菲利说,下一代 Kinect 将带来更好的传感器技术,这可能会导致一种新型婴儿技术。“未来的婴儿监视器可能是这种增强型阵列,能够分辨情绪状态、心率和各种事情。”

引用:

Sargent B、Schweighofer N、Kubo M、Fetters L (2014) 婴儿探索性学习:对腿部关节协调的影响。PLoS ONE 9(3): e91500。doi:10.1371/journal.pone.0091500

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