康复工程
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康复工程知识梳理康复工程是一门通过科学技术手段恢复人体功能和减轻残疾的学科。
它致力于帮助患者重建自信和独立生活能力,提高生活质量。
康复工程知识包括康复工程的定义、原理、方法以及未来发展趋势等内容。
本文将以结构化的方式对康复工程知识进行梳理,以帮助读者了解和掌握这一重要领域的基本概念和技术。
一、康复工程的定义康复工程是一门综合性学科,它借助医学、工程学和社会学等知识,旨在帮助残疾人恢复或提高功能,以增加他们的生活质量和社会参与度。
康复工程的目标是通过技术手段,为残障者提供更好的生活条件和机会,让他们能够更好地融入社会。
二、康复工程原理康复工程的原理基于人体运动、神经学和生理学等学科的研究成果。
它通过分析和理解人体的功能丧失或障碍原因,设计和开发相应的康复辅助装置和技术,以实现残障者功能的恢复或替代。
康复工程原理的核心是个体化,即根据每个患者的特殊情况量身定制康复计划。
三、康复工程方法康复工程方法包括评估、设计、制造和临床实施等环节。
1. 评估:通过对患者进行综合评估,包括生理、心理和社会功能等方面的评估,以了解其康复需求和现状。
2. 设计:根据评估结果,设计符合患者需求的个性化康复计划。
包括选择合适的康复辅助装置或技术,并考虑患者的安全和舒适度。
3. 制造:根据设计方案,进行康复辅助装置或技术的制造。
这涉及到工程技术和材料科学等领域的知识。
4. 临床实施:将制造好的康复装置或技术应用于患者身上,并进行有效的康复治疗。
这需要医生、工程师和社会工作者等不同专业人员的协作。
四、康复工程技术康复工程技术涵盖了多个领域的研究成果,以下是其中几个重要的技术:1. 神经控制技术:利用脑电信号或神经电刺激等技术,实现残疾人对外部设备的控制,如假肢或轮椅等。
这种技术可以帮助患者恢复运动功能并提高生活质量。
2. 康复机器人技术:通过机械装置模拟和辅助人体运动,帮助患者进行肌肉训练和功能恢复。
例如,在康复训练中使用的康复机器人可以帮助患者练习肢体运动,促进康复进程。
康复工程技术的认识一、什么是康复工程技术康复工程技术是指应用工程学的原理和方法,结合医学、生物学等相关学科知识,设计、开发和实施各种康复设备和辅具,以改善残疾人的生活质量、促进其康复和社会融入的一门技术。
二、康复工程技术的意义1. 提高残疾人生活质量:通过设计和开发各种辅助设备和辅具,帮助残疾人完成日常生活中的各种活动,提高其自理能力。
2. 促进残疾人康复:通过应用先进的科技手段,如运动训练、电刺激等,帮助残疾人恢复肌肉功能和运动能力。
3. 促进社会融入:通过提供适当的辅助设备和辅具,使残疾人可以更好地融入社会生活。
三、康复工程技术的应用领域1. 运动训练:包括肌肉力量训练、平衡训练等。
运动训练可帮助残疾人恢复肌肉功能和运动能力。
2. 功能电刺激:通过电刺激肌肉,促进残疾人的肌肉收缩,帮助其恢复运动能力。
3. 义肢矫形:设计和制作各种义肢和矫形器,帮助残疾人恢复行走和站立能力。
4. 语音康复:通过语音识别技术和电子辅助设备,帮助言语障碍者进行语言训练。
5. 视觉康复:通过视觉训练、视觉辅助设备等手段,帮助视力障碍者提高视觉能力。
四、康复工程技术的发展趋势1. 智能化:随着人工智能技术的发展,康复设备和辅具将越来越智能化。
比如智能义肢、智能轮椅等。
2. 精准化:随着医学检测技术的不断提高,康复工程技术也将更加精准。
比如基于神经网络的运动控制系统等。
3. 轻量化:随着材料科学技术的发展,康复设备和辅具将越来越轻量化。
比如采用碳纤维等轻质材料制作的义肢和矫形器。
4. 个性化:随着康复工程技术的不断发展,康复设备和辅具将更加个性化,根据不同残疾人的需要进行定制。
五、结语康复工程技术是一门非常重要的技术,它能够帮助残疾人恢复肌肉功能和运动能力,提高其生活质量,促进其社会融入。
随着科技的不断进步,康复工程技术也将不断发展壮大。
康复工程的名词解释1. 康复工程呀,简单来说就是利用各种技术和手段来帮助那些身体有障碍的人恢复功能呢!比如说,就像给受伤的小鸟安上合适的翅膀,让它能重新飞翔一样。
像一些残疾人使用的假肢、矫形器,这可都是康复工程的成果呀!2. 康复工程不就是为了让那些行动不便的人能更好地生活嘛!就好比是给他们打造了专属的魔法道具,能让他们重新拥有活力呀!像智能轮椅,不就能带着他们去到想去的地方嘛!3. 康复工程啊,那可是充满奇迹的领域呀!这不就像是给陷入困境的人送来一把神奇的钥匙,打开康复的大门嘛!比如为听力障碍者设计的助听器,让他们能再次听到美妙的声音呢!4. 康复工程,你可别小看它哟!它就如同黑暗中的一盏明灯,照亮那些需要帮助的人的路呀!像康复训练器械,不就是帮助人们锻炼恢复的好帮手嘛!5. 康复工程呀,就是为了让人们重获新生呀!这就好像是给枯萎的花朵浇上了神奇的药水,让它重新绽放光彩嘛!例如为截瘫患者设计的康复设备,给他们带来了新的希望呀!6. 康复工程,简直太重要啦!它不就是给那些受伤的心灵和身体披上了坚固的铠甲嘛!像康复机器人,不就能辅助患者进行各种活动嘛!7. 康复工程,可不就是那个能创造奇迹的魔法嘛!就如同给失落的人送上温暖的拥抱,给予力量呀!比如康复治疗中的电刺激疗法,多神奇呀!8. 康复工程呀,真的是很了不起呢!就好像是为在困境中挣扎的人搭起了坚固的桥梁呀!像运动康复训练,帮助好多人恢复了健康呢!9. 康复工程,那可是充满爱心的领域呀!这不就像是为受伤的人送上了贴心的关怀嘛!例如专门为自闭症儿童设计的康复方案,多温暖呀!10. 康复工程啊,就是为了让生活更美好呀!就如同给人们的生活注入了新的活力嘛!像康复辅具的研发,让更多人受益无穷呀!我的观点结论就是:康复工程真的是非常有意义和价值的,它能给那些身体有障碍的人带来巨大的改变和希望,让他们能更好地融入社会,享受生活。
我们应该重视和支持康复工程的发展。
康复工程名词解释
康复工程是指将残疾人、老年人和其他有辅助功能需要的人,通过神经生物学、功能矫治、职业治疗和技术支持赋予他们自主性/自立性的过程。
一、解释:
1.神经生物学:它是生物学的一个分支,研究神经系统的结构、功能、发展、演变和病理等。
它可以找出潜在的残疾或特殊需求患者的复原机制,并利用这些机制设计有效的治疗方案和康复服务。
2.功能矫治:功能矫治是残障康复的重要组成部分,它通过定制物理、职业和情感治疗,协助残疾人改善或恢复身体、功能和其他影响残障行为的能力。
3.职业治疗:它是康复服务的一部分,主要是为残疾人提供必要的培训和指导,帮助他们尽快恢复职业形象或就业。
4.技术支持:它主要是指使用适当的计算机技术,来获得许多不能使用传统技术协助的残疾人所需的功能改进和助力。
二、举例:
1.神经生物学:乙状结肠癌患者进行星形切除,术后功能恢复情况良好。
2.功能矫治:下肢机关构配伤者进行物理治疗后,伸腿活动度提高,坐姿平衡能力得到改善,走路情况有所改善。
3.职业治疗:一位精神疾病患者经过职业治疗师的指导,回归社会,成为一名会计,从事事业发展。
4.技术支持:一名老年人以电脑阅读,调整字体大小和色彩,利用软件工具,扩大可视面积,提高了阅读书籍的能力。
康复工程知识梳理(一)概述1.康复工程技术:工程技术人员在康复医学临床中,运用工程技术的原理和各种工艺技术手段,对人体的功能障碍进行全面评估后,通过代偿、替代或辅助重建等方法来矫治畸形、弥补功能缺陷、预防和改善功能障碍,使有功能障碍的患者最大限度的实现生活自理和改善生活质量,重返社会的技术。
2.康复工程技术主要针对的人体功能障碍:肢体运动障碍;脑功能障碍;视听觉障碍;语言交流障碍等。
3.康复工程(RE):应用现代工程学的原理和方法,恢复、代偿和重建患者的功能。
4.康复工程技术产品按功能分类:康复评定、治疗、训练产品。
5.康复器具的ISO分类(1992年版):将康复器具分为11个主类、135个次类、741个支类,有上万个品种。
其中主类分为用于个人医疗的康复器具;技能康复训练器具;矫形器和假肢;个人生活自理和防护康复器具;个人移动康复器具;家务康复器具;家庭和其他场所使用的家具及其适配件;通讯、信息和讯号康复器具;产品和物品管理康复器具;用于环境改善、工具和机器的康复器具与设备;休闲娱乐康复器具。
6.我国根据国情和实际情况将康复器具分为:行动辅具、视觉辅具、听觉辅具、肢体辅具、居家生活辅具、康复训练辅具、信息交流辅具。
.7.康复工程技术选配的原则:1.最适合就是最好;2. 适时使用;3.因人适配8.选配康复工程技术产品的程序:观察、询问、了解、评估、适配、训练、评价、跟踪(随访)建档9.康复工程技术产品的评估:工程学评估;生物力学评估;临床康复评估工作(身体机能、环境、器具)(二)假肢技术●截肢:指用手术切除患者身体上没有生机和功能、危及生命和健康的肢体,以挽救患者生命的方法。
(包括截骨和关节离断;下肢截肢比例较高)①小截肢;②大截肢:低位——膝下10cm;高位——大腿根部。
●截肢的原因:周围血管性疾病(占下肢截肢51%);创伤(比例最高);肿瘤(骨肿瘤好发于20岁以下);严重感染;神经疾病;肢体畸形。
康复工程清华大学 金德闻 王人成1、概述康复医学是第二次世界大战后兴起的一个医学领域,它与预防医学,保健医学和临床医学一起构成现代医学。
康复医学是以人体功能为中心的医学,它的发展反映了人类社会对于生活质量方面的需求,因此随着社会的进步,其地位也越来越重要。
康复工程是用工程方法实现人体功能的康复,康复工程的产品就是康复治疗所需的医疗器械。
2002年8月第三次全国残疾人康复工作会议上,我国卫生部、民政部、财政部、公安部、教育部和中残联六个部委向全国提出了在2015年实现残疾人,人人享有康复服务的目标。
这是一个非常宏大的目标,因为从康复事业在我国开展的20年以来,得到康复者约为需要者的1/10。
要实现这个目标,除了各项政策的保证以外,提供各种适合我国国情的康复工程产品是实现这个目标的物质基础。
康复医疗的服务对象并不局限于残疾人,因为有些功能障碍经过康复治疗能够得到恢复,及时的康复治疗可以大大降低残疾人的数量,是残疾预防的重要途径。
人体功能分为运动功能,感知功能,日常生活能力,语言交流能力以及认知,心理和社会活动。
产生功能障碍的原因是多方面的,过去占较大比重的是战争,而在现代各种意外事故(特别是交通事故),老龄人口的增加以及慢性病均是导致功能障碍的原因。
针对这些功能障碍所需要的评估、诊断、恢复、代偿、训练和监护设备均属于康复治疗的器械。
根据功能康复的需要,康复工程产品可分为以下10类:(1) 外部人工假体(假肢,假眼,假乳房等)(2) 矫形器(3) 助行器和代步装置(4) 视听功能康复与代偿(5) 肢体功能康复训练装置(6) 神经-肌肉训练系统,包括生物反馈自主训练,机器人辅助训练和功能电刺激(7) 神经功能代偿装置,包括神经信息提取,分析与控制和神经假体(8) 功能检测与评估系统(9) 生活辅助用具(10) 重残者康复护理系统由于康复所需的产品门类很多,单生活辅助用品用具就有600多种。
在此仅对几类主要产品,进行介绍。
2、国内外产品品种和技术现状(1)假肢产品上述10类产品中,假肢行业开始的最早,产品也发展的较为完善。
随着科学技术的发展,近几年来也出现了许多新品种。
国外几个主要厂家在长期开展研究基础上,推出了科技含量较高的新产品,这是十分值得注意的动向。
①上肢假肢:代表最新技术的是德国OTTO BOCK公司(建于1919年)的SUVA感应手。
这种假手在原有肌电控制假手的基础上,实现比例控制,这种控制系统可以使假手开合速度随肌电信号的强弱改变。
此外它还增加了握力自动调节系统。
握物时,能自动调节握取力,不需要人为的干预就可以握住物体,而且对于易碎的物品抓取亦有其独到的优越性。
②下肢假肢:与上肢假肢相比,下肢假肢的新产品更为突出。
其发展方向是使下肢假肢智能化。
国际市场上目前有三种智能膝关节产品:i) 德国OTTO BOCK 公司生产的智能仿生膝关节(c-Leg)ii) 总部在英国的Blatch Ford 公司(建于1890年)生产的自适应膝关节(Adoptive Knee) iii) 日本Nabco公司的NI-C111T和NI-C411智能膝关节此类产品一般都装有力、位移传感器,微机处理系统和力矩控制装置,可以感受步行速度、路面状况等信息,并根据这些信息,调节关节力矩,改变假肢的运动,达到保证安全,改善步态的目的。
③ 假脚:在假脚产品中,性能上领先的仍然是用复合材料制成的储能式假脚。
这种假脚最早出现在美国,由Flex公司生产碳素纤维复合材料假腿最为著名。
由于这种假脚(腿)重量轻,反弹力大,特别适用于体育活动。
但是目前更趋向使它们用于日常生活。
为此世界上几大厂家都推出自己的储能脚,如Blatch Ford 的Mercury DB 脚,Otto Bock 的弹性储能脚等。
④ 植入式骨整合假肢: 这是90年底后期发展的新技术,其原理是采用生物相容性材料制成植入体,将它一端植入体内与患者残端骨骼长成一体,另一端在体外与假肢联接。
采用这种技术除了可以克服原有的接受腔带了的不舒适,更符合生物力学原理等优点外,还有许多可进一步开发的技术潜力,例如实现神经控制等。
目前国外有此产品的是瑞典的生物技术研究所。
在欧洲已有一批患者安装了这种假肢。
我国四川大学和清华大学合作正在进行此项研究。
⑤ 接受腔制作的CAD/CAM 系统:接受腔的计算机辅助设计和制造系统开始于上世纪80年代中期,当时残端的测量系统比较复杂,多采用红外或超声扫描。
目前公认为对于截肢者,特别对于小腿截肢者并不需要精确测量残端形状,用普通测量方法确定几个关键尺寸即可。
这就大大简化了设备,降低成本。
我国北京假肢研究所已研制出与我国人体尺寸相匹配的国内第一台CAD/CAM 系统,并已投入使用。
另一方面,传统假肢的市场,特别在发展中国家目前仍然占主导地位。
但是这些年推出一些新类型产品,在性能方面有许多改进。
例如:提高肌电假肢控制的可靠性,一直是肌电假肢中具有挑战性的问题。
对此DI Kampas(Otto Bock,奥地利)在电极的设计准则,抗干扰性方面进行了研究。
有代表性的新型的高性能非智能化的下肢假肢有美国的OSSUR的Total Knee和日本NABCO的高等气动膝关节NK-1。
前者采用多杆机构和液动装置,充分发挥多杆机构的优越性,实现几何自锁,支撑相屈膝和加大摆动中期足离地间隙等多项功能,其产品具有很强的竞争力;后者用三个阀调节气缸力矩,可以达到对70%步行速度的适应能力。
舒适性问题在下肢假肢中尤为重要。
其关键在于冲击的吸收,特别是在足跟触地,支撑期开始的头20-30 (ms),此时冲击载荷的高频分量会引起软组织损伤。
因此,除了继续改善假脚的性能外,近几年有些厂家也在其他假肢配件上下功夫,开发了有吸收垂直冲击能力的腿管。
这种腿管可降低传至残端的冲击,提高假肢的舒适性。
我国在假肢方面,虽然多年来有一些高科技的研究成果,但是产品仍以原有的传统产品为主导。
在国内较好的产品有:北京假肢厂,京博公司和河南假肢厂的膝关节;上海科生假肢公司和北京假肢厂的肌电控制上肢假肢;福建假肢厂的假脚等,它们在国内市场上占主要地位。
部分产品,如上海科生的肌电假手,北京假肢厂的下肢假肢配件均有出口。
(2)矫形器和助行装置矫形器和助行装置适用于非截肢的有肢体运动功能障碍的患者,包括对儿童发育时期骨骼畸形的矫治。
其作用是稳定支撑,固定保护,减轻负荷,矫正畸形。
根据患者情况可长期使用或临时使用(术后或外伤)。
矫形器的种类很多,主要有:① 上肢矫形器:腕手保护性矫形器,腕手功能代偿性矫形器,肘矫形器,肩关节外展矫形器和平衡式前臂矫形器。
② 下肢矫形器:有足矫形器(FO),踝足矫形器(AFO),膑韧带承重矫形器(PTB)坐骨承重膝踝足矫形器等。
③ 脊柱矫形器:常用品种有颈椎矫形器(CO),腰骶矫形器,脊柱侧突矫形器等。
国外矫形器的应用比较普遍。
例如美国2亿人口,有684个矫形器车间,平均每29万人有1个车间;日本每21.8万人有一个车间。
德国的矫形器更为普及,每4.16万人就有一个车间。
可是在我国由于社会文化等方面的原因,许多需要用矫形器治疗的患者,不能及时得到治疗。
如果根据在山西省调查的数据计算,我国约需矫形器218万件,而目前每年仅能生产3万件,差距是很大的。
近几年来,国外矫形器在功能方面有许多新发展。
主要是发展了有活动功能的或称为交替步态下肢矫形器(RGO和ARGO)。
活动矫形器实际上是一种助行装置,这种装置可以使截瘫患者从轮椅上站起来和行走,使截瘫患者的康复达到一个新的水平。
国外比较成熟的产品是英国的Steeper公司的产品,有适合各种不同程度患者的ARGO。
其他产品还在研发之中。
活动矫形器的发展有两个趋向:1)将活动矫形器与功能电刺激结合起来,可减少使用者体能消耗。
2)将人工智能技术引入活动矫形器,以保证安全。
我国目前没有此类产品,清华大学正在开发动力式活动矫形器,可以用于康复训练和室内生活。
助行装置除了活动矫形器以外,还有适用于术后、关节病和老龄人的各种助行架、手杖、拐杖。
目前的产品已向多品种、多功能发展,以满足不同患者,不同情况的需要,如:购物、入厕、入浴等。
(3)代步装置最普通的代步装置是轮椅。
国内在电动轮椅制造方面居领先水平的是上海轮椅车厂,其产品也销往国外。
产品以手动轮椅车为主,也有比较先进的电动轮椅。
现在生产的DYN40型款式电动轮椅采用微电脑对速度与方向进行控制,爬坡能力为10°左右,能越过高度不超过40mm障碍物或宽度不超过100mm的沟槽。
国外轮椅的品种很多,而且功能齐全。
最先进的电动轮椅是由迪安•卡门(Dean Kamen 发明家,拥有多家公司)发明的iBOT3000智能轮椅,它不仅能爬21厘米以下高度的楼梯和不超过15厘米高的“马路牙子”,在沙滩、斜坡和崎岖的路面和小山坡上前进,而且后轮能“站起来”直立行走,使坐在上面的人升高160~180厘米。
iBOT有3种运动模式:1)在平地上前进时,6只轮子同时着地;2)当遇到崎岖路面、沙土地或斜坡时,由4个后轮驱动行走;3)一对后轮接触地面的直立模式,它可以保持这种站立姿势,也能直立行走和由两对后轮交替爬台阶或楼梯。
iBOT不仅采用了比普通轮椅复杂的驱动结构,而且安装了以100Hz频率感知人-轮椅重心位置的陀螺仪,控制器根据陀螺仪的信号时时调整重心的位置,使轮椅能够在不同路面和直立状态下保持平衡。
日本NABCO公司最新推出的Assist Wheel 有手动和机动两种功能。
它能感受驱动轮椅所需的力的大小,在上坡时自动启动电机,辅助患者上坡;在下坡时,驱动系统改换为阻力,以保证安全。
全球最大的轮椅制造企业美国英沃凯尔(Invacare)公司生产的“力神9000”型电动轮椅,是目前市场最受欢迎的电动轮椅,该轮椅装备ZNTP9型控制系统,可实现速度与方向的单一控制,采用动力式制动、离合电机运动系统,直列式前轮,适用于室内行驶。
加拿大DAMACO公司生产的ELECTRO LITE电动轮椅则着重解决乘坐舒适性问题,可根据肢残情况调节扶手和踏脚配置形式,并根据乘员身体状况配备不同大小的座椅。
(4)神经-肌肉系统康复设备与功能训练器械神经-肌肉系统康复是脑血管意外(CVA)患者和脊髓损伤(SCI)患者康复的重要问题。
据广州,上海等六大城市调查结果,脑血管意外的致残率高达71.3%,且老龄人口居多。
脊髓损伤则主要由于事故或自然灾害造成的伤害。
随着老龄人口的增加,神经-肌肉系统康复问题将越来越突出。
神经-肌肉系统的康复设备的目的是为患者提供康复运动的装置,利用和调动神经损伤的自身的修复潜力。
主要设备类型有:① 生物反馈功能康复生物反馈康复治疗是恢复和改善肌肉自主控制能力的主动训练方法。