基于虚拟现实技术的认知功能障碍老年人“手-脑协同” 能力评估-干预数字疗法

医药健康-创新数字疗法

（1）VR技术与动作捕捉技术融合+认知维度任务设计 通过身体与虚拟环境和道具之间的多模态交互，将光学动作捕捉、惯性动作捕捉进行融合，实现对手部精细动作的准确捕捉、记录和处理，使挖掘早期认知功能下降的高敏感度预示指标成为可能。VR数字处方中趣味性强，激发主观能动性和参与度，提高训练粘性。（2）针对MCI人群的手多为数据收集与分析将基于多源融合的手部动作捕捉技术应用于MCI老年人精细运动捕捉、认知功能评定领域，在虚拟现实环境下，精准还原手部3D模型，还原双手在真实世界中六自由度的活动和交互。收集患者在训练过程中的运动参数、和认知表现数据，进行后台数据计算和分析，为临床评估和训练方案的调整提供依据，实现对人体手部精细运动模式的数字量化评估。（3）手-脑协同的自然动作捕捉与交互利用惯性姿态数据与光学定位数据的融合算法，实现虚拟空间中双手的六自由度自然动作捕捉和交互模拟，以提升手部精细运动能力作为干预靶点形成数字处方，并在VR环境下构建超过10个训练内容。（4）便携性和易用性满足老年认知障碍的筛查能力的软硬件系统，便于携带，穿戴方便，校准简单，精度高、成本低，可扩展数字训练内容。提供满足基层社区、医院门诊等环境下完成评估与训练切实可行的服务模式。

市场前景： 消费级VR+数据手套硬件设计，可扩展个性化评估+干预内容的数字疗法软件，满足社区、医院门诊不同场景使用，具备社会价值和经济价值，具有良好的市场前景。-在行业领域的水平： ：本项目属于行业填补空白，项目成果产出的虚拟现实环境下“手-脑”协同能力评估与干预数字疗法，硬件指标国际同等水平，数字疗法设计具有前瞻性和推广性，将对提高北京市乃至我国老年人认知障碍评估能力与康复技术水平、提供新型医疗服务产品和模式、打通分级诊疗链条、 改善老年人群整体健康状态、促进健康老龄化具有重要意义。

主要功能： （1）实时反馈与评估手功能精细捕捉力反馈数据手套，满足6自由度数据采集，真实环境、道具的精准定位，空间定位精度＜0.5°。提供实时的虚拟视觉反馈和触觉反馈，，包含8 个“手-脑”协同精细运动测评与认知测评维度，帮助患者纠正异常动作模式。同时，通过高精度的动作追踪传感器和力反馈设备，精确评估患者的运动功能和认知状态（2）精细运动功能与认知功能训练集成视觉、触觉、前庭觉和本体感觉等多种感觉系统，在虚拟环境中模拟真实生活情境，增强训练的逼真度和有效性。认知障碍老年人精细运动的 VR 交互式训练系统，包含如抓，拿，握，旋转，摆放等日常生活中的需要精细运动技能任务，包含记忆、注意力、反应速度等认知任务，结合多感官刺激（含视觉、听觉、振动反馈、空间感觉等）的10个VR 测评场景，促进手-脑协同能力的提升。（3）老年认知障碍患者精细运动评估与干预数字疗法构建首个老年认知障碍患者精细运动变化的评估与干预数字疗法，根据患者的具体情况和能力水平，设计个性化的训练任务和难度，逐步提升患者的精细运动能力和认知功能。包含老年认知障碍患者精细运动数据库和报告分析与管理系统，已有超过600例真实数据。-核心技术： 核心技术：基于虚拟现实的认知功能障碍老年人手脑协同能力评估与干预方法（发明专利申请中）

获奖情况： 北京市科委AI专项项目。中国医学科学院中国健康长寿创新大赛三等奖-落地应用： 北京医院、社区

成果转化，市场推广。

本项目结合国家老年医学中心、北京医院老年医学科和认知康复科的专家资源，利用最新一代的便携式VR显示设备与可穿戴手部动作捕捉设备，搭建集捕捉、定位、传输、计算、渲染、显示于一体的高度集成技术平台，研发满足老年患者需要的沉浸式VR手部精细运动捕捉和自然交互硬件，针对MCI患者精细运动完成临床精准、有效的运动干预靶点方案，最终研发出“手-脑”协同精细运动评估-干预的数字疗法。项目已形成数字处方和疗法规范，已发表前瞻性随机对照研究对该系统的有效性核心论文。本项目成果对提高北京市乃至我国老年人认知障碍评估能力与康复技术水平、提供新型医疗服务产品和模式、打通分级诊疗链条、改善老年人群整体健康状态、促进健康老龄化具有重要意义。