结合严肃游戏干预的远程医疗系统，以帮助职业治疗师识别和治疗跨越身体中线困难的儿童:职业治疗师中的关键信息访谈gydF4y2Ba

介绍gydF4y2Ba

背景gydF4y2Ba

由于2019冠状病毒病大流行，许多卫生保健从业人员意外地被要求将其标准的面对面治疗转变为远程医疗选择，通常没有事先准备或培训[gydF4y2Ba1gydF4y2Ba］．远程保健正日益成为康复服务中使用的一种服务提供模式。远程保健有可能缓解提供者短缺，降低与提供治疗有关的费用，并允许在客户的自然环境中进行治疗[gydF4y2Ba2gydF4y2Ba］．远程医疗可被职业治疗师用于评估、干预、教育和预防伤害或病情恶化[gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba］．远程医疗促进了与其他专业人员的协作和咨询，从而促进了护理的协调[gydF4y2Ba4gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

中线是一条假想的线，将身体的左右部分分开。越过中线意味着身体的某个部位，例如手或脚，可以自发地移动到身体的另一边来完成一个动作。需要澄清的是，跨越中线有困难的孩子可以在身体上完成跨越身体中心的动作;然而，当他们面临任务挑战时，他们不会直观地越过中线。中线交叉困难儿童的诊断需要一系列临床观察，表明双侧整合功能障碍[gydF4y2Ba4gydF4y2Ba］．进行了一项研究，其中10%的样本被认为构成可能的赤字范围，另外10%被认为处于可疑范围。其余80%被认为落在正常范围内[gydF4y2Ba4gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

中线交叉是一个需要职业治疗师介入的困难。如果不及时处理中线跨越困难，可能会影响孩子的身体健康以及他们未来的发展。如果一个孩子因为COVID-19封锁而没有得到必要的干预，这可能会影响孩子的未来。能够越过中线是一个发展的里程碑。到5岁时，孩子应该能够越过中线，即同时使用身体的两侧[gydF4y2Ba5gydF4y2Ba］．当中线自发交叉时，支持特定活动的神经网络和通路就会发展起来。这是发展和维持与特定活动相关的运动和认知需求所必需的先决技能。因此，跨越身体中线有困难的儿童也经常在阅读、写作、系鞋带、刷牙和参加体育活动方面遇到困难。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

目前治疗师使用的治疗方法是艺术和工艺，其中使用穿线，切割，粘贴和折纸等动作，因为这些动作需要越过中线。手指布偶或贴纸也可以通过将布偶或贴纸贴在孩子的一只手上，然后鼓励孩子用另一只手摘下布偶或贴纸。治疗师使用的其他常用方法包括用胳膊和腿搭积木、玩扭扭游戏和行军游戏。职业治疗师使用标准化的评估工具，如儿童运动评估测试、视觉运动整合发展测试和人画测试来测量功能和职业的变化。这些标准化考试有管理和评分的程序。gydF4y2Ba7gydF4y2Ba］．然而，在测量干预结果时，仍然缺乏可用于客观测量的工具，特别是在患有感知运动障碍或注意缺陷障碍的儿童中[gydF4y2Ba7gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

目前，职业治疗师观察孩子是否表现出给予的行为gydF4y2Ba文本框1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

根据他们的观察和判断，他们判断孩子是否有跨越中线的困难。评估是职业治疗过程中不可或缺的一部分，也是循证实践的必要条件。如果没有适当的测量，治疗师无法为所提供的干预措施提供证据[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba］．评估是主观的，并且存在这种主观性的问题，因为相同的难度级别可能被不同的评估者评估不同。当治疗师为孩子写报告时，证明孩子的改善是具有挑战性的，因为没有标准可以比较。此外，生活在不发达国家(包括南非农村地区)的许多5岁以下儿童面临影响其儿童早期发展的多重风险[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba］．这些孩子和他们的父母往往没有意识到他们可能存在的功能障碍，即使他们意识到了，他们也需要长途跋涉去接受所需的治疗。此外，由于最近的COVID-19大流行及其导致的封锁，许多通常会接受职业治疗的儿童无法获得职业治疗师的帮助，或者不得不减少治疗时间。gydF4y2Ba

如果一个孩子有中线交叉的病理，孩子的行为中的挫折感将是显而易见的，因为孩子会因为不太精细的手技能而在试图从事精细的运动活动时变得愤怒。身体两侧的协调性将不那么完善，导致在进行体育运动或做任何体育活动时遇到困难。此外，当孩子们在跨越中线方面有困难时，他们可能会在视觉上从左到右追踪物体方面有困难。因此，当物体到达中线时，他们经常眨眼，不得不重新聚焦，这导致他们在阅读时失去了位置。此外，在画水平线和对角线以及书写字母时，如“”gydF4y2BaxgydF4y2Ba，他们可能会将这些线分开而不是重叠，因为中线交叉困难[gydF4y2Ba9gydF4y2Ba］．有些孩子可能很难轻易越过身体的中线。当一个孩子在伸手、踏步或看身体中线时表现出犹豫时，这被称为中线交叉抑制。有时，当孩子在需要手臂或腿跨到另一边的大运动任务中犹豫或笨拙时，这种延迟可以被看到。一些中线过线延迟的孩子可能会表现出一些gydF4y2Ba补偿机制gydF4y2Ba这让他们在学校里写字很尴尬。越过中线是一种可以治愈的痛苦。如果一个孩子在跨越身体中线时遇到困难并得到治疗，就会出现一些里程碑式的事件，比如发展出一只占优势的手[gydF4y2Ba6gydF4y2Ba］．铅笔技能和精细运动任务将得到改进，从而轻松过渡到期望掌握这些技能的学术环境。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba］．孩子将能够完成自我照顾的任务，例如，刷牙和穿衣服。孩子将能够踢球和击球以及跑步，因为他们的粗大和精细运动技能将得到改善。最后，他们在视觉上有效地跟踪整个页面的能力会更好，因此，会导致流畅的阅读。gydF4y2Ba

在职业治疗技术发展的前沿，是严肃游戏[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba］．在本研究中，严肃游戏被描述为能够吸引玩家的数字游戏、虚拟环境、模拟和混合现实。这些严肃的游戏形成了能够传达意义的遭遇和体验。gydF4y2Ba11gydF4y2Ba］．严肃游戏的引入是为了满足超越娱乐的目标，并在需要缓解的领域中造福用户。在严肃游戏术语下创造的应用能够激发用户的动机并吸引他们。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

客观的gydF4y2Ba

在提出如何整合严肃游戏之前，传统意义上对待儿童的主要障碍是由于需要密集和重复的练习而导致的无聊。将输入设备和严肃游戏融入治疗方法的优势在于，它可以对抗无聊因素。孩子被置于一个与现实世界相似的游戏环境中，就其所展示的感知刺激而言，这让孩子感到放松[gydF4y2Ba13gydF4y2Ba］．然后孩子就有能力操纵和控制一些刺激，并实时看到他们行为的结果，并相应地调整它们。这个方面，作为互动的组成部分，创造了与环境的接触，让孩子们感觉和控制他们的运动。这个想法被解释为gydF4y2Ba不冥想的知觉错觉gydF4y2Ba［gydF4y2Ba14gydF4y2Ba］．在玩游戏时所产生的熟悉的感觉和孩子控制和操纵周围刺激的能力产生了享受的心理效应，特别是参与的心理效应[gydF4y2Ba14gydF4y2Ba］．目的和快乐的独特结合在孩子身上发展了内在的动机。gydF4y2Ba

微软的Kinect传感器已经得到了高度的研究，并被用于开发新的补充物，以帮助改善或优化全球的康复过程。2012年，鲁伊斯和坎托斯[gydF4y2Ba15gydF4y2Ba设计了一种治疗工具，使用Kinect来进行神经康复，通过游戏来刺激患者的认知功能、感知能力以及粗大和视觉运动技能。该工具验证了患者在以这种方式接受治疗时的乐趣;内在动机是通过目标和快乐的结合来实现的。gydF4y2Ba

此外，Chang等人使用Kinect并结合目的性和愉悦性[gydF4y2Ba16gydF4y2Ba]于2013年在台湾进行了一项研究，提出了通过针对两名14岁脑瘫青少年的个性化治疗来康复他们的可能性。数据显示，在干预阶段，2名参与者上肢康复的动机显著增加，从而改善了运动表现。gydF4y2Ba

虽然Kinect是一个有用的设备，但是当涉及到极端角度或重叠的极端时，它可能会遇到错误检测的问题[gydF4y2Ba17gydF4y2Ba］．2016年，台湾大学提出了一种新的康复游戏系统，该系统将无线惯性测量单元(imu)和Kinect设备集中在身体的上半身。Kinect被用作游戏系统的基础跟踪系统。将多组imu集成到主体的四肢上，通过算法计算角度。我们还添加了无线imu，以弥补Kinect设备中角度计算的误差[gydF4y2Ba17gydF4y2Ba］．这项研究表明，仅使用Kinect本身可能是不够的，因此，需要额外的传感器来确保正确的动作捕捉。gydF4y2Ba

任天堂的Wii Fit是一款既健身又娱乐的商业产品，旨在鼓励人们锻炼身体，提高平衡能力。Wii Fit使用任天堂Wii游戏机和平衡板。那不勒斯大学进行的一项研究发现，Wii Fit在平衡和自信方面的物理治疗比传统治疗有更好的改善[gydF4y2Ba18gydF4y2Ba］．结论是，Wii Fit可以作为虚拟康复干预的辅助手段，并提供了一种令人兴奋的新治疗设备[gydF4y2Ba18gydF4y2Ba］．Wii主机并没有提供一个平台或提供一款游戏，让玩家能够处理更具体的问题，如跨越中线的难度。如果一个人想使用Wii进行治疗或训练，他不仅需要购买平衡板，还需要购买控制台和遥控器，因此对于这项研究所针对的社区来说，它太贵了。gydF4y2Ba

Ultraleap的Leap运动控制器是一种类似于鼠标的计算机硬件传感器设备[gydF4y2Ba19gydF4y2Ba］．使用动作捕捉技术，Leap motion能够处理输入。它不需要直接用手接触设备作为输入;相反，它会追踪手部和手指的运动。尽管Leap Motion的体积很小，但它能够捕捉更小的细节，比如手指的运动。Leap Motion比Kinect更小、更便宜;然而，Kinect在捕捉动作方面更加精确。Sourial和Reichardt [gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba建议实施虚拟治疗师(VT)，以帮助患者在一个引人入胜的游戏化环境中在家进行锻炼。VT人工智能采用了分层有限状态机体系结构。手部疗法帮助病人在受伤或手术后恢复手部的全部功能。手部治疗可能是一个非常繁琐的过程，意味着身体疲惫[gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba］．此外，为了有效的治疗过程，经常与治疗师预约是困难和昂贵的。为了测试VT的效率，使用Unity平台构建了一个基于网络的手部治疗练习。采用Leap Motion技术检测手部运动信息。这个练习在19名参与者身上进行了测试。由虚拟教练指导的想法受到了参与者的欢迎，因为这个练习很有趣，对他们来说很有激励作用。VT指导和评估有帮助且易于遵循。然而，在疼痛检测部分需要进行一些修改，以形成更有效的练习[gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

Hidalgo等人提出了另一个使用Leap Motion的系统，能够提高儿童的精细运动技能[gydF4y2Ba21gydF4y2Ba通过一个严肃的游戏和3D环境。该系统允许治疗师根据孩子的需要在不同级别的严肃游戏中进行选择。游戏使孩子们兴奋不已;然而，由于Leap Motion的读数不准确，孩子们需要时间来适应这个游戏。因此，可以注意到，在孩子们经历不同的挑战时，包括不同的水平会给他们带来兴奋;然而，当技术干扰游戏或难以使用时，孩子需要时间来熟悉系统。gydF4y2Ba

索尼的动作捕捉系统英特尔RealSense可以实现精细的动作手势识别，其小巧的外形可以预先集成到笔记本电脑和平板电脑中，取代传统的相机。gydF4y2Ba22gydF4y2Ba］．这种设置使新的治疗方法以严肃游戏的形式出现，这些游戏既吸引人又易于设置。Chhor等[gydF4y2Ba22gydF4y2Ba]开发和评估了一个严肃的游戏原型，用于康复使用英特尔的RealSense(称为gydF4y2Ba突破gydF4y2Ba)基于商业游戏框架。尽管RealSense可以很容易地与上述应用程序集成，但它是一个昂贵的应用程序。gydF4y2Ba

神经可塑性是指大脑在结构和功能上的适应能力，并通过训练和经验得到增强。众所周知，神经可塑性在一个关键时期达到最大值，这个时期相当于儿童生命的前7年[gydF4y2Ba23gydF4y2Ba］．因此，随着一个严肃游戏的发展，考虑到这个年龄段孩子大脑的神经可塑性，孩子可能能够发展出必要的路径来进行曾经看起来不可能的运动。随着技术与这种方法的创新和创造力的结合，可以开发出一种有益的方法来减轻诸如中线交叉之类的强加，以协助职业治疗师治疗儿童。一种带有输入装置的严肃游戏最初是为了辅助中线交叉治疗而开发的[gydF4y2Ba24gydF4y2Ba］．一种经过改进的无线输入设备被开发出来。gydF4y2Ba25gydF4y2Ba］．这项研究的目的是双重的。第一个目标是设计一个基于网络的远程医疗系统，该系统由一个严肃的游戏、一个输入设备和一个基于网络的仪表板组成，该仪表板向职业治疗师显示相关数据。第二个目标是关注该系统是否适合其目的，是否可以被职业治疗师采用来远程治疗患者。gydF4y2Ba

方法gydF4y2Ba

目的一:设计中线穿越严肃游戏远程监控系统gydF4y2Ba

概述gydF4y2Ba

采用敏捷软件开发生命周期方法开发端到端解决方案。之所以选择这种方法，是因为在设计过程中需要频繁的反馈，允许设计团队在每次迭代结束时通过协作设计给出建议。设计团队由游戏设计师、电子工程师和职业治疗师组成。gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba展示了敏捷软件开发生命周期的迭代。值得一提的是，该解决方案的每个组件(游戏邦注:包括严肃游戏、输入设备和远程医疗系统)都是通过迭代独立开发的;然而，组件在每次迭代结束时被集成和测试。此外，前一个项目的初始严肃游戏被用作本研究中提出的基于web的远程医疗解决方案的基础[gydF4y2Ba24gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

一个高级的解决方案设计如图所示gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba。事件的先后顺序见gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

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创新的低成本输入设备如图所示gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba是以前开发和使用的，以便儿童的运动可以作为游戏的输入[gydF4y2Ba25gydF4y2Ba］．输入设备的设计是这样的，当设备打开，游戏开始时，连接就建立起来了。没有复杂的安装或设置步骤。看护人的角色是帮助孩子用游戏设置设备。此外，看护人将向孩子解释如何玩耍，然后根据职业治疗师设计的指导方针观察孩子的动作，这些指导方针将在gydF4y2Ba结果gydF4y2Ba部分。本文主要介绍了数据可视化组件和新型严肃游戏的设计。gydF4y2Ba

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初始严肃游戏gydF4y2Ba

之所以选择休闲游戏类型，是因为它的系统要求较低，适合大多数设备，同时也不要求玩家高度专注。gydF4y2Ba26gydF4y2Ba］．这款游戏没有连接互联网，玩家必须安装它才能玩。事实上，游戏不需要太多的注意力，这是确保孩子不会感到疲劳和沮丧的重要因素。此外，游戏的持续时间被故意设计得很短，以保持孩子的注意力。开发的游戏包括一个由孩子控制的精灵[gydF4y2Ba24gydF4y2Ba］．精灵是用来描述孩子可以控制的角色、形状或角色的术语。该装置被固定在儿童的手上，儿童站着时将手臂伸到前面，以弧形移动装置。这个游戏的目的是收集在一个计算好的位置从空中落下的脸。游戏中的动作确保了孩子越过中线。这个游戏的目的是提示孩子们做一些特殊的动作，这些动作是职业治疗师在使用传统治疗方法时会用到的。gydF4y2Ba

输入设备gydF4y2Ba

输入装置的初步设计及详细的新设计所遇到的问题，已于先前发表[gydF4y2Ba25gydF4y2Ba］．为了完整起见，本节给出了输入设备的简短概述。在初始输入装置中，使用加速度计和磁力计来获取儿童的运动[gydF4y2Ba25gydF4y2Ba］．设备的倾斜并不是影响设计可行性的唯一问题;在每次比赛之前，需要进行校准以获得传感器的参考值。对于治疗师来说，期望孩子每次想玩游戏时都进行校准，以确保他们不会倾斜传感器，这似乎不是最合适的解决方案。因此，需要一个更适合儿童的设计，能够追踪手从一边到另一边的运动(穿过身体的中线)，并将位置转换到游戏中。除了精确地变换运动外，还需要一种不需要校准传感器的设备。当在设计阶段与职业治疗师进行讨论时，建议设计一种可以放置在表面上的输入设备。这背后的想法是让孩子们从一边到另一边移动他们的手，并表现出在执行跨越中线的任务时所需的相同动作，比如写作。通过对可使用的合适传感器或电气设备的广泛研究，达成了一种清洁，创新的解决方案。这种设计需要增加一个线性电位器; the input device is shown in图4gydF4y2Ba［gydF4y2Ba25gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

目标二:评估在线游戏是否符合目的gydF4y2Ba

在原型开发出来之后，评估这个解决方案对职业治疗师来说是否可行以及它是否适合目的是至关重要的。这是通过与职业治疗师的半结构化访谈实现的。这些职业治疗师都有5到10年的工作经验。此外，由于许多儿童有跨越中线的困难，这些职业治疗师有能力提供关于识别和治疗中线跨越困难的反馈。请注意，参与设计会议的职业治疗师没有被包括在系统的评估中。gydF4y2Ba

研究人员向每个参与者详细介绍了这项研究的目的。研究者进行了完整解决方案的演示，让职业治疗师通过游戏并解释游戏的每个阶段是如何进行的。然后，职业治疗师有机会玩这个游戏，并自己评估每个阶段。进行了半结构化访谈，使研究人员能够进一步探索由gydF4y2Ba

治疗师。每次会议都是单独进行的，以确保公正和客观的反应。访谈的目的是强调解决方案的优点和缺点，以及远程管理解决方案的适用性。面谈为治疗师提供了提出改变和提供建议的机会。为了不限制治疗师的回答，这些问题被故意设置为开放式的。需要从访谈中建立的主要主题可以在gydF4y2Ba文本框2gydF4y2Ba。每个部分包含的问题可以在gydF4y2Ba文本框3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba

目的一:设计中线穿越严肃游戏远程监控系统gydF4y2Ba

改编严肃游戏gydF4y2Ba

如前一节所述，最初的游戏被用作新的远程医疗系统的基础。新系统包括一个改编的严肃游戏(有不同的关卡)、一个输入设备和一个基于网络的后端系统，该系统使职业治疗师能够访问有关干预的仪表板和行为信息。在合作设计阶段，我们决定将严肃游戏划分为不同的阶段。每个阶段都有特定的目标，可以根据每个孩子的个人需求设置不同的游戏变量。游戏包括4个阶段:评估阶段、2个干预阶段和维持阶段[gydF4y2Ba24gydF4y2Ba］．在每个阶段中，有3个变量:距离、速度和时间，它们用于创建特定的测试环境。时间变量设为2分钟，所有阶段保持不变。所选择的持续时间由职业治疗师建议。持续时间被故意设置得很短，让孩子在短时间内集中注意力，而不会感到无聊或失去注意力。每个阶段都有一个特定的干预措施，这将在下面解释;因此，每个阶段的输入是不同的。职业治疗师可以按照他们认为合适的方式设置这些输入(或建议家中的看护人在远程治疗中使用哪些值)。gydF4y2Ba

游戏环境是通过选择一个阶段和选择该阶段所需的输入值来选择的。游戏开始时，帽子(由孩子使用输入设备控制)从屏幕的左侧或右侧开始，这取决于孩子的惯用手。为了解释这个问题，我们将使用右撇子;因此，雪碧从左边开始。如果孩子是左撇子，精灵就会从右边开始，这样孩子的第一个动作就会越过中线。从天上掉下来的球被策略性地放置，这取决于舞台，这将在下面讨论。当球落下来时，孩子必须接住帽子里的球，并把帽子放回起点(屏幕的左边或右边)，以获得一分。gydF4y2Ba文本框4gydF4y2Ba显示了方程中使用的变量。gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba显示了变量集的输入和方程。游戏流程如图所示gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba;根据舞台的不同，方程显示在gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba将被插入。gydF4y2Ba

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阶段1gydF4y2Ba

第一阶段是gydF4y2Ba开始的距离gydF4y2Ba(XgydF4y2Ba_0gydF4y2Ba),gydF4y2Ba增量的距离gydF4y2Ba(1)作为输入。起始距离是x轴上第一个球将从天空(屏幕顶部)生成的点。x轴表示为gydF4y2Ba图6gydF4y2Ba。的gydF4y2Ba增量的距离gydF4y2Ba是从起始距离增加的距离。x轴上产生球的点是一个函数gydF4y2Ba分数gydF4y2Ba(年代);随着gydF4y2Ba分数gydF4y2Ba增加，产生的球的距离也增加。得分代表被接球和回球的数量。一个球被认为gydF4y2Ba返回gydF4y2Ba当帽子到达屏幕左侧时，如果孩子是右撇子;如果孩子是左撇子，帽子也需要是左撇子gydF4y2Ba返回gydF4y2Ba在屏幕的右边。分数只有在帽子被归还后才会更新。因此，下一个球落下的点将随着距离的增加而增加(如果孩子是右撇子，则向右增加)。如果一个球丢了，直觉上，分数不会增加，因此保持不变;因此，球将在相同的位置生成，而不是在增加的距离上生成。gydF4y2Ba

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第一阶段是评估阶段，目的是确定孩子越过中线的总体能力。除了将阶段整合到游戏中，还引入了一个输入由治疗师确定的指定变量的界面。这些变量为孩子创造了量身定制的游戏环境。在阶段1中，速度和时间变量保持不变，而距离变量增加。所示的输入设备gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba控制中所示帽子的移动gydF4y2Ba图6gydF4y2Ba从一边到另一边，模拟书写时越过中线的运动。孩子接住球后，帽子需要一直移动到屏幕的另一边，确保中线交叉。gydF4y2Ba

在第一阶段建立了儿童基线功能的参考点，包括他们越过中线的能力。实现中线交叉所需的外部输入量将由系统管理员记录。虽然游戏的目的是确定跨越中线的核心损伤，但临床推理，观察和职业治疗师的外部指导对于全面准确的评估至关重要。如果职业治疗师没有进行评估(即看护人、家长、老师或监护人)，请参阅注释页gydF4y2Ba图7gydF4y2Ba，将需要完成，并在游戏结束时呈现给管理员。在孩子玩游戏之前，会给看护者提供一份包含关键参考点的指导脚本，以帮助和确保准确的观察。根据这些结果，职业治疗师将根据孩子的需求构建和制定个性化的治疗计划，这可以远程完成。gydF4y2Ba

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第二阶段gydF4y2Ba

第二阶段gydF4y2Ba开始的距离gydF4y2Ba(XgydF4y2Ba_0gydF4y2Ba),gydF4y2Ba距离方差gydF4y2Ba作为输入。在这里,gydF4y2Ba距离方差gydF4y2Ba距离gydF4y2Ba开始的距离gydF4y2Ba，距离可以变化;例如，如果gydF4y2Ba开始的距离gydF4y2Ba是1.5gydF4y2Ba距离方差gydF4y2Ba为0.5时，球可以在x轴上的点1和点2之间生成。gydF4y2Ba

第2阶段是第一个干预阶段，旨在提高孩子的总体跨越中线的能力。这个阶段允许调整距离变量，而速度和时间变量是恒定的。看护人将这个距离设定为孩子开始出现中线交叉问题的特定距离。这个距离可以在干预过程中进行调整和分级。gydF4y2Ba

第三阶段gydF4y2Ba

第三阶段是gydF4y2Ba开始的距离gydF4y2Ba(XgydF4y2Ba_0gydF4y2Ba)，gydF4y2Ba初速度gydF4y2Ba(SpgydF4y2Ba_0gydF4y2Ba),gydF4y2Ba增量速度gydF4y2Ba(是gydF4y2Ba_pgydF4y2Ba)作为输入。的gydF4y2Ba初速度gydF4y2Ba是球开始下落的速度。的gydF4y2Ba增量速度gydF4y2Ba是从起点开始速度的增加。球将在指定的起始点继续下落;然而，球下落的速度会随着每个球被接住而增加。gydF4y2Ba

第三阶段，即第二个干预阶段，旨在提高孩子越过中线的总体能力。距离和时间变量将保持不变，而速度变量将增加。这增加了足够的准确性和技巧。gydF4y2Ba

第四阶段gydF4y2Ba

阶段4不需要任何输入，因为每个球产生的位置是随机的。每个球产生的点是使用随机函数计算的gydF4y2BaRand ()gydF4y2Ba。如图所示gydF4y2Ba图6gydF4y2Ba， x轴从-7.5到7.5;因此，球可以在轴上的任意点生成。球的速度保持不变，不随得分而增加。阶段4的游戏时间是恒定的。gydF4y2Ba

第4阶段，即不受管制的一轮，目的是保持孩子在前几个阶段获得的技能。在这个阶段，速度和时间变量将保持不变，而距离变量将是随机的。gydF4y2Ba

得分gydF4y2Ba

在协作设计阶段，职业治疗师对各阶段的评分标准提出了建议。这些评分标准是基于职业治疗师在传统治疗过程中通常所做的观察。前三个标准是根据从游戏中获得的玩法数据生成的，接下来的五个标准是通过观察记录下来的。为了确认孩子没有表现出任何形式的中线交叉的病理，孩子需要在他们的计分卡上达到总分≥4分。应该指出的是，所有8个标准应该相互结合使用，而不是单独评估。gydF4y2Ba表2gydF4y2Ba显示了8个标准，被评估的观察结果，以及对阶段1的标准进行评分的测量。如果一个孩子达到某一标准的得分，就会得到一分。除标准4外，其他阶段的标准与阶段1相同。在阶段2的评分标准中，确定目标区域内球的随机位移效果，而不是增加距离。在第三阶段的得分标准中，决定提高球的速度而不是增加距离的效果。最后，在第四阶段的得分标准中，确定随机落球的效果。gydF4y2Ba

数据可视化gydF4y2Ba

职业治疗师可以帮助有跨越中线困难的儿童发展日常生活活动所需的技能。在治疗过程中，职业治疗师使用各种技术来支持康复，如功能性电刺激、约束诱发的运动训练、促进和虚拟现实应用[gydF4y2Ba27gydF4y2Ba］．治疗、锻炼和特定情境再训练的结合对神经可塑性至关重要gydF4y2Ba介绍gydF4y2Ba。虽然回顾性回忆和运动日记可以收集主观数据，但这些数据的质量是有限的，并且依赖于职业治疗师所写的笔记和观察;因此，职业治疗师缺乏客观的数据来说明练习的执行程度。因此，设计了一个仪表板，通过提供有关难以越过中线的儿童的客观数据集来帮助职业治疗师。所提出的监测工具提供了一种解决方案，可以记录儿童在评估或治疗期间的游戏玩法，并且治疗师可以将游戏中收集的数据可视化。该系统的设计，特别是监控功能，允许父母或监护人在家庭环境中与孩子一起使用游戏和输入设备，并可以远程使用。因此，这款游戏将不局限于只能在治疗期间玩，也可以在治疗时间之外玩。使用微软的PowerBI设计了一个仪表板来显示图中所示的数据gydF4y2Ba图8gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

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在评估过程中，职业治疗师被要求自己玩这个游戏，熟悉这个系统是如何工作的。gydF4y2Ba图9gydF4y2Ba展示了一个说明性的例子，说明仪表板如何寻找一个没有中线穿越困难的孩子。仪表板可以远程访问。gydF4y2Ba图10gydF4y2Ba这是一个为有中线穿越困难的儿童设计的仪表板的说明性例子。红圈表示随着距离的增加，gydF4y2Ba孩子gydF4y2Ba丢了更多球。在这种情况下，有各种因素可能会影响gydF4y2Ba孩子的gydF4y2Ba结果。例如，gydF4y2Ba孩子gydF4y2Ba他们可能会觉得无聊，因此没有像他们应该玩的那样玩。成绩一般的孩子需要进一步评估，看看他们的成绩是由于中线交叉的病理还是其他因素造成的。gydF4y2Ba

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目标2:评估网页游戏是否符合目的gydF4y2Ba

治疗师评论说，将评估和治疗整合到同一个应用程序中很方便，因为它有助于治疗师对孩子进行评分。游戏的发展阶段也受到了治疗师的赞扬，因为每个阶段都有不同的焦点和特定的结果。他们一致认为，与传统的评估和治疗方法相比，游戏通过提供可测量和标准化的数据而创造的定量方面具有优势。当使用传统的方法时，比如让孩子构建一个谜题或在一页上画一条线，没有可以推断出的定量测量;相反，评估仅限于单纯的观察。提出的解决方案不仅可以获得定量数据，还可以使用注释页记录观测数据。gydF4y2Ba

此外，他们提到说明页不仅是描述性的，而且还赞赏它的设计是为了让非医疗专业人员理解，从而使观察记录更加有效和用户友好。注释页被视为严肃游戏的一个极其有益的方面，因为它确保评估员涵盖了评估和治疗中包含的所有观察成分。根据游戏触发的动作以及应用程序记录的定量和观察数据，职业治疗师得出结论，这个带有输入设备的严肃游戏将帮助他们确定一个孩子是否有中线交叉的病理。此外，该解决方案还将有助于治疗儿童的病理。最后，治疗师认为解决方案可以帮助暴露和识别孩子可能患有的其他粗大和精细运动疾病，或者甚至可以揭示潜在的行为、认知或身体障碍。有人建议，评估阶段应按年龄组标准化。gydF4y2Ba

鉴别一个孩子是否有中线交叉的病理的方法之一是观察孩子是否有中线抽搐。这可以在孩子做动作时注意到，当中线交叉时，他们的眼睛快速地从一边移动到另一边。因此，治疗师建议结合眼动追踪来检测孩子的动眼肌功能是否受损。还可以通过使用笔记本电脑摄像头进行额外的监测，以观察儿童的眼球运动、头部调整和姿势。gydF4y2Ba

作为游戏的一部分，当孩子抓住掉在帽子里的物体时，孩子被要求把帽子放回屏幕的一边以获得一分。尽管当物体返回到一边时会发出警报，但有人建议在屏幕上显示提醒，以便在孩子抓住物体的地方将物体返回到一边。此外，当孩子在玩游戏和控制输入设备时，孩子可能会释放设备。因此，建议如果孩子在游戏过程中释放设备，应该显示一个警告，提醒孩子抓住设备。gydF4y2Ba

特别关注仪表板设计，因为它是实现远程监控的重要组成部分。每个人都一致认为，仪表板跟踪孩子进步的能力将极大地有利于他们的报告。仪表板中显示的结果将帮助他们支持和验证他们的观察结论。此外，当向客户的医疗辅助人员提交报告时，仪表板上的数据可以用来巩固他们的结论，并可以包含在他们的报告中。gydF4y2Ba

职业治疗师提出的唯一缺点是仪表盘可能不太容易被外行人理解;然而，有人建议向治疗师提供如何解释和分析仪表板的培训。另一个缺点是，仪表板仅限于显示中线交叉评估的结果，而不能显示游戏可以识别的其他困难。gydF4y2Ba

有人建议提供一种方式来显示不同类别的标准化结果，例如按年龄进行搜索，从而显示特定年龄组的结果。采用标准化的标准将使该儿童能够与正在接受检查的特定领域内的其他儿童进行比较。另一个建议是允许治疗师在孩子的测试结果上添加额外的评论，以供进一步参考。最后，有人提出可以加入人工智能，这样当治疗师或监护人在笔记页上发表评论时，观察结果可以转化为可用于计算评分标准的定量数据，而不是为需要观察的标准输入分数。gydF4y2Ba

职业治疗师一致认为，这种解决方案可以用作远程医疗设备。为了进一步提升这些优势，有人建议将游戏作为移动应用进行部署。这将允许游戏在智能设备上运行，从而使它比仅在笔记本电脑或电脑上运行更容易访问。第二个建议是记录游戏玩法，以便可以回放以供参考。建议引入视频或聊天功能，以便儿童或监护人可以与治疗师沟通。gydF4y2Ba

讨论gydF4y2Ba

主要研究结果gydF4y2Ba

一个由一个严肃的游戏和一个输入设备和一个仪表板组成的远程医疗系统可以被实施，以解决儿童中线穿越的困难。与传统的评估和治疗方法相比，评分系统提供了一个定量的方面，证明它是有利的，因为传统的评估和治疗方法仅限于观察。此外，在严肃游戏结束时完成的笔记页确保在评估儿童时至关重要的观察成分仍然包括在整体评估中。因此，远程保健系统不仅可以获得定量数据，而且还允许使用笔记页记录观测数据。gydF4y2Ba

尽管有许多输入设备可用于治疗原因，如文献部分所述，但它们都有缺点，需要解决，以使它们更适合用于具有中线交叉病理的儿童。所有这些设备的共同缺点是它们的成本。指望父母购买昂贵的设备在家治疗是不可行的，这些设备只能在有限的时间内使用。Kinect系统的成本约为399美元，Wii为164美元，而该系统的制造成本约为32美元。如果大量生产，这个价格也会降低。gydF4y2Ba

Wii为体能训练和平衡提供了一个合适的解决方案;然而，没有游戏明确地针对治疗或评估儿童的中线交叉[gydF4y2Ba18gydF4y2Ba］．起初，Leap Motion似乎是开发VT的合适设备;然而，由于该装置的读数不准确，会影响游戏体验，因此该装置并不适合儿童使用[gydF4y2Ba21gydF4y2Ba］．RealSense是一个合适的工具;但是，由于该设备的价格较高，因此不适合[gydF4y2Ba19gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

对严肃游戏和Kinect的研究表明，个体更有动力，更享受治疗，甚至使治疗更容易获得。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba］．根据职业治疗师的反馈，孩子也将从本文提出的系统中体验到这些好处。然而，这只能在临床研究中得到证实。gydF4y2Ba

限制gydF4y2Ba

在确定严肃游戏是否可作为治疗中线跨越困难的可行选择和适合目的时，似乎缺乏关于应用严肃游戏对儿童有益的临床证据[gydF4y2Ba28gydF4y2Ba］．由于直接在儿童身上测试解决方案的伦理约束，我们收集了职业治疗师的专业意见来验证解决方案。下一步将是获得必要的许可，以便直接对越过中线的儿童进行测试，以获得基线。此后，可以对跨越中线有困难的儿童进行测试。虽然仪表板是可配置的，但发现它有点难以解释。有人建议，可以训练治疗师来解释和分析仪表盘。远程医疗系统只关注一种干预措施。因此，使用严肃游戏和输入设备来帮助发现和识别儿童可能存在的其他粗大和精细运动困难的可能性可以进行调查。gydF4y2Ba

未来的工作gydF4y2Ba

治疗师相信，远程医疗系统将帮助他们识别和治疗有中线交叉困难的儿童。因此，使用这种解决方案来暴露和识别儿童可能存在的其他粗大和精细运动困难的可能性可以进行调查。此外，该解决方案甚至可以揭示潜在的行为、认知或身体障碍。为了澄清，治疗师将能够识别其他方面，如手支配，眼球追踪，姿势控制，运动范围，孩子的注意力和焦点，以及孩子在玩游戏时的手功能(抓握和抓握)。此外，当确定一个孩子是否有中线跨越困难时，可以观察到中线抽搐。当一个孩子面对与中线交叉的动作时，他们的眼睛会迅速地从一边移动到另一边。因此，提出了在解决方案中加入眼球追踪功能。为了减轻治疗师对年龄较大的儿童可能比年幼的儿童更快地实现游戏目标的担忧，可以引入每个年龄组的标准化评估阶段。gydF4y2Ba

在游戏中，当一个下落的物体被抓住时，玩家需要做的一件事就是将物体放回一边，从而获得一分。目前，当对象返回时，会发出警报，表明得分。有人建议显示一个提醒，提醒人们把物品放回一边。此外，当儿童使用输入设备玩游戏时，儿童可以释放该设备。因此，有人建议，如果设备在游戏过程中被释放，应该显示一个警告，提醒孩子继续拿着设备。此外，仪表板上显示的结果一次只能显示1名球员的结果。提出了一项建议，提供一种方法来显示不同类别(如年龄)的标准化结果。这样就可以将该儿童与特定区域内的其他儿童进行比较。gydF4y2Ba

在未来的迭代中，可以结合人工智能，这样当治疗师或监护人在笔记页上发表评论时，观察结果可以转化为可用于计算评分标准的定量数据，而不是为需要观察的标准输入分数。最后，本文提出的解决方案可以提取游戏数据，帮助职业治疗师识别和治疗跨越中线困难的儿童。越来越多的职业治疗师在他们的实践中采用这种解决方案，意味着会有更多的孩子玩这个游戏，最终意味着会积累更多的数据。这些数据可以使用机器学习算法进行分析，以发现趋势，并增强评估和治疗过程以及产生的可视化效果。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

设计了一个解决方案，以确定包含严肃游戏的远程医疗系统是否可以帮助职业治疗师识别儿童是否具有中线交叉的病理，并可以帮助远程治疗儿童。严肃游戏的引入是为了满足超越娱乐的目标，并在需要缓解的领域中造福用户。通过与职业治疗师的合作，远程保健系统被设计成利用严肃游戏中的不同级别，其中每个级别处理治疗过程的不同需求。伴随着这款严肃游戏的是一款新颖、低成本的输入设备，它可以追踪孩子的手从一边到另一边的运动，并将这个位置转化为游戏。所有结果都保存在网络上，职业治疗师可以访问显示每个孩子结果的仪表板。此外，观察到的行为信息也将被保存下来，以帮助职业治疗师做出有关改变干预措施的决定。在访谈中，职业治疗师表示仪表板将支持他们的治疗计划，并且端到端解决方案确实可行。gydF4y2Ba