游戏系统帮助年幼的婴儿通过踢腿来促进健康

微软的Kinect游戏系统有很多用途——你可以用它锻炼身体、抓捕罪犯,甚至还能创造实时光剑。但现在,它还可以帮助新生儿增强腿部力量。

首先,简单介绍一下背景:早产儿患脑瘫的风险较高——近一半的脑瘫患者都是早产儿。活动腿部可以改善他们的预后。南加州大学临床物理治疗助理教授Barbara Sargent设计了一个大型装置,以鼓励婴儿踢腿——是的,即使是2-3个月大的婴儿,在响应一个移动物体时也能学会调整自发的踢腿动作。但这个项目遇到了一个阻碍:Sargent制造的这个装置一点也不便携,而且刚从重症监护室出院的婴儿的父母也不太愿意让他们的宝宝回医院接受治疗。

httpswww.popsci.comsitespopsci.comfilesimport2014journal.pone_.0091500.g001_1.jpg
婴儿玩具移动任务设置。研究人员在每个脚上都放置了红外发光二极管。当婴儿向上移动跨越虚拟阈值时,玩具就会被激活。doi:10.1371/journal.pone.0091500.g001 PLoS One

于是她转向了南加州大学的创意技术研究所,那里的研究人员正在使用电子游戏进行康复治疗(以及其他一些事情)。ICT的产品经理Kevin Feeley开始设计一个利用Kinect作为传感器阵列的系统,当婴儿抬腿到一定高度时,该系统会激活一个移动玩具,并在三秒后停止。Sargent发现,她的发明中的婴儿能够发现踢腿和让玩具旋转之间的联系,她在2014年3月的一篇PLoS论文中报道了这一点。Feeley说:“你可能会认为婴儿只是随机的团块,但其中有惊人的意向性。”

与婴儿打交道有一些不寻常的设计考虑。首先,这个名为“婴儿踢腿激活玩具”的系统必须是防水的——婴儿在8分钟的锻炼中不穿尿布,因为尿布会阻碍他们的活动,所以被尿到是很有可能发生的。

Kinect也难以将婴儿的体型识别为人类,因为婴儿太小了(而且是仰卧的)。Feeley正在尝试使用小型可穿戴LED灯或彩色手环,以便传感器能更好地识别婴儿。他们目前正在测试便携式系统,并在几个月后开始一项研究。

Feeley对利用游戏设备进行物理治疗和康复的前景感到兴奋。他说:“这些娱乐产品的游戏设备可以用来解决超出娱乐范围的健康需求,造福那些你可能想象不到会从中受益的人群。我们在利用一些从未被设想用于此目的的东西,并证明Kinect可以追踪婴儿的运动。这是一个非常酷的事情,而且是从一个相对便宜的系统中实现的。”

Kinect越来越多地被用于医疗用途,包括儿童方面。明尼苏达大学的一项项目正在利用它来扫描自闭症的早期迹象。另一项项目称,Kinect可以监测汽车内的呼吸情况,以确保婴儿不会过热。Feeley说,下一代Kinect将带来更好的传感器技术,这可能会催生一种新型的婴儿技术。“未来的婴儿监视器可能是一个经过升级的阵列,能够检测情绪状态、心率以及各种其他情况。”

引用

Sargent B, Schweighofer N, Kubo M, Fetters L (2014) Infant Exploratory Learning: Influence on Leg Joint Coordination. PLoS ONE 9(3): e91500. doi:10.1371/journal.pone.0091500

 

更多优惠、评测和购买指南

 
我从小就有一个研究儿童语言习得的科学家妈妈,现在我是一名准备将显微镜对准我自己的新生小人类的父母。

© .