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目前在世界范围内，中风是运动疾病的主要原因。中风是心脑血管疾病所引发的疾病，幸存者中多数留有不同程度的运动障碍、认知障碍、言语吞咽障碍等后遗症，缺血性脑中风患者临床上以偏瘫为主要后遗症。其中单侧运动功能缺陷导致约40％的中风患者的慢性上肢损伤，严重限制了手臂功能使用，损害了他们的生活质量。康复治疗一般包括康复运动锻炼和理疗两种，现如今任务导向型的训练方法已被证明能有效地帮助患者改善他们中风后日常生活活动的表现。
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任务导向型训练要求患者训练与他们的日常生活活动有关的现实任务，而不是单纯为了康复训练而编制的“广播体操”。T-TOAT（技术支持-任务导向型的手臂训练）方法被专门设计用于实现康复技术中面向任务的训练。比如通过与一个写字板设备进行交互，让患者以这样一个有趣的方式重新学习如何写作。临床试验已经表明，T-TOAT方法对于改善中风后的手臂性能有效，即使在中风后的慢性期也有一定的恢复作用。随着中风发生率的上升，手臂的功能问题可能更频繁地发生，并在未来几十年增加对卫生系统的负担，这种趋势将促使康复技术的发展。因此兼具挑战性，乐趣性，运动反馈和运动多样性的康复技术变得很有必要。
该康复技术的发展需要面临三个挑战：1）支持面向手臂的手部训练；2）尽可能避免肩部和躯干的补偿运动；3）游戏的可玩性保证患者的参与动力。
目前已经有团队设计出了一个支持用这种严肃游戏进行康复治疗的系统。该系统由交互式桌面和感测补偿运动的夹克构成。
夹克感测护套包含放置在患者受影响侧的胸部和肩部上的两个无线传感器节点，节点包括3轴加速度计（BMA020），JeeNode模块（JeeNode v5）和小型振动电机，每个节点读取加速度计数据并将其发送到数据收集端用于提供反馈信号。因为在一开始接触任务训练时，大多数轻偏瘫患者试图通过使用补偿策略实现任务完成，比如在目标导向的抓取任务中，与健康个体相比，偏瘫患者使用躯干位移（矢状面和水平面）和肩膀外展，以将他们的手运送到目标点。对于有足够恢复潜力的患者，补偿策略可能是实现其最终康复目标的临时解决方案。治疗师设置了允许患者被认为可接受的躯干和肩部的补偿的范围，当用户的躯干或肩膀运动超过指定范围时，夹克会在相应的身体部位上产生振动反馈以告知用户哪个部位超出了可以接受的范围。并且同时在交互式桌面上也会有相应的视觉反馈。
交互式桌面支持用户物理操作，为手臂训练提供刺激和反馈。桌面目前由简单的触屏设备支持，界面会有两个进度条半定量表示用户肩部和躯干的补偿运动，用户通过这两个进度条也可以了解自己的手臂运动情况，此即补偿运动的视觉反馈。
设计中的一个游戏是让用户用刀和叉去控制屏幕上的沙拉片与餐盘，并用此去设计陷阱以猎捕吃菜的小虫。该屏幕利用了压力传感器去感知用户在屏上施加的压力，以此判断用户是否完成了设计陷阱与猎捕任务。当用户的补偿运动范围过大，则小虫的大小会发生改变，变得更小更不容易捕获。以此强迫用户必须利用手臂的运动去完成任务目标，起到真正康复治疗的效果。
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该团队总结第一代产品，提出了第二代产品，对以下三点进行了改进：
A.传感器背心
第一种形式的护套仅提供松配合，这降低了测量的精度。新设计的背心由刚性织物组成，该刚性织物有较好的弹性，从而适合多种尺寸的人。弹性刚性织物使传感器能固定测量精确位置，并尽可能与身体接触。此外，该背心可以在不损害患者的运动自由的情况下实现传感功能，其可以佩戴在左肩或右肩上，可满足不同患者的需求。传感器背心仍然使用加速度计来测量：
1）胸骨胸部传感器测量水平和矢状平面的躯干运动；
2）肩峰处的传感器测量肩胛带运动；
3）肩关节（即上臂）在上臂的前部平面上的传感器测量上臂运动。
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B.交互式桌面设备
为了在交互式桌面上模拟操作日常物品，例如杯子，需要出现多点触摸交互。第一代产品的触摸屏被替换成一个与Kinect传感器组合的显示监视器。 这种替代方案的优点是：与其他大尺寸触摸屏相比，系统相对较小，并且硬件成本相对较低。一般一个触摸屏系统结合2个定位良好的Kinect传感器，保证投影的准确性。
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C.扩展游戏内容
在平台上又开发了多款游戏，以下游戏已经在PlayfulRehabilitation平台上实施：
•用户伸手抓取目标；
•一个迷宫游戏，用户用笔拖动红点行走；
•刀和叉游戏，用户可以重新学习如何用刀叉；
•用户拿着真正的玻璃杯，戴着传感器手套，去填充一个虚拟玻璃杯，要求不能洒水；
•基于称为“喂鹅”的多人游戏，适合与他们的孩子一起玩。
当然多人游戏的平衡性会得到保证，使不降低中风康复用户的积极性。
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类似这种利用严肃游戏的康复理念被认为是一种可靠的训练方法。但患者对该系统的期望并不积极，或许是因为患者以及家属觉得在康复训练出院后几乎没有改善的余地。然而，最近的研究结果已经表明，任务导向的培训确实可以改善病人的运动情况，即使在中风后的慢性阶段。另外关于补偿运动的反馈现在仅仅通过图形和振动触觉两种方式提供，用户更加希望系统带有音频和语音反馈，并且希望该反馈更加个性化，或许提供教导和鼓励。这都是该康复技术发展的方向。目前的发展努力的方向还有：
1）扩展系统的游戏库，以提供大量的运动康复，并提供不同的难度水平，使用户可以挑战他们的能力的极限；
2）提供用户定制的反馈：应该根据用户所需给出关于补偿的感觉反馈（例如，补偿位置上的电机的振动）或听觉反馈（例如指令：提示您的躯干超过补偿范围）；
3）支持多玩家游戏，特别是支持社交，与朋友和家人一起玩游戏。
注：本文基于对以下论文的翻译编辑：
原文出处：Frank Delbressine, AnnickTimmermans, Luuk Beursgens, Maaike de Jong, Alexander van Dam, David Verweij,Maikel Janssen, and Panos Markopoulos,“Motivating arm-hand use for stroke patientsby serious games,”34th Annual International Conference of the IEEE EMBS SanDiego, California USA, 28 August - 1 September, 2012
参考文献：
【1】朱韫钰;陈文华;余波;郁嫣嫣;祁奇;;浅述娱乐疗法在脑卒中康复中的应用[J];中国康复理论与实践;2009年02期
【2】郭辉,纪树荣.运动再学习疗法对偏瘫患者下肢运动功能的疗效观察[J]. 中华物理医学与康复杂志,2002, 24(5): 300-303.
【3】Chan DY, Chan CC, AuDK. Motor relearning programme for stroke patients: a randomized controlledtrial [J]. Clin Rehabil, 2006, 20(11): 1017-1018.
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