淺談人機交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用

蘇雅

摘 要： 信息技術(shù)的高速發(fā)展給人類的生產(chǎn)和生活帶來極大的便利，提高人類社會的生產(chǎn)效率和生活質(zhì)量也離不開對信息技術(shù)的研究和利用。而信息技術(shù)在從一開始被人們使用的時候就產(chǎn)生了人機交互技術(shù)這一重要學(xué)科，并隨著信息技術(shù)的發(fā)展人機交互技術(shù)取得了長足的發(fā)展，在一些領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了良好的效果。因此，人機交互技術(shù)也成為21世紀在信息領(lǐng)域亟待解決的重大課題和世界各國在信息產(chǎn)業(yè)競爭的一個焦點，各國將人機交換技術(shù)作為信息技術(shù)中最關(guān)鍵的學(xué)科問題進行研究。在人機交換技術(shù)不斷取得新的突破的時代背景下，通過人機交換技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用，使傳統(tǒng)的康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品與患者交互方式發(fā)生了改變，重新構(gòu)建了用戶的體驗。本文將通過對人機交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用的可行性進行探討分析，促進人機交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用得到進一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 人機交互技術(shù);康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品;現(xiàn)狀;趨勢;必要性;應(yīng)用

1 人機交互技術(shù)發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢

1.1 人機交互技術(shù)發(fā)展的歷史

1946年自從世界上第一臺計算機ENIAC問世以來，人機交互技術(shù)就成為了信息技術(shù)科學(xué)的一個重要的學(xué)科分支。第一臺計算機被發(fā)明的時候是用來計算火炮彈道和破譯密碼等軍事領(lǐng)域，這時候的人機交互技術(shù)主要是通過打孔紙條等原始的方式;1964年Douglas Engelbart發(fā)明鼠標，計算機技術(shù)進入了個人計算機時代，鼠標為用戶帶來了全新的交互體驗;到20世紀70年代，Alan Kay提出了對象程序設(shè)計，并發(fā)明了重疊式多窗口系統(tǒng)，重疊式多窗口也為現(xiàn)代電腦操作系統(tǒng)的形成奠定了基礎(chǔ);1985年，IBM為個人電腦配置101鍵標準鍵盤，它標志著字符用戶界面時代的到來，也為現(xiàn)代計算機鍵盤布局奠定了基礎(chǔ);同時在這一年里，微軟也推出第一代操作系統(tǒng)，初代為Microsoft-DOS模擬環(huán)境，商用操作系統(tǒng)的出現(xiàn)導(dǎo)致個人電腦的用戶量急劇增加;1989年，Berners-Lee使用HTML及HTTP開發(fā)了WWW網(wǎng)，隨后便出現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)用戶界面，這一事件標志著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來;20世紀90年代，MIT的媒體實驗室率先進人機交互技術(shù)領(lǐng)域主要在語音交互、手勢交互、虛擬現(xiàn)實等方面做了許多開拓性的工作，同時，它也為如今人工交互技術(shù)探索出了發(fā)展方向。

1.2 人機交互技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

1.2.1 傳統(tǒng)的人機交互技術(shù)

傳統(tǒng)的人機互換技術(shù)認識目前主要使用的人機互換技術(shù)，主要包括了外接硬件設(shè)備和用戶界面兩個方面。首先是外接硬件設(shè)備，它指的就是我們通常使用的計算機鼠標和鍵盤。鼠標是計算機的輸入設(shè)備，它最主要的作用是指示計算機顯示系統(tǒng)的橫坐標和縱坐標;鍵盤和鼠標一樣，也是計算機的輸入設(shè)備，它使計算機的輸入方式更加多樣全面，使輸入內(nèi)容也更加的符合人們的需求。其次是用戶界面，用戶界面又被稱為 UI（User Interface），他主要是通過關(guān)注和使用軟件進行人機交互，通過操作的便捷實用和界面的美觀簡潔來提升用戶體驗。

1.2.2 先進的人機交互技術(shù)

先進的交互技術(shù)主要包括語音交互和虛擬現(xiàn)實兩個方面。近些年來，隨著人工智能和大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的不斷發(fā)展，先進的人機交互技術(shù)取得了長足的發(fā)展。語音交互技術(shù)和虛擬現(xiàn)實交互技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到各種各樣電子產(chǎn)品上，讓人機交互技術(shù)更好地為人們的生產(chǎn)和生活提高服務(wù)。

1.3 人機交互技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

1.3.1 集成化

人機交互技術(shù)會對通過對用戶的語音、手勢、表情、肢體動作等進行識別的交互形式，通過對各種識別結(jié)果的集成和融合輸出最后的判斷。

1.3.2 智能化

在未來的人機交互技術(shù)發(fā)展中，會與人工智能技術(shù)進行深度的結(jié)合，通過讓計算機更好地對用戶的識別、跟準確的了解用戶的意圖，并做出合適、正確的反饋，提高人機交互的自然性和高效性，是人機交互變得像人與人交互一樣自然、流暢和方便。

1.3.3 標準化

通過對所有生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展規(guī)律的認識我們可以發(fā)現(xiàn)，為了提高生產(chǎn)效率和節(jié)約生產(chǎn)成本最終一定會形成技術(shù)標準。人機交互技術(shù)也一樣，除了為了提高效率和節(jié)約成本之外，提高不同設(shè)備的兼容性是人機交互技術(shù)的發(fā)展趨勢，標準化也是所有用戶的需要和社會的必然需求。

2 人機交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中應(yīng)用的必要性

2.1 康復(fù)醫(yī)療的概念和市場發(fā)展前景

隨著人們生活水平的不斷提高和健康觀念的不斷轉(zhuǎn)變，康復(fù)醫(yī)療逐漸的走進了人們的日常生活，緩解和治療了患者的病情，提高了人們的身體健康程度。康復(fù)醫(yī)療是一門探究殘疾治療和術(shù)后康復(fù)的應(yīng)用醫(yī)學(xué)。主要是通過物理運動、技巧和語言等多種方式的訓(xùn)練提高患者康復(fù)程度。康復(fù)醫(yī)療雖然起步晚、規(guī)模小，大發(fā)展速度很快，主要是應(yīng)為患者的市場需求大，今后發(fā)展康復(fù)醫(yī)療也是我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的一個重要發(fā)展方向。

2.2 我國康復(fù)醫(yī)療的現(xiàn)狀和存在的問題

據(jù)統(tǒng)計，凡是因為神經(jīng)系統(tǒng)受損或者有障礙的患者都需要康復(fù)醫(yī)療，其中比較常見的病例有腦卒中或腦損傷。此外，需要康復(fù)醫(yī)療的病癥還有肢體疾病、肢體無力或者肢體創(chuàng)傷。因此，我國需要接受康復(fù)醫(yī)療的患者人數(shù)非常的多。而目前我國醫(yī)療康復(fù)的方法根據(jù)不同的病癥主要包括物理療法和運動療法、語言療法、心理療法、作業(yè)療法和假肢及矯形具治療等方式。通過與發(fā)達國家康復(fù)醫(yī)療水平和國內(nèi)康復(fù)醫(yī)療需求相比較我們可以發(fā)現(xiàn)，我國康復(fù)醫(yī)療中還存在著諸多問題，例如康復(fù)機醫(yī)療構(gòu)不健全和數(shù)量不足，不能滿足患者人數(shù)需求;康復(fù)醫(yī)療專業(yè)人才缺乏，無法提高康復(fù)醫(yī)療的技術(shù)水平;康復(fù)醫(yī)療床位占比過少，需要康復(fù)醫(yī)療的患者住院緊張;還有一點就是康復(fù)醫(yī)療的基礎(chǔ)設(shè)施 和相關(guān)設(shè)備缺乏和落后，嚴重影響康復(fù)醫(yī)療水平的提升。

2.3 人機交互技術(shù)改善康復(fù)醫(yī)療的體驗

通過對我國現(xiàn)階段康復(fù)醫(yī)療的現(xiàn)狀和存在問題的分析研究，我們可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段我國康復(fù)醫(yī)療所面臨的主要困境是康復(fù)設(shè)備落后、專業(yè)人才缺少、康復(fù)場所緊缺、康復(fù)體驗不佳。針對以上這些問題，人機交互技術(shù)可以通過自身的優(yōu)勢對這些問題進行彌補，人機交互可以通過視覺、聽覺和視覺等多方面、多渠道改進和優(yōu)化患者的康復(fù)醫(yī)療體驗。

3 人機交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用

人機交互技術(shù)從旋鈕電器、鼠標鍵盤一直發(fā)展到今天的觸屏和人工智能時代，逐漸將人的雙手從各種操作中解放出來，實現(xiàn)與機器設(shè)備自然、流暢的互動，可以很好地應(yīng)用到康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中來。

3.1 語音交互技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用

需要康復(fù)醫(yī)療的患者絕大多數(shù)都是行動不便，在康復(fù)醫(yī)療的過程中對傳統(tǒng)設(shè)備的操作和與康復(fù)師的交流存在很大的障礙，而語音交互技術(shù)可以很好地解決這一問題。首先，語音交互技術(shù)對于與患者交流來說是最簡單最自然的交流方式，可以減少患者的操作障礙;其次在語音交互的過程中機器可以根據(jù)患者的癥狀能夠做到及時提醒患者和反饋醫(yī)師，并及時的記錄患者的康復(fù)情況和訓(xùn)練感受，提高康復(fù)醫(yī)療的后續(xù)工作;最后，語音交互可以通過和患者主動溝通建立良好的相互溝通機制，改變以往單方向、被動的交互方式，形成自然、流暢的交互系統(tǒng)。

3.2 圖像視覺識別技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用

通過對以往的康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，由于醫(yī)療康復(fù)產(chǎn)品和患者之間的交互方式是單方向的，所以患者的康復(fù)訓(xùn)練完成度很低，訓(xùn)練動作不到位，導(dǎo)致康復(fù)醫(yī)療效果不理想。圖像識別技術(shù)可以通過攝像頭讓患者一體感游戲的交互方式進行康復(fù)訓(xùn)練，及時準確的記錄患者康復(fù)訓(xùn)練不正確的地方并及時反饋，得以糾正。此外，圖像視覺識別技術(shù)應(yīng)用到康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中可以從視覺、聽覺和觸覺三個方面與患者進行交互，同時還使康復(fù)訓(xùn)練更具趣味性，提高康復(fù)訓(xùn)練效果。

3.3 機器人輔助、深度學(xué)習(xí)在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用

康復(fù)醫(yī)療專業(yè)人員缺少的現(xiàn)狀在短時期內(nèi)不可能得到解決，而在康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品中應(yīng)用機器人輔助、深度學(xué)習(xí)可以很好地彌補這個問題。在每一次人機交互康復(fù)訓(xùn)練中醫(yī)療產(chǎn)品都可以通過人工智能設(shè)備進行記錄和分析，然后為后續(xù)的康復(fù)醫(yī)療和今后其他患者的康復(fù)醫(yī)療提供珍貴的康復(fù)醫(yī)療數(shù)據(jù)，治療的次數(shù)越多、患者人數(shù)越多數(shù)據(jù)越豐富，康復(fù)醫(yī)療設(shè)備的智能化程度越高，康復(fù)醫(yī)療的效果越好。

4 結(jié)束語

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)被應(yīng)用到各行各業(yè)，而對于康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品來說，必須通過與最新的信息技術(shù)相結(jié)合，提高產(chǎn)品的人機交互技術(shù)水平，以更好地康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)品為廣大患者服務(wù)。

參考文獻

[1]王思邁.人機交互技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來展望[J].科技傳播，2019，（05）.

[2]田秋洋.面向人機交互的動作識別技術(shù)研究[D].沈陽工業(yè)大學(xué)，2018.

[3]黃婧文.基于用戶體驗的智能產(chǎn)品交互設(shè)計研究[J].大眾文藝，2017，（14）.

[4]廖曉霞.醫(yī)療器械康復(fù)領(lǐng)域的發(fā)展前景[J].中國醫(yī)療器械信息，2017，（12）.