امروزه واقعیت مجازی با استفاده از رایانه‌ها، برنامه‌های حرکتی، بازی‌های ویدیویی فعال و در نهایت ایجاد محیط مجازی تاثیر چشمگیری در توانبخشی، فیزیوتراپی و کاردرمانی بیماران دچار آسیب‌های مغزی و نخاعی داشته است. از این رو این پژوهش با نگاهی کامل به کارکرد دستگاه کینکت ارائه شده توسط شرکت مایکروسافت به عنوان یکی از این ابزارها به ارائه شیوه نوینی در شبیه سازی و انجام حرکات توانبخشی پرداخته است. در این شیوه با استفاده از قابلیت‌های تشخیص چهره فرد آسیب دیده، تشخیص صدا، تشخیص مفاصل بدن، شبیه‌سازی حرکات اجرایی، تجزیه و تحلیل حرکات و ارزیابی نهایی توسط درمانگر راهکاری نوین جهت کاهش هزینه‌های کلینیکی و افزایش انگیزه‌های فردی ارائه می‌دهد که امید می‌رود با استفاده از این فناوری موجود، شاهد توسعه ی هر چه بیشتر توانبخشی از راه دور، توسعه ی بازی‌های ویدیویی منحصر به حرکات توانبخشی مرتبط با پاتولوژی موجود و در نهایت تجهیز دستگاه‌ها و امکانات توانبخشی به فناوری واقعیت مجازی و بهبود هر چه سریع‌تر بیمار باشیم.
توانبخشی مجازی فناوری نوینی است که با استفاده از رایانه، برنامه‌های کاربردی، ایجاد مـحـیــط‌هــای مـجــازی و شـبـیــه ســازی رفتـار و حـرکـات فـعـالـیـت‌هـای فـرد آسیب دیده در آن محیط به بازسازی اختلالات فیزیکی، روانی و حسی آن می‌پردازد.
کاربردهای توانبخشی مجازی
فیزیوتراپی: جسم درمانی (Physiotherapy ) و سایکوتراپی: روان درمانی (Psychotherapy )
تـــوانـبـخـشــی مـجــازی در واقــع اسـتـفــاده از برنامه‌های رایانه ای در محیط‌های مجازی به منظور کمک به درمان انواع اختلالات مختلف اسـت. از رایـج تـریـن اسـتـفاده های این روش درمان به عنوان بخشی از درمان فیزیکی بیمار، هـنـگـامـی اسـت کـه او دوره نـقاهت بعد از یک آسیب جدی به بدن یا مغز و یا یک سکته مغزی را گذرانده باشد. بیماران مبتلا به ترس یا اختلال استرس پس از سانحه نیز می‌توانند توانبخشی مجازی را به عنوان یک راه برای ارتباط برقرار کردن با ترس‌های خود در یک محیط مجازی امن در نظر بگیرند. با توجه به گسترش فناوری‌های درمانی توانبخشی چندین نوع مختلف از این روش درمان در دسترس بیماران است که در اکثر موارد، بیماران ترجیح می‌دهند برخی از درمان خود را از طریق واقعیت مجازی و برخی دیگر را از طریق روش‌های سنتی انجام دهند.
توانبخشی مجازی ممکن است همه جانبه صورت گیرد، به این معنی که بیمار، جهان مجازی را از طریق استفاده از یک صفحه نمایش نصب شده روی کلاه و دستکش می‌بیند و احساس می‌کند که نیروی بازخورد در اثر اعمال فشار به دست بیمار هنگامی که یک شی مجازی را لمس می‌کند باعث این امر میشود. این سیستم‌ها نادر و گران قیمت است هم در امر راه اندازی و هم در امر نگهداری. با این وجود، بیشتر توانبخشی‌های مجازی از طریق استفاده از مانیتور رایانه و دستگاه‌های ورودی سنتی، مانند دسته‌ها، موشواره‌ها، و صفحه کلید‌ها انجام میشود که روند کندی را پیش رو دارند. توانبخشی مجازی با استفاده از فناوری نوین واقعیت مجازی صورت می‌پذیرد.
واقعیت مجازی تکنیک نوینی است که با استفاده از فناوری‌های پیشرفته از جمله رایانه و لوازم جانبی آن و ابزارهای چند رسانه ای مختلف برای ایجاد یک محیط مجازی شبیه سازی شده است. در این محیط کاربر اجسام، حوادث و رخداد های مجازی قابل مقایسه با دنیای واقعی را با استفاده از مبدل های طراحی شده و سنسور های خاص به طور تعاملی در دست می گیرد و تصاویر نمایشی و حرکتی را مشاهده می کند، طوری که فرد گمان کند در محیط واقعی قرار گرفته است. واقعیت مجازی در واقع تکنیک جدید شبیه‌سازی اجسام و محیط در فضای مجازی برای القای فضای واقعی است. در این حالت به کمک طراحی سه بعدی اجسام و فضا شخص احساس سه بعدی از محیط مربوطه می کند.
با پیشرفت فناوری و افزایش قدرت پردازنده‌های رایانه ای امکان پیاده‌سازی تکنیک های واقعیت مجازی به وجود آمده است و به تبع آن کاربردهای متنوعی برای آن پدید آمد :
شبیـه سـازی حـرکات مهم‌ترین نوع کاربرد واقــعــیـــــت مــجـــــازی در تـــــوانــبــخــشــــی اســــت بــــه‌طـــوری‌کـــه فـــرد بـــا اسـتـفـــاده از ابـــزار‌هـــا و بـرنـامـه‌هـای کـاربـردی مـرتـبـط شـروع بـه انجام حرکات توانبخشی در محیط مجازی می‌کند. این پژوهش نیز نگاهی کلی به این بخش از شبیه سـازی یـعـنـی شـبـیـه سازی حرکات توانبخشی توسط یکی از این ابزارها به نام کینکت می‌کند. کینکت یک دستگاه محیطی است که توسط مـایـکروسافت برای استفاده با پلت فرم ایکس باکس 360بازی ها طراحی و عرضه شده است. کینکت با استفاده از عمق، تصویر و سنسورهای صوتی به افراد اجازه می‌دهد بازی‌ها را تنها با استفاده از بدن خود کنترل کند به جای بازی‌های ویدئویی دستی معمولی که با استفاده از کنترل کـنـنـده، فـرد مـی‌تـوانـسـت حـرکـات بازی‌ها را کـنـتـرل نـمـایـد .
ایـن قـابـلـیت‌ها کینکت را قادر مـی‌سـازد تـا بـا جـنـبش افراد، چهره، صوت و مفاصل بدن فرد را ردیابی و شناسایی نماید و موقعیت مفاصل بدن فرد را در فضای سه بعدی از طـریـق سنسورهای دستگاه ترسیم نماید. با وجود این که دستگاه کینکت تنها به عنوان یک ابزار بازی توسعه داده شده است، این پژوهش بـا اسـتـفـاده از قـابـلـیـت‌های مذکور به بررسی کـاربـرد‌هـای ایـن دسـتگاه در علوم توانبخشی بـه خـصـوص شـبـیـه سـازی حـرکات، طراحی بـازی‌های ویدیویی فعال مختص به حرکات توانبخشی و توسعه فناوری توانبخشی از راه دور سـعـی در تـسـریـع رونـد بـهـبـودی بـیمار، کـاهـش هـزیـنـه‌هـای مربوطه و افزایش انگیزه فردی نماید.
قابلیت ردیابی مشترک، می‌تواند تشخیص و درمان را به طور قابل ملاحظه ای بالا ببرد. پزشکان و فیزیوتراپیست‌ها می‌توانند از نرم افزار توسعه یافته با کینکت برای ارزیابی عملکرد بیماران خود و نیز برای پیگیری بهبود بیماران خود استفاده نمایند. کینکت نیز می‌تواند یک ابزار مفید برای درمان در خانه باشد به این معنا که درمان در خانه انعطاف پذیر و راحت تر برای بیمار است و اجازه می‌دهد فرد بیمارتمرینات و حرکات را مکررا انجام دهد. در حالی که جلسات درمانی به تنهایی اغلب می‌تواند فرکانس مورد نیاز از عمل را کاهش دهد.
دستگاه کینکت دارای بدنه ای مشکی و بسیار براق است که در نمای رو به رو، یک چراغ LED سبز وجود دارد که وقتی دستگاه فعال است روشن میشود و سه دوربین که رزولوشن دوربین‌ها به اندازه 480 - 640 با عمق رنگ 32 بیت و 30 فریم بر ثانیه اسـت. دوربـیـن‌های دو طرف دوربین فوق سنسورهای عمق نامیده می‌شوند که ترکیب سنسورهای مادون قرمزند تا کینکت بتواند در نورهای مختلف به درستی عمل نماید. همچنین چهار عدد میکروفن در پایین دستگاه تعبیه شده است که بتواند دستورات صوتی کاربر را تشخیص دهد. این حسگر دارای نرم افزاری است که تمام این اطلاعات دریافتی از سوی حسگرها و میکروفون‌ها را گرفته و برای تجزیه و تـحـلـیـل جـهـت نـقشه برداری اسکلتی، تشخیص صورت و صدای کاربر استفاده میشود وبا استفاده از سنسورهای عمقی ابتدا چهره و مفاصل بدن فرد بیمار را شناسایی می‌کند سپس با استفاده سنسورهای صوتی تعبیه شده در دستگاه صدای فرد بیمار را شناسایی می‌نماید. دستگاه پس از تشخیص فرد بیمار پروفایل شخصی مربوط به او را ایجاد می‌نماید. مزیت این حالت بر این است که فرد بـیـمـار در مـراجـعـات بـعـدی خـود جهت انجام تمرینات توانبخشی نیازی به مراحل شناسایی نخواهد داشت و می‌تواند به محض روشن نمودن دستگاه شروع به انجام تـمرینات کند.
با گسترش بازی‌های ویدیویی فعال در عرصه فناوری‌های بازی به نسبت، بازی‌های کمتری تنها منحصر به تمرینات توانبخشی طراحی و عرضه شده است بدین معنا که دستگاه کینکت قابلیت این را دارد که بازی‌های ویدیویی فعال Active video games) )که تنها به منظور بیماری‌های خاص ، تعبیه شده اند ارائه کند. در این صورت فرد بیمار می‌تواند با مشاهده حرکت مربوطه و تمرینات مرتبط به‌صورت گام به گام به انجام این تمارین بپردازد پس از اجرای حرکات فرد بیمار مرحله به مرحله با کسب امتیاز لازم جهت انجام صحیـح حـرکـت پیـش مـی‌رود تـا بـه انتهـای حـرکـات برسد در این زمان درمانگر و یا فیزیوتراپ با ارزیابی داده‌های حاصل از این شبیه سازی که با قابلیت ضبط حرکات بیمار امکان پذیر است شروع به تجزیه و تحلیل نموداری و پزشکی آن می‌نماید و در نهایت پیشرفت فرد بیمار را در مدت زمان‌های از پیش تعیین شده ارزیابی می‌نماید .
با توجه به اینکه یکی از اهداف این پژوهش ارائه شیوه ای نوین جهت توسعه توانبخشی از راه دور و کاهش هزینه‌ها و افزایش انگیزه‌های فردی است، از این رو قابلیت به اشتراک گذاری و انتقال فیلم شبیه سازی حرکات به کلینک مربوطه در این دستگاه وجود دارد که فرد بیمار را تشویق به انجام این تمرینات بدون نیاز به فیزیوتراپ و با هزینه‌های کمتر می‌نماید.