康复工程技术在生活中的应用及发展研究

（荆楚理工学院，湖北荆门市，448000） 王 络

康复工程属于生物医学工程领域。康复工程学属于多学科交叉,包括解剖学、生理学、复医学、生物力学等多种学科。主要应用在以下范围:各种原因所导致的运动、感觉、智力以及语言等方面的功能障碍、康复评定设备的研制（运动、认知检测仪）、功能恢复训练器的研制（减重器、机器人）等。康复工程学在康复学科中的作用不可代替,医工结合是实现现代康复疗效非常重要举措,是衡量一个国家康复水平高低的重要标志。康复工程技术在生活中的应用取得了一定的发展和突破。

1 在脑卒的运用

在脑部疾病的恢复中往往伴随着细胞老化，比如学习困难方面。随着年纪的增长，细胞功能逐渐衰老死亡，因此学习会变得越来越困难，这是自然规律。但学习困难会带来康复的困难。在治疗脑部疾病的时候，需要改善循环。但是细胞表面积还有细胞内是没有血管的，从里再清除有害物质时，细胞的能力非常有限，大量的毒素物质会加重组织的损伤。形成恶性神经修复与再生，即使后期修复也难以达到损伤前的功能状态。

现在采用的大量治疗方法包括丰富环境、改良物理治疗方法、药物干预及干细胞治疗，而康复工程技术在脑卒的运用主要有以下几点：在卒中急性期阶段,使用的是软性辅具,主要作用在患者的体位改变和被动运动等，在保护关节功能方面也有一定的作用，防止出现对患者不利的方式，有明显改善到脑卒中患者的下肢功能。并为后期康复赢得时间。

在卒中恢复期和后遗症康复阶段,主要是加强肌力和关节活动度的锻炼通常是借助轴助器械达到康复的目的,例如关节持续被动训练仪：在活动关节和肌肉的同时，可以加强淋巴循环。防止关节李缩等作用。而手腕肘肩、髖膝踝足等侨形器的应用在肢体运动功，能的恢复上可以起到重要作用,也用于肌腱李缩、关节畸形无法恢复的患者。

在脑卒的治疗中,运动障碍神经康复技术有着不可缺少的作用。运动障碍神经康复技术主要采用生物反馈技术（视觉、力）+机器人辅助运动、传感技术+模式识别技术等。经过多年的临床实验发现，并不是所有的康复训练都能够在脑卒中产生作用，而是需要满足一些特殊条件。只有满足了这些条件，才能使患者的大脑受损区域能够代偿连接建立起来。这些条件主要包括四个方面:建立可视觉化的运动目标；大量重复的训练；主动参与、实时生物反馈。例如给中风病人建立一个运动目标，通过大量重复的训练使患者的大脑能够创造新的路径来恢复之前的运动能力。[1]

2 康复机器人的运用

康复机器人属于医疗机器人，与普通机器人不同，它涉及力学、机械学之外还包括了医学和生物学等。这些医疗机器人的目的是为了帮助病人更好的恢复某些生理功能。比如代替医疗工作者的基础重复的工作，照顾老年人或残疾人的日常生活等。

在更广泛的意义上，看货机器人包括了医院机器人系统、家庭日常生活护理机器人和智能轮椅等。范围广泛，多种多样活跃在日常生活中。在狭隘的意义上来说，康复对应的是有缺陷，而康复机器人系统是帮助残疾人解决生活困难的一种工具。使残疾人能够恢复正常的日常生活。这些机器人主要通过计算机控制，与之配套相应的传感器和安全系统设定一定的程序，让其自动工作。康复机器人已经作为医学界研究的热点话题。康复机器人的功能多种多样有环境控制及个人服务功能,帮助患者完成各种运动功能恢复训功能、职业与教育操作功能,娱乐性操作功能。主要分为工作站式机器人、辅助型康复机器人和康复训练机器人等。

2.1 康复机器人

此机器人是目前全球最成功的一种价格，低廉的康复机器人系统，可以提供拆卸的滑动托盘，适应各种场合的需要，及供各种不同的功能。[2]

2.2 机器人护士

日本的物理与化学研究所研制;身高与人类女性一样约为158cm,但是体重约100kg,是人类女性的两倍。装备了5个天线传感器和19个传动装置。可以像人一样保持平衡行走，还能像护士一样照顾病人。[3]

2.3 护士助手

"护士助手"是一个移动式护理机器人,与机器人护士相类似。身体装有相应的传感器可以行走并且控制方向，使之能在医院里自由行走速度为0.7m每秒左右。护理机器人,Master系统）被公认为是具代表性的固定式康复护理机器人），利用护理机器人可以实现正常的日常生活，例如喝水，下棋，打电话等。

2.4 手部康复机器人

下肢康复机器人改变了以往人无法主动掌握运动方向与力度的模式,只能设置一种运动模式，缺乏运动目标导向训练。在新的进展中，新研发的步态机器人能忽略大量干扰信息，捕捉到正确的感觉信息与人体的步态力学，易化正确的感觉信息输人和步态力学。设计了能够感受外界环境的传感器，能根据外界的变化同步调整辅助的力量，保证患者的人身安全，避免事故的发生或者是力度与环境冲突，导致患者的病情进一步加重。智能的我训练这些人，能够更加提高康复的效率，给患者更好的使用感受。

但是手部康复机器人存在一定的问题:在很多情况下不能完全脱离医生的辅助指导，在医学人士的紧缺的大环境之下，并没有节约大量的人力。例如在机器步态设备进行辅助步态训练时，需要医生进行旁边的操作与监督。在矫正下肢的关节力线、力矩时，医生会根据患者的实际情况，调整到与患者相接近的实际运动轨迹。[4]

2.5 动力外骨骼机器人

也称"电子腿",这款机器人与上述不同的是，它一种穿戴式机器人，能够替代患者的某种功能，非常适合残疾人。它不仅能帮助残疾人恢复日常生活中的某种功能，还能帮助残疾人避免长期间在床上椅子上行动不了，长出疮。还能避免因为某一功能丧失，只能长时间不能动弹，导致其他功能的丧失，例如周围健康肌肉萎缩，长期未动，心脏循环不佳，血液循环不畅，肌肉强度减少，患者身心受到折磨，甚至患有抑郁症、躁郁症，感觉人生没有目标失去意义从而自杀。动力外骨骼机器人适用于脊髓损伤患者、中风患者或多发性硬化症和大脑性麻痹患者等。

3 结语

康复工程技术带来的医学革命存在于各个方面，不仅仅是本文的两个方面，它对于医学界是十分重要的，他不仅能让霍金这种伟人继续为人类作出贡献，也为普通人带来生活的希望，因此康复工程技术需要人们的着重重视，国家投入资源进行研发，并不断突破研究过程中的难题。在治疗脑卒和研究康复机器人中，康复技术依然会有重大的技术难题。研发者不应仅仅是医疗工作者，而是医疗与物理化学结合的研究员，多方面合作才能使康复工程技术更快更有效的发展。