本文内容如下e-collection /主题问题:

新兴康复技术(154) 游戏和游戏化促进健康(452) 医疗领域的机器人(60) 游戏化(82) 认知和神经康复(190) 新兴康复技术(154) 中风(106)

发表在在第6卷第2期(2019):7月- 12月

本文的预印本(早期版本)可在以下网站获得https://preprints.www.mybigtv.com/preprint/12010,第一次出版．
带有虚拟现实、增强现实和游戏化的外骨骼用于中风患者康复:系统综述

带有虚拟现实、增强现实和游戏化的外骨骼用于中风患者康复:系统综述

带有虚拟现实、增强现实和游戏化的外骨骼用于中风患者康复:系统综述

本文作者:

奥马尔Mubin1 作者Orcid形象； Fady Alnajjar2 作者Orcid形象； Nalini Jishtu1 作者Orcid形象； Belal Alsinglawi1 作者Orcid形象； 阿卜杜拉•阿尔•马哈茂德3. 作者Orcid形象
文章 作者 引用(15) Tweetations (6) 指标

    原始论文

    1西悉尼大学计算、工程与数学学院，澳大利亚

    2阿拉伯联合酋长国阿布扎比阿尔艾因大学信息技术学院

    3.斯威本科技大学，墨尔本，澳大利亚

    通讯作者:

    Fady Alnajjar博士

    信息技术学院

    阿联酋大学

    邮政信箱15551

    阿布达比的阿尔艾因

    阿拉伯联合酋长国

    电话:971 37673333

    电子邮件:fady.alnajjar@uaeu.ac.ae


    背景:机器人辅助治疗已成为脑卒中后运动障碍患者康复领域一项很有前途的技术。康复过程中的动力是大多数中风幸存者的首要任务。随着当前技术的进步，已经引入了虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、可定制的游戏，或它们的组合，这些都有助于机器人治疗，以保持或增加患者的兴趣，使他们继续进行锻炼。然而，关于从临床康复过渡到家庭治疗的证据存在差距，这需要对展示这一趋势的文献进行更新的综合。本文根据所使用的技术对这些研究进行了分类，并详细介绍了上肢和下肢应用的研究。

    摘要目的:这项工作的目的是回顾在中风后患者康复中实施的实践和技术。它旨在评估外骨骼机器人与三种技术(VR、AR或游戏化)中的任何一种相结合在提高中风后幸存者的活动和参与方面的有效性。

    方法:系统搜索了外骨骼机器人应用于三种感兴趣的技术(VR, AR，或游戏化)中的任何一种的文献，在以下数据库中执行:MEDLINE, EMBASE, Science Direct和the Cochrane Library。不包括任何VR、AR或游戏化元素的外骨骼研究被排除在外，但包括了2010年至2017年的出版物。以患者病情改善形式出现的结果也被记录下来，并在确定任何治疗方法对患者的有效性时予以考虑。

    结果:根据纳入标准确定了30项研究，其中包括随机对照试验和探索性研究。在各种研究中，共有约385名参与者。使用VR、AR或基于游戏化的外骨骼等技术可以填补从诊所到家庭的过渡。我们的分析表明，使用新型外骨骼接口技术的患者在运动功能方面有普遍的改善。研究的分类有助于理解康复疗法的范围，可以成功地安排家庭康复。

    结论:未来的研究有必要探索各种类型的可定制游戏，以保留或增加患者进行个体治疗的动机。

    JMIR Rehabil辅助技术2019;6(2):e12010

    doi: 10.2196/12010

    关键字

    中风； 机器人； 外骨骼； 虚拟现实； 增强现实； 游戏化； 康复


    背景

    中风指的是一种突然的，通常是灾难性的神经系统事件，可以导致长期的成人残疾。美国心脏协会(AHA)负责提供与心脏病和中风相关的最新数据。根据本杰明等人的说法[1，美国心脏病协会发布了2017年心脏病和中风的统计报告，称美国每年约发生79.5万例中风。随着目前医疗技术的进步，中风的发生率已经下降，但它仍然会导致瘫痪和肌肉无力。这种损伤会导致运动障碍，扰乱中风幸存者独立生活的能力。

    中风的发生有几个原因，这可能与影响大脑的疾病(如痴呆)引起的一系列症状的风险增加有关[2］．基于康复的交互技术领域已经使用了各种康复技术来帮助患者从障碍中恢复，这些技术属于常规治疗、外骨骼或机器人辅助治疗、虚拟现实(VR)或增强现实(AR)治疗、基于游戏的治疗或以上任何一种的组合。这些形式的治疗可以在诊所或在家庭环境中进行。除此之外，还有一种叫做远程康复的新技术[3.它利用虚拟现实技术在家庭环境中的应用，让患者在家中通过互联网获得实时康复服务。

    其中最有效的技术之一是机器人辅助治疗，它的使用已经逐渐增加，主要是因为患者可能认为传统的康复治疗是疲劳和穷尽。这可能会降低他们对治疗的积极性和凝聚力，从而导致脑卒中后患者的健康状况只有轻微改善[4-6］．各种实验证据表明，机器人辅助(或外骨骼)康复在保持患者对上肢或下肢损伤治疗的积极性和兴趣方面是有效的[7，8］．随着技术的进步，人们也开始采用VR、AR和游戏化技术来进行康复治疗[9]，以及机器人康复[10，11，主要是为了增加患者的参与感、沉浸感和积极性。Colombo等人和Alankus等人[12，13总结并展示了外骨骼机器人和游戏在中风后康复中的积极作用。外骨骼等可穿戴设备也可以为任何基于虚拟现实的交互传递实时反馈[14］．

    除了这些研究，豪斯曼等人[15]显示了用户满意度调查结果，其中90%的参与者同意机器人或游戏辅助疗法不那么令人困惑，与传统或传统疗法相比，改进非常容易跟踪。此外，有人认为游戏化可以增加康复背景下的重复、参与和护理范围[16，17］．游戏不仅对康复领域有用，而且也被认为在其他医疗和健康领域具有高度影响力和相关性。Russoniello等人[18]进行了一项随机对照试验(RCT)研究，测试了电子游戏对压力相关疾病的影响，得出的结论是，游戏有助于预防和治疗这些疾病。在另一项研究中，患有脑瘫的儿童使用一种游戏(EyeToy)，随着时间的推移，这种游戏能够改善他们的上肢功能[19］．

    虚拟现实，增强现实和游戏化

    虚拟现实是一个真实的实体、物体或环境的虚拟形式。根据Schultheis等人[20.]， VR可以被视为人机交互(HCI)的增强版本，人与三维(3D)界面交互，并沉浸在由数字对象组成的合成环境中。各种设备，如耳机和头戴式显示器(HMDs)，都被用来支持这种技术形式。虚拟现实已经在科学、音乐、教育和培训以及医疗保健等领域流行起来，但在中风后康复等领域，它已经带来了巨大的好处。例如，Katz等人[21]通过他们的街头项目描述了虚拟现实在治疗中风后患者中的有效性。在本研究中，患者患有单侧空间忽视(USN)，这是由右脑半球引起的中风引起的。虚拟现实技术可以提供机会，根据患者的兴趣创建和定制培训。这可以增加他们继续训练的动力，并增加他们在训练期间的注意力，这两者都是有效康复的关键因素。

    如上所述，传统的康复方法可能会导致患者对他们的治疗失去兴趣，因为它经常涉及每天重复的任务。虚拟现实技术鼓励患者通过将游戏融入锻炼形式或通过其他互动方式参与治疗。随着VR在康复服务中的现状，一种新的治疗形式逐渐出现，即虚拟康复(Virtual rehabilitation) [22］．虚拟康复被定义为虚拟现实通过硬件和模拟为患者提供治疗的能力。除了定义，Burdea还列出了虚拟康复的分类和分类[22］．分类是根据研究领域、康复方案或患者治疗团队的可用性进行的。虚拟现实中使用的硬件是多用途的，可以用于患有不同类型中风的不同患者(例如，一个手套可以用来做加强锻炼以及其他运动改善锻炼)。因此，VR提供了一个互动和激励的环境，鼓励患者参与临床或基于家庭的试验。

    我们还必须考虑到近年来虚拟现实技术的进步，包括第六代和第七代游戏系统，其中包括各种流行的系统，如Xbox 360 Kinect和任天堂Wii。耶茨等人[23讨论了各种商业游戏系统，并就这些虚拟现实系统的功能提供了大量信息。当更多的现实主义(如通过在虚拟世界中包含有形或物理对象)被添加到VR中时，它就产生了一种叫做AR的新技术。当用户通过与真实对象的交互获得对虚拟对象的更多控制时，他们会感到更现实。世界或环境的虚拟视图是叠加在现实世界中的，因此VR和AR处于现实-虚拟光谱的两端。

    慢慢地，增强现实在康复领域也获得了吸引力。根据Khademi等人[24]，当触觉装置与增强现实一起使用在一个实验中，手的硬度得到了改善，证明了触觉增强现实康复系统的潜力。在另一项研究中，穆萨维等人[25在多个小组的帮助下，并排训练和评估受试者。一组使用AR，另一组通过个人电脑和鼠标使用传统的人机交互。这项研究的结果表明，与传统的交互方式相比，使用AR技术的人群的运动增加了。

    除了这两种技术(VR和AR)，电子游戏也经常用于康复服务中，因为它们在鼓励患者参与治疗练习方面发挥了重要作用。需要注意的是，VR或ar交互可能是非游戏化或非游戏性的，这就是为什么我们更喜欢描述它们。游戏根据患者的身体状况与特定的硬件一起使用，在开发康复目的的游戏时考虑各种游戏属性。康复服务中使用了几种类型的游戏，如二维(2D)、3D、VR和AR游戏，以及其他自然用户界面，如Wii、PlayStation、Wii Balance、Xbox和Kinect。Alankus等人[13为受中风影响的患者开发游戏，并确定了这一领域的三个重要属性:社交环境(多人游戏vs单人游戏)、动作类型(单肌肉运动vs多肌肉运动)和认知挑战(简单vs困难)。此外，还向患者提供视听提示和与表现相关的在线信息，作为另一种提高他们积极性的手段。

    需要注意的是，大多数用于康复的游戏都是商业化的，现成的游戏。在阿科斯塔等人的研究中[26]，研究人员对20名患者进行了使用任天堂Wii游戏机的可行性评估，得出的结论是，使用电脑游戏设备可能有利于康复。伯克等[27讨论各种游戏(例如，兔子追，泡沫问题而且箭攻击)，并确定了对上肢中风康复有重要意义的游戏设计原则。然而，我们论文的目的是调查和回顾这种游戏元素或虚拟现实与外骨骼或机器人设备的耦合。

    外骨骼指的是(人类)骨骼的延伸，但在简单的术语中，一些研究人员将外骨骼定义为任何透明设备，用户或患者可以穿戴或附着在自己身上，通过确定他们的意图扩展他们的自然运动能力[28］．它们的内部部件是由电动机、杠杆和液压组成，可以增强人体的力量和速度，因此很受欢迎。市面上有很多外骨骼，比如Amadeo、HandCARE、ARMin IV和CyberGlove，它们被用来帮助患者参加康复疗程。

    综上所述，在我们的综述中，我们打算确定康复机器人或外骨骼与AR或VR(构成我们综述中考虑的两个主要组成部分，即硬件和接口技术)可能的相互作用，即使用基于外骨骼的硬件作为辅助康复过程的手段使用中间接口。因此，我们开始对康复机器人领域进行探索性的回顾，在技术范围的附加方面，专注于外骨骼与软件媒介的接口领域的解决方案和原型。我们的方法集中在进行系统审查时的常用方法上;然而，我们的分析和思考主要基于定性分组和综合综合，这是由于我们工作的初步性质和我们所考虑的论文的异质和多学科特征。

    为了进一步激发我们的方法、工作和研究目标，我们扫描了文献，提取了像我们这样的综述文章，并出现了两项最近的研究。第一篇主要关注外骨骼在中风康复中的前景[29]，第二篇讨论了基于虚拟现实的康复互动的可能性[30.］．我们将这两者结合在一起，研究当基于硬件的康复辅助设备和描述虚拟现实或游戏机制的软件界面结合在一起时会发生什么。

    因此，综上所述，本综述的目的是考察外骨骼或机器人辅助治疗与VR、AR或游戏化相结合的潜力和最新趋势，以改善脑卒中后患者的运动功能。具体来说，我们旨在确定:(1)这种耦合的方法或设置是否可以为患者提供积极的结果;(2)外骨骼和软件媒介的发展趋势和流行配置;(3)基于外骨骼的HCI治疗领域未来的挑战。


    搜索的数据库和使用的搜索词

    我们根据系统评审和荟萃分析(PRISMA)指南的首选报告项目进行了此次评审[31］．我们搜索了以下数据库以获取相关研究:MEDLINE、EMBASE、Science Direct和The Cochrane Library，并包括了2010年至2017年间进行的研究。使用诸如“中风后康复、外骨骼、机器人设备、虚拟现实、增强现实或游戏化”等搜索词对文献进行了电子搜索。

    纳入和排除标准

    纳入标准如下:(1)脑卒中后康复的实验性、探索性或RCT研究，(2)VR、AR或游戏化视觉反馈，(3)脑卒中患者;以及(4)外骨骼或机器人设备的使用。根据我们对本文的解读，机器人辅助康复领域的VR或AR环境是使用硬件设备和可穿戴外骨骼设备相互连接后实现的现实环境的副本。

    本研究的排除标准为:(1)未使用任何机器人设备或外骨骼的研究;(2)非虚拟或非增强环境下的研究，或没有游戏的研究;(三)用英文以外的文字发表的出版物或者文章。如前所述，由于整理研究的异质性，数据是定性合成的。


    搜索结果

    通过电子检索共查明了504篇文章，通过参考资料检索或其他来源查明了56篇文章。剔除仅处于标题和摘要阶段的129篇引文，得到全文204篇。其中，有132篇引文在全文阶段被排除，其原因在图1根据本文的排除标准。本综述收录了30份出版物的30份研究报告。

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    图1。挑选供审阅的文章。
    把这个图

    收录论文概述

    收录了2010年至2017年发表的所有英文文章。2010年发表了四项研究，2017年发表了一项研究，每项研究涉及的样本规模在1-47名参与者之间;然而，有13项研究的参与者少于10人。在其中两项研究中，这些设备的健康用户被用作对照，以比较患者的改善情况[32，33］．除此之外，一项临床研究[34]只对一名患者进行了为期两周的每周3次6次治疗，结果发现基于虚拟现实的系统对该患者的上肢康复有效。

    正如文章中提到的，参与这些研究的参与者中风后的平均时间从不到6个月到几年不等。四项研究完全没有提及中风后时期[32，33，35-37]，而在亚急性期(中风后不到3个月)进行了3项研究(10%)[38-40］．我们样本中的所有其他论文都是在慢性阶段(卒中后3个月以上)进行研究的。大多数研究(28/30)考虑为上肢设计康复疗法，而只有两项研究涉及下肢。研究中使用了几种测量评估量表，用于评估运动功能的改善，然后我们进行了分析。量表包括契多克-麦克马斯特脑卒中评估(CMSA)、富格尔-迈耶运动评估(FMA)、沃尔夫运动功能测试(WMFT)和改良阿什沃思量表(MAS)等。下表概述了使用的一些标准(参见表1)，而整个数据集的详细概述则载于多媒体附录1．30项研究的全部样本亦载于参考书目[26，32-36，38-61］．

    表1。我们回顾的一些标准及其相关频率的概述(N=30)。
    标准 相对频率,n
    肢体型

    		上肢 28

    		下肢 2
    设备

    		阿明 2

    		Armeo 2

    		Bi-Manu 2

    		其他 24
    自由度

    		< 10 15

    		> 10 1

    		没有提到过 14
    设置

    		诊所 25

    		首页 4

    		这两个 1
    相互作用类型

    		游戏 15

    		虚拟现实 15
    样本大小

    		< 10 14

    		> 10 16

    重要发现

    这些研究被分为不同的领域，在所有30项研究中，一半使用VR疗法，另一半使用一些游戏概念。涉及使用外骨骼或机器人设备以及VR、AR或游戏化的研究都在本综述的纳入标准之内，因此包括了30个外骨骼或机器人设备。在这些设备中，有三种外骨骼使用起来稍微比较流行:ARMin、Bi-Manu Track和ArmeoSpring。这些设备分别在两项研究中重复使用，而24项研究使用了完全不同的外骨骼或机器人设备。

    Klamroth-Marganska [41]在他们的研究中使用ARMin外骨骼在一个具有7自由度的3D工作空间中用于手臂运动损伤。这项研究是在38名中风后患者中进行的，他们总共参加了24个疗程(每疗程45分钟)，在这些疗程中，他们使用了由治疗师调整了难度级别的VR游戏。本研究结果表明，使用ARMin训练的患臂得到改善，并通过VR游戏向患者提供视听反馈，以提高患者的积极性。另一项基于实验室的实证研究[32使用第四版ARMin外骨骼对30名健康和8名受损受试者进行测试，所有受试者在练习回合中都玩不同难度的游戏。之后，通过问卷从参与者那里获得反馈。该研究得出的结论是，与单人游戏相比，受中风影响的受试者更喜欢玩多人游戏，因为这允许他们与同伴或伙伴互动(取决于参与者的个性特征)。

    另一种外骨骼设备Armeo Spring在另外两篇论文中被选中用于分析[42，43］．在Grimm等人的研究中，使用7自由度的Armeo Spring设备进行临床研究，涉及5名受试者，他们参加了为期四周的20次治疗(每次20分钟)。外骨骼使用VR接口，根据患者的表现调整运动的难度级别，并提供运动质量的反馈。观察到运动学参数的改进，从而使这种特殊的vr -外骨骼设置成为卒中后康复的有效组合。在Gijbels等人的文章中，Armeo外骨骼与基于虚拟现实的非游戏化学习(家庭清洁任务)一起使用，10名受试者每周进行三次练习，共持续8周。每节课持续30分钟，并在练习前后提供听觉-视觉表现反馈。这项研究的主要结果是，在两个月的研究期结束时，运动运动功能的提高达到了，即使是高度残疾的患者。

    在2011年，一些研究发表了使用外骨骼与其他技术，这里我们总结一些作为案例研究。兰伯西等人[44]对13名中风后参与者进行了研究，他们使用HapticKnob和游戏，改善了他们的手和手臂运动功能，而Acosta等[26]使用3D手臂协调训练和电子游戏，并得出结论，这对中风康复是有用的。同样，da Silva等人和Stein等人的另外两项研究[40，62在VR和游戏的同时使用了Data Gloves和Amadeo，这导致了参与研究的参与者的多项运动表现指标的改善。此外，bi - manuu - track与游戏和机器人上肢重复训练器(RUPERT)与VR被用于临床和家庭康复，如[53］．在本研究中，在两名患者中，第一名患者的目标运动平滑度有所改善，而第二名患者的目标运动平滑度没有出现上升或下降的趋势。

    到目前为止提到的研究大多涉及人体的一个部位(手臂)，但康纳利等人[35]讨论了在一项临床研究中使用6自由度(伺服电机驱动器)的气动手套的手部改进，该临床研究涉及14名患者，持续6周(每节60分钟)。在研究中使用HMD来测量触觉反馈，结果，FMA得分获得了很大的提高。在另一项研究中，一项基于家庭的手部运动功能改善试验[45其中Hand Mentor Pro (HMP)与电子游戏一起使用。从这项研究中，我们获得了关于手腕运动的质量和数量的视觉生物反馈，这导致了ARAT分数的提高。在最近的一项研究中，Khor等[46在一项30分钟的机器人辅助研究中，7名参与者积极参加了临床和家庭康复治疗，他们的手和手臂功能都有改善。该治疗由CR2-Haptic设备和VR游戏辅助，据报道，所有受试者都对治疗感到舒适。该研究还报告称，由于传感器和执行器的数量减少，其硬件成本较低，但这有降低外骨骼定制和可扩展性的负面影响。

    我们注意到，与上肢康复相比，关于下肢康复的学术文献较少，但我们的综述仍然包括两项涉及下肢康复的研究。Forrester和Mirelman等人[47，63]描述了使用外骨骼Anklebot(3自由度)和罗格斯大学踝关节康复系统(RARS)(6自由度)以及虚拟现实和视频游戏对踝关节和足部康复的有效性。观察到行走速度和麻痹性踝关节运动控制的改善，以及跖屈峰值力矩和踝关节发电量的增加。在最初的搜索之后，通过进一步滚雪球般的搜索，我们还找到了另外两项使用Lokomat外骨骼进行腿部康复的研究[64，65］．这两项研究都使用VR作为他们的主要界面媒介，但前者是一项针对成人的研究，其中赛车游戏是主要感兴趣的对象，而后者是一项针对儿童的研究，其中包含了足球等游戏。两项研究都报告了参与者参与程度的普遍提高，从而进一步概述了利用虚拟现实技术进行机器人辅助下肢康复的潜力。一个有趣的观察是，在我们的样本中没有基于ar的中风康复系统。除了外骨骼和实时跟踪之外，对额外硬件的要求可能会成为一个阻碍。随着AR系统(如HoloLens)目前的进步，我们预计它们在临床和医疗环境中的应用将会增长。

    康复领域未来的挑战

    虽然在大多数研究中观察到积极的结果和运动功能的改善，但来自该系统综述的结果还表明，大多数康复服务是在诊所中以小组形式进行的，而基于家庭的康复很少尝试使用当前的交互技术配置。在临床或实验室环境中进行小组治疗，使患者通过相互合作或相互竞争感到有动力。在以家庭为基础的康复中，患者可能会对治疗所需的先进技术感到不知所措或孤立无援。在这种情况下，技术和治疗过程的设计需要使患者在家庭康复过程中也感到积极和自信(例如通过在线定制游戏)。因此，基于游戏的康复可以发挥关键作用，并为VR或AR提供合适的接口媒介，我们的30篇论文样本中有10篇将游戏与虚拟现实联系起来。我们应该鼓励定制游戏的使用，这样游戏的设计就能够牢记特定的目标用户，从而激励那些在家里玩这些专门游戏的人，将其作为康复过程的一部分。我们样本中的文章指出了研究人员在设计康复游戏(也称为严肃游戏)时必须关注的关键因素，讨论的关键元素包括:游戏是否有意义，是否保留了用户粘性或动机，游戏的难度水平，定制化的作用，获得的反馈的范围和类型，以及游戏玩法的整体可用性。最后，所使用的交互技术也是基于游戏的康复的一个关键考虑因素，什么手势会导致什么游戏事件很容易由所需的运动动作决定(如游戏交互是否会涉及抓、捏或线性肢体运动)。

    然而，这一综述也有一些局限性。例如，采用了不同类型的评估量表和收集的数据质量，这使得难以准确或定量地比较结果和结果。此外，由于非常特定的搜索标准，一些文章可能在审查中遗漏了。

    结论

    本综述从不同的临床试验中收集数据，然后对其进行分类和探索，以发现VR、AR或游戏化在与外骨骼或机器人设备结合使用时对中风后患者的康复的有效性。研究发现，与上肢相比，很少有人利用这些技术进行下肢的康复，目前有各种各样的外骨骼设备在使用中。除此之外，该综述还指出，这些基于外骨骼的设备很少用于家庭试验。这表明，在康复服务从临床环境过渡到以家庭为基础的设置方面存在着相当大的差距。未来的工作应该专注于VR、AR或游戏化技术的成功应用，让中风后患者在家中进行康复治疗。此外，商业、现成的游戏可能很容易部署，但必须致力于设计康复游戏，牢记用户，允许定制，以促进他们的动机。

    的利益冲突

    没有宣布。

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    多媒体附录1

    详细概述了我们的数据集30篇论文。

    PDF档案(adobepdf档案)333 KB
    1. Benjamin EJ, Blaha MJ, Chiuve SE, Cushman M, Das SR, Deo R，美国心脏协会统计委员会卒中统计小组委员会。心脏病和中风统计-2017更新:来自美国心脏协会的一份报告。2017年3月07;135(10):e146-e603 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    2. 彭德尔伯里，罗思韦尔。卒中前和卒中后痴呆的患病率、发病率和相关因素:一项系统综述和荟萃分析。Lancet Neurol 2009 11月8日(11):1006-1018。［CrossRef] [Medline]
    3. Golomb M, McDonald BC, Warden SJ, Yonkman J, Saykin AJ, Shirley B，等。家庭虚拟现实视频游戏远程康复在偏瘫脑瘫青少年中的应用。Arch Phys Med Rehabil 2010 Jan;91(1):1-8.e1。［CrossRef] [Medline]
    4. 近藤一、老龄化社会的脆弱性与机器人的应用。日本综合康复科学杂志2019;10:47-49。［CrossRef]
    5. Wojtara T, Sasaki M, Konosu H, Yamashita M，下田S, Alnajjar F，等。人工平衡器-用于姿势反射的支撑装置。步态姿势2012年3月35(2):316-321。［CrossRef] [Medline]
    6. 尾崎K，近藤I，平野S，香谷H，斋藤E，小泽A，等。对于体弱的老年人，使用平衡运动辅助机器人进行训练比传统训练更有效。Geriatr Gerontol Int 2017 11月17日(11):1982-1990。［CrossRef] [Medline]
    7. 冈岛S, Alnajjar F, Yamasaki H, Itkonen M, García AC，长谷川Y，等。抓取训练机器人激活神经控制回路反射和实验验证，2018年发表于:IEEE机器人与自动化国际会议(ICRA);2018;布里斯班。［CrossRef]
    8. 郭克尔G，柯伦BJ，克雷布斯HI。机器人辅助治疗对中风后上肢恢复的影响:一项系统综述。Neurorehabil Neural Repair 2008;22(2):111-121 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    9. 使用虚拟现实工具的手部康复过程的游戏化:使用跳跃运动进行手部康复。2017年参加:第一届IEEE机器人计算国际会议;2017;台中,台湾。［CrossRef]
    10. 郑杰，石鹏，于浩。基于上肢外骨骼机器人的虚拟现实康复训练系统。2018，发表于:第十届IEEE国际智能人机系统与控制论会议(IHMSC);2018;杭州,中国。
    11. 王晓燕，王晓燕。基于视觉游戏界面的低成本外骨骼手部康复训练。J Intell Robot Syst 2019 1月5日1-17。［CrossRef]
    12. Colombo R, Pisano F, Mazzone A, Delconte C, Micera S, Carrozza MC，等。在机器人辅助康复过程中设计提高患者动机的策略。J Neuroeng Rehabil 2007年3月19日;4:3 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    13. Alankus G, Lazar A, May M, Kelleher C.针对中风康复的定制游戏。2010年出席:SIGCHI计算机系统中人为因素会议;2010;美国佐治亚州亚特兰大市2113-2122页。［CrossRef]
    14. Powell W, Rizzo A, Sharkey PM, Merrick J.虚拟现实技术用于康复的创新和挑战。另类医学研究杂志2018;10(1)[免费的全文]
    15. Housman S, Scott KM, Reinkensmeyer DJ。重力支持的计算机增强手臂运动对重度偏瘫患者的随机对照试验。Neurorehabil Neural Repair 2009 Jun;23(5):505-514。［CrossRef] [Medline]
    16. 游戏的大脑:电子游戏康复上肢中风后。神经调节(第二版)2018:465-476。［CrossRef]
    17. 惠灵顿维多利亚大学，2018年。设计一款增强现实视频游戏，帮助脑卒中患者独立康复https://researcharchive.vuw.ac.nz/xmlui/handle/10063/7023[2019-08-29]访问
    18. Russoniello C, O'Brien K, Parks JM。休闲电子游戏在改善情绪和减少压力方面的效果。神经网络治疗与康复杂志2009;2(1):53-66 [免费的全文]
    19. Jannink M, van der Wilden GJ, Navis DW, Visser G, Gussinklo J, Ijzerman M.低成本电子游戏应用于脑瘫儿童上肢功能训练的初步研究。网络精神行为2008年3月11日(1):27-32。［CrossRef] [Medline]
    20. 张晓东，张晓东。虚拟现实技术在康复治疗中的应用。康复心理学2001;46(3):296 - 311。［CrossRef]
    21. Katz N, Ring H, Naveh Y, Kizony R, Feintuch U, Weiss PL.单侧空间忽视右脑卒中患者安全过马路的交互式虚拟环境训练。2005年10月30日;27(20):1235-1243。［CrossRef] [Medline]
    22. 虚拟康复——好处和挑战。方法Inf Med 2003;42(5):519-523。［Medline]
    23. 叶志明，李晓燕，李晓燕。虚拟现实游戏在脑卒中后上肢康复中的应用。大脑Inj 2016; 30(7): 855 - 863。［CrossRef] [Medline]
    24. Khademi M, Hondori H, Lopes C, Dodakian L, Cramer S.触觉增强现实在康复中监测人体手臂僵硬度。2012年出席:IEEE-EMBS生物医学工程与科学会议;2012;兰卡威岛、马来西亚。［CrossRef]
    25. Mousavi Hondori H, Khademi M, Dodakian L, McKenzie A, Lopes CV, Cramer SC.脑卒中康复中人机交互模式的选择。Neurorehabil神经修复2016年3月30日(3):258-265 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    26. 阿科斯塔A, Dewald HA, Dewald JPA。测试电子游戏对脑卒中达到效果的初步研究。中华康复医学杂志2011;48(4):431-444 [免费的全文] [Medline]
    27. Burke J, McNeill M, Charles D, Morrow P, Crosbie J, McDonough s。Vis Comput 2009 Aug 27;25(12):1085-1099。［CrossRef]
    28. Pratt J, Krupp B, Morse C, Collins S. RoboKnee:一种在走路时增强力量和耐力的外骨骼。2004年参加IEEE机器人与自动化国际会议;2004;新奥尔良，洛杉矶，美国。［CrossRef]
    29. 用于治疗感觉运动缺陷的康复机器人:神经生理学的视角。J Neuroeng Rehabil 2018年6月05;15(1):46 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    30. Laver K, Lange B, George S, Deutsch JE, sapsnik G, Crotty M.中风康复的虚拟现实。Cochrane数据库系统Rev 2017年11月20日;11:CD008349 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    31. Liberati A, Altman DG, Tetzlaff J, Mulrow C, Gøtzsche PC, Ioannidis JPA，等。PRISMA用于报告评估医疗干预研究的系统综述和荟萃分析的声明:解释和阐述。BMJ 2009 7月21日;339:b2700 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    32. Novak D, Nagle A, Keller U, Riener R.增加机器人辅助手臂康复的动机与竞争和合作玩法。J Neuroeng Rehabil 2014年4月16日;11:64 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    33. 上木春，川崎华，伊藤春，西本春，阿部春，青木春，等。康复治疗用多自由度手辅助机器人的研制。IEEE / ASME反式。Mechatron 2012 Feb 01;17(1):136-146。［CrossRef]
    34. 阚平，Huq R, Hoey J, Goetschalckx R, Mihailidis A.自适应上肢卒中康复机器人系统的研制。J Neuroeng Rehabil 2011年6月16日;8:33 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    35. 康奈利L，贾阳，托罗ML，斯托伊科夫ME，凯尼恩RV, Kamper DG。用于中风后手部康复训练的气动手套和沉浸式虚拟现实环境。IEEE神经系统康复学报2010 10月01;18(5):551-559。［CrossRef] [Medline]
    36. delbressin F, Timmermans A, Beursgens L, de Jong M, van Dam A, Verweij D，等。通过严肃游戏激励中风患者使用手臂。在:Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2012发表于:第34届IEEE Engineering In Medicine and Biology Society国际年会;2012;圣地亚哥3564-3567页。［CrossRef]
    37. 张敏，Davies TC，谢松。机器人辅助治疗在踝关节康复中的有效性——系统综述。J Neuroeng Rehabil 2013年3月21日;10:30 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    38. Buschfort R, Brocke J, Hess A, Werner C, Waldner A, Hesse s Arm工作室强化脑卒中后上肢康复:概念、接受、利用及初步临床结果。J Rehabil Med 2010 Apr;42(4):310-314 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    39. Comani S, Velluto L, Schinaia L, Cerroni G, Serio A, Buzzelli S，等。用高分辨率脑电图、机器人和虚拟现实监测中风后的神经运动恢复:一个概念的证明。IEEE跨神经系统修复工程2015年11月23(6):1106-1116。［CrossRef] [Medline]
    40. 达席尔瓦Cameirão M, Bermúdez I Badia S, Duarte E, Verschure PFMJ。基于虚拟现实的康复能加快中风后上肢功能恢复:在中风急性期使用康复游戏系统的随机对照试点研究。神经科学杂志2011;29(5):287-298。［CrossRef] [Medline]
    41. klamros - marganska V, Blanco J, Campen K, Curt A, Dietz V, Ettlin T，等。三维，任务特定的机器人治疗中风后的手臂:一个多中心，平行组随机试验。Lancet Neurol 2014 Feb;13(2):159-166。［CrossRef] [Medline]
    42. 外骨骼辅助的虚拟现实手抓训练在脑卒中康复中的闭环任务难度适应。前沿神经科学2016;10:518 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    43. Gijbels D, Lamers I, Kerkhofs L, Alders G, Knippenberg E, Feys P. Armeo Spring作为训练工具改善多发性硬化症患者上肢功能:一项初步研究。J Neuroeng Rehabil 2011 1月24日;8:5 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    44. Lambercy O, Dovat L, Yun H, Wee SK, Kuah CWK, Chua KSG，等。机器人辅助的抓握和旋前/旋后训练对慢性中风的影响:一项初步研究。J Neuroeng Rehabil 2011年11月16日;8:63 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    45. Wolf S, Sahu K, Bay RC, Buchanan S, Reiss A, Linder S，等。HAAPI(家用手臂辅助进展计划)试验:脑卒中康复中一种新颖的机器人交付方法。神经修复杂志2015;29(10):958-968 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    46. Khor K, Chin PJH, Yeong CF, Su ELM, Narayanan ALT, Abdul Rahman H，等。便携式可重构手腕机器人改善中风后受试者的手部功能。IEEE跨神经系统康复学报2017年10月25(10):1864-1873。［CrossRef] [Medline]
    47. Mirelman A, Patritti BL, Bonato P, Deutsch JE。虚拟现实训练对脑卒中后个体步态生物力学的影响。步态姿态2010年4月31(4):433-437。［CrossRef] [Medline]
    48. 福雷斯特L，罗伊A，克雷布斯HI，马克RF。用机器人装置训练踝关节可以改善中风后偏瘫的步态。Neurorehabil Neural Repair 2011 5月;25(4):369-377 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    49. House G, Burdea G, Polistico K, Roll D, Kim J, Grampurohit N，等。熟练护理设施中居民慢性脑卒中后综合康复:BrightArm Duo的设计与评价。2016年11月11日(8):683-694。［CrossRef] [Medline]
    50. Cameirão MS, Badia SBI, Duarte E, Frisoli A, Verschure PFMJ。虚拟现实神经康复及其接口对慢性脑卒中患者上肢功能恢复的联合影响。中风的2012年10月,43(10):2720 - 2728。［CrossRef] [Medline]
    51. 廖伟，吴春春，谢耀威，林建昌，张威英。机器人辅助上肢康复对慢性中风患者日常功能和真实手臂活动的影响:一项随机对照试验。Clin Rehabil 2012 Feb;26(2):111-120。［CrossRef] [Medline]
    52. 谢燕，吴春春，廖伟伟，林坤春，吴凯凯，李春春。机器人辅助上肢治疗慢性脑卒中强度的影响:一项中试随机对照试验。神经修复杂志2011;25(6):503-511。［CrossRef] [Medline]
    53. 张辉，Austin H, Buchanan S, Herman R, Koeneman J, He J.鲁伯特在诊所和家庭环境中机器人辅助脑卒中康复的可行性研究。2011年参加:IEEE康复机器人国际会议;2011;瑞士苏黎世，5975440页。［CrossRef]
    54. Frisoli A, Procopio C, Chisari C, Creatini I, Bonfiglio L, Bergamasco M，等。机器人外骨骼训练对中风后上肢到达运动的积极影响。J Neuroeng Rehabil 2012年6月09;9:36 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    55. 米赫J J, Novak D, Milavec M, Ziherl J, olenek A, Munih M.基于内在动机原则的虚拟康复环境与游戏设计。临场感:远程操作与虚拟环境2012年2月21(1):1-15。［CrossRef]
    56. Sivan M, Gallagher J, Makower S, Keeling D, Bhakta B, O'Connor RJ，等。基于家庭的计算机辅助手臂康复(hCAAR)机器人装置用于中风后上肢运动:在家庭环境下可行性研究的结果。J Neuroeng Rehabil 2014年12月12日;11:33 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    57. Amirabdollahian F, Ates S, Basteris A, Cesario A, Buurke J, her门斯H，等。用于中风后家庭康复的手/手腕外骨骼的设计、开发和部署- SCRIPT项目。Robotica 2014 9月23日;32(8):1331-1346。［CrossRef]
    58. 斯坦因J, Bishop J, Gillen G, Helbok R.机器人辅助运动治疗中风后手无力的初步研究。发表于:康复机器人(ICORR)， IEEE国际会议。IEEE;2011;苏黎世p。5975426。［CrossRef]
    59. Dovat L, Lambercy O, Salman B, Johnson V, Milner T, Gassert R，等。一种训练手指在中风后的协调性和独立性的技术。残疾人康复辅助技术2010年7月;5(4):279-287。［CrossRef] [Medline]
    60. Merians A, Fluet GG, Qiu Q, Saleh S, Lafond I, Adamovich SV。利用自适应机器人和虚拟现实模拟进行手臂和手的综合训练。《第八届残疾、虚拟现实与相关技术国际会议》，2010年发表于:国际残疾、虚拟现实与相关技术会议;2010;智利。
    61. 王晓燕，王晓燕，王晓燕。慢性脑卒中机器人康复游戏设计。《游戏健康J 2012》12月1日(6):422-430。［CrossRef] [Medline]
    62. 斯坦因J, Bishop J, Gillen G, Helbok R.机器人辅助运动治疗中风后手无力的初步研究。2011年发表于IEEE康复机器人国际会议;2011;瑞士苏黎世，5975426页。［CrossRef]
    63. 福雷斯特L，罗伊A，克雷布斯HI，马克RF。用机器人装置训练踝关节可以改善中风后偏瘫的步态。Neurorehabil Neural Repair 2011 5月;25(4):369-377 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]
    64. Zimmerli L, Jacky M, Lünenburger L, Riener R, Bolliger M.在基于虚拟现实的运动康复中增加患者参与。Arch Phys Med Rehabil 2013 9月94(9):1737-1746。［CrossRef] [Medline]
    65. Brütsch K, Koenig A, Zimmerli L, Mérillat-Koeneke S, Riener R, Jäncke L，等。增强机器人辅助中枢步态障碍儿童步态训练的虚拟现实。J Rehabil Med 2011 5;43(6):493-499 [免费的全文] [CrossRef] [Medline]

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    2 d:二维
    3 d:三维
    啊哈:美国心脏协会
    基于“增大化现实”技术:增强现实
    CMSA:Chedoke-McMaster中风评估
    景深:自由度
    菲利普-马萨:Fugl-Meyer电动机评估
    人机交互:人机交互
    头盔显示器:头戴显示设备
    高分子聚合物:手导师专业
    MAS:修改Ashworth规模
    MRC:医学研究委员会
    棱镜:系统回顾和荟萃分析的首选报告项目
    rar:罗格斯脚踝康复系统
    个随机对照试验:随机对照试验
    鲁珀特:机器人上肢重复训练器
    美国海军:单侧空间忽略
    虚拟现实:虚拟现实
    WMFT:沃尔夫运动功能测验

    G·埃森巴赫编辑;提交22.08.18;由匿名者B Birckhead同行评议;对作者12.10.18的评论;修订版收到09.12.18;接受18.07.19;发表08.09.19

    版权

    ©Omar Mubin, Fady Alnajjar, Nalini Jishtu, Belal Alsinglawi, Abdullah Al Mahmud。最初发表在JMIR康复和辅助技术(http://rehab.www.mybigtv.com)， 2019年9月23日

    这是一篇开放获取的文章，根据创作共用署名许可协议(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)发布，该协议允许在任何媒体上不受限制地使用、分发和复制，前提是必须正确引用最初发表在《JMIR康复和辅助技术》上的原始作品。必须包括完整的书目信息，http://rehab.www.mybigtv.com/上的原始出版物链接，以及版权和许可信息。
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