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目前,医学界前沿兴起了一种新型的预防和治疗高血压等疾病的医疗方法,生物反馈技术。目前国内外关于此领域的应用是通过利用现代生理科学仪器,将人体内生理或病理信息的反馈给使用患者,使患者经过特殊训练后,进行有意识的“意念”控制和心理训练,从而消除病理过程、恢复身心健康。本论文基于中山大学重大项目培育和新兴、交叉学科资助计划项目之“网域空间3D虚拟化关键技术在生物反馈干预高血压前期中的应用”。本论文的主要工作是:设计与实现生物反馈治疗系统,配合3D虚拟现实的关键技术,构建逼真的反馈场景以及提供良好的互动控制系统给医生和患者,达到比传统生物反馈方法更加好的治疗效果。借助3D虚拟现实技术,把患者的生理特征转化为可视化的虚拟现实场景,通过3D场景的改变来反馈给患者,患者通过对自己生理特征的控制和调节来控制可视化场景的变化,使场景趋向于目标状态,最终达到可以控制自身的特定体征,以获取预防和治疗的效果。本论文将阐述生物反馈治疗系统的设计与搭建,也包括真实系统环境的设计与部署。在本论文中,用于治疗的3维反馈场景是可以随着生物体征仪器的数据输入的改变而不断变化(如,当患者血压升高,雷鸣闪电的变化会加剧,患者需要通过控制自己的体征来使场景变化达标),也就是说3维场景是可数据驱动的,即是动态场景技术的使用;另外,系统的设计主要是面向医生与患者的交互需要,在患者在使用治疗系统,与三维反馈场景进行交互的时候,医生要可以获取患者的所有指标并在必要的时候进行干预以及控制。本论文属于软件工程领域和医学领域的交叉学科应用型论文,希望能够利用3D虚拟现实技术在生物反馈治疗这一领域的辅助效果,通过构建应用系统以及真实病患的测试,评测真实效果,为该类型的应用研究开拓先河,以便以后进行更加深入的探索与研究。