肢體殘障者輔助器具的臨床應用現(xiàn)狀與發(fā)展
肢體殘障者輔助器具的臨床應用現(xiàn)狀與發(fā)展
輔助器具是殘疾人使用的,可以預防、補償或代償、減輕或消除損傷、活動限制和參與限制,提高、維持或改善殘疾人功能的任何產(chǎn)品、器械、設(shè)備或技術(shù)系統(tǒng)。但隨著時代的發(fā)展,輔助器具所適用的人群在不斷擴大,老年人和某些疾病患者(如:骨折,腦卒中,帕金森病等)也需要輔助器具的幫助。尤其在康復醫(yī)學領(lǐng)域,輔助器具評估適配越來越受到重視,康復從業(yè)者已經(jīng)開始轉(zhuǎn)變思想,由原來對患者進行單純的機能訓練轉(zhuǎn)變?yōu)闄C能﹑功能和參與三者并重的訓練方式,而輔助器具主要在功能訓練中起到了補償或代償、改善或提高的作用,體現(xiàn)了醫(yī)學和工程學相結(jié)合的康復理念,從而能夠滿足殘障者生活自理、回歸社會、職業(yè)重建的康復需求。
輔助器具主要應用于患有神經(jīng)系統(tǒng)和骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)疾病的殘障者,在評估適配的過程中要評估殘障者功能障礙、評估輔助器具和評估殘障者使用輔助器具的環(huán)境,這三個因素構(gòu)成了輔助器具臨床應用的三個要素。近年來,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人口老齡化,我國的殘障者的數(shù)量越來越多,而肢體殘障者數(shù)量巨大,所以肢體殘障者的輔助器具在殘障者的日常生活和工作中占有越來越重要的地位。肢體殘障者輔助器具在解決殘障者康復訓練﹑個人移動﹑進食﹑洗浴和排泄等方面起到重要的作用,且這些輔助器具正向著智能化和實用化方向發(fā)展。
脊髓損傷殘障者的輔助器具應用
---- 輪椅的應用
對于脊髓損傷殘障者來說,輪椅將成為代步工具,伴隨他們未來的生活。因此,選擇輪椅要經(jīng)過專業(yè)的評估,要充分考慮自身和護理者的姿勢控制、驅(qū)動、移位能力以及環(huán)境因素。在選擇輪椅的問題上,不同損傷階段的患者對輪椅的需求是有所差別的,四肢癱瘓殘障者上肢功能障礙,手部的抓握、伸展及活動度受限。因此選擇輪椅時,要考慮帶有較大的摩擦力或帶有突出物的手圈;其次對于下肢完全癱瘓的四肢殘癱瘓者來說,失去了下肢和軀干部的支撐力,選擇輪椅要考慮移位和安全的需求,要選擇靠背較高的輪椅或電動輪椅,而且腳踏板還要能夠外旋,扶手能夠拆卸;最后是臀部的減壓問題,除利用調(diào)整姿勢減壓外,還要考慮選擇使用減壓座墊。截癱殘障者上肢功能正常,下肢癱瘓,日常生活、戶外活動以及參加社會活動依然擺脫不了對輪椅的依賴,因此要選擇質(zhì)量輕和驅(qū)動性能好的輪椅。近年來,隨著科技的進步,智能輪椅應運而生,智能輪椅是將智能機器人技術(shù)應用于電動輪椅,融合多種領(lǐng)域的研究,包括機器視覺、機器人導航和定位、模式識別、多傳感器融合及用戶接口等。智能輪椅和傳統(tǒng)輪椅相比,增加了計算機控制系統(tǒng),攝像頭和激光探測器,還有麥克風。對于那些殘疾程度較輕的胸腰段脊髓損傷患者,可以采用操縱桿控制、按鍵控制、方向盤控制、觸摸屏控制、菜單控制等方式;而對于殘障程度較重的頸椎完全性脊髓損傷患者,研究者也可以給他們提供語音控制、頭部控制、手勢控制、舌頭動作控制,甚至肌電信號控制和大腦意念信號控制等辦法。
---- 矯形器的應用
大多數(shù)脊髓損傷殘障者由于下肢無力需要佩戴矯形器以輔助其站立行走。腰椎脊髓損傷殘障者可以佩戴下肢矯形器,例如膝踝足矯形器,同時借助助行器練習行走從而實現(xiàn)生活自理和回歸社會的康復目標;而對于一些胸髓損傷的殘障者來說,可以佩戴改進往復式截癱步行器,來實現(xiàn)站立和行走,提高日常生活質(zhì)量。
此外,最早運用于軍事領(lǐng)域的外骨骼機器人技術(shù)也逐漸向醫(yī)學領(lǐng)域延伸,日本筑波大學研發(fā)的系列下肢外骨骼機器人能夠幫助胸腰段脊髓損傷的殘障者完成上下樓梯等活動同時協(xié)助步態(tài)紊亂的殘障者行走。
---- 生活自助具的應用
對一些完全性頸髓損傷的殘障者來說,能夠使他們自己完成部分家電,計算機的操控以及可以獨立地使用互聯(lián)網(wǎng)也能夠豐富他們的生活,以便實現(xiàn)自身價值。手部無力的脊髓損傷殘障者可以使用搖桿鼠標,利用前臂或手腕的移動功能來撥動搖桿。如果上肢功能完全喪失,殘障者亦可以使用頭控式電腦操作儀操控電腦。高位脊髓損傷殘障者還能選配各類生活自助具幫助實現(xiàn)獨立進餐、更衣,書寫,入浴等日常生活動作;粗大把手的餐具,穩(wěn)定性較好的杯盤以及自動喂飯機,可以使上肢功能受限的脊髓損傷殘障者獨立地完成進食。經(jīng)過專業(yè)人員改造過的耳勺,夾子,剪子,刮刀,吸痰器等小型輔具可以非常巧妙地幫助上肢功能有障礙的脊髓損傷殘障者去完成面部的清理。對于有閱讀書寫需求的脊髓損傷殘障者來說,書本翻頁裝置和語音書寫系統(tǒng)非常恰當?shù)貪M足了他們的需求。
---- 護理類輔助器具應用
多數(shù)脊髓損傷殘障者終身需要借助導尿管﹑集尿器或紙尿褲等輔具來解決排尿障礙或尿失禁的問題,最近由國家康復輔具研究中心、北京航天航空大學等開發(fā)的一種智能集尿器,它通過濕度傳感器自動感應患者是否有尿液,當有尿液時立即向智能控制電路發(fā)出信號,啟動負壓氣泵,自動幫助殘障者排尿。此外,新型的防褥瘡墊可以用來預防長期坐臥而導致的褥瘡,且材料由傳統(tǒng)的海綿和凝膠墊向高科技的分子生物材料發(fā)展,新型防褥瘡墊有更好的透氣﹑防水和減壓效果。高位脊髓損傷的殘障者由于需要長期臥床,還可以選擇分段搖起的護理床或長距離移動吊臂,幫助護理人員比較方便的協(xié)助其坐起或轉(zhuǎn)移。
偏癱殘障者的輔助器具應用
---- 輪椅的應用
在輪椅的選擇中,偏癱殘障者一般選用靠背較低的輪椅,以便于單手驅(qū)動輪椅時,由足來控制行進的方向;此外偏癱殘障者一般需要從側(cè)向進行轉(zhuǎn)移,扶手要能夠上掀,腳踏要能夠旋開。偏癱殘障者由于單側(cè)身體無力,控制姿勢能力也較差,如長期使用布制的軟座輪椅,難以控制坐姿的平衡,使用硬座輪椅,則有助于保持正確的姿勢。此外,還有新研發(fā)的站立式輪椅是針對普通坐式輪椅容易造成殘障者由于長期保持坐姿而造成肌肉萎縮﹑壞死﹑關(guān)節(jié)退化等問題,而在其上附加站立功能。我國“十一五”規(guī)劃重點支持的國家863計劃智能輪椅課題已開發(fā)出中端輪椅實現(xiàn)了差速驅(qū)動控制﹑平滑起停﹑穩(wěn)定行駛﹑實時避障停車功能;高端輪椅座位可以自由升降,靠背自由調(diào)節(jié),床與輪椅實現(xiàn)了對接,方便殘障者上下床。
---- 康復機器人的應用
康復機器人作為醫(yī)療機器人的一個重要分支,它的研究貫穿了康復醫(yī)學、生物力學、機械學、電子學等諸多領(lǐng)域??茖W家深入研究運動康復規(guī)律以及大腦與肢體的控制與影響關(guān)系,使用機器人輔助治療提高了效率和訓練強度、是較常規(guī)治療手段更具有發(fā)展?jié)摿Φ目祻褪侄?。對于有肢體殘障患者來說,主動運動和輔助運動都是很難完成的,智能肢體訓練器運用現(xiàn)代科技技術(shù)使運動康復模式智能化和多樣化,最大限度滿足殘障者的康復目標的實現(xiàn)??祻蜋C器人又分為輔助型康復機器人和康復訓練機器人。輔助型康復機器人主要用來幫助肢體運動有困難的殘障者完成各種動作,如智能輪椅、導盲手杖等;康復訓練機器人的主要功能是幫助患者完成各種運動功能的恢復訓練,如,行走訓練、手臂運動訓練等;其中上肢康復訓練機器人是幫助偏癱殘障者進行康復治療的醫(yī)療器械。
---- 矯形器的應用
偏癱殘障者下肢的功能障礙主要是因為足部內(nèi)翻畸形引起的步態(tài)異常,為了矯正偏癱殘障者的足內(nèi)翻要穿戴踝足矯形器,它可以起到矯正畸形和改善異常步態(tài)等方面的作用。偏癱殘障者往往患側(cè)上下肢有不同程度的運動受限,最明顯受限的是踝關(guān)節(jié),通過佩戴踝足矯形器可以幫助患者踝關(guān)節(jié)產(chǎn)生背曲動作,從而改善異常步態(tài)。對于長期臥床的殘障者,可以對患側(cè)定時佩戴矯形器以預防足下垂、內(nèi)翻等畸形。浙江大學流體傳動與控制國家重點實驗室從20世紀90年代開始致力于人機一體化理論研究,并逐步衍生人機智能柔性外骨骼技術(shù)研究,研制了上肢柔性外骨骼控制系統(tǒng),實際上是一種智能型上肢矯形器,它可以幫助上肢產(chǎn)生運動并預防關(guān)節(jié)畸形。
---- 生活自助具的應用
上肢功能較差的偏癱殘障者,可使用一些生活自助具來幫助完成日常生活能力的訓練,比如易握持勺叉﹑固定餐盤﹑拉衣鉤﹑穿襪器和長把刷等。在選擇電腦輔具時,針對患肢障礙較輕,肩、肘關(guān)節(jié)運動存在,但手部抓握功能喪失這些功能障礙特點,偏癱殘障者可選用上肢支撐器承托患肢,并使用不要求有抓握動作的搖桿鼠標、按鍵式鼠標、軌跡球鼠標、鍵盤敲擊器等電腦輔具來輔助健手操作電腦。
---- 護理類輔助器具應用
對于長期臥床的偏癱殘障者,要配備可折疊的多功能護理床和防褥瘡墊。多功能護理床正向智能化方向發(fā)展,殘障者可以通過語音﹑遙控器﹑觸摸屏等方便地控制智能化護理床,實現(xiàn)輔助抬背坐起﹑屈伸腿﹑左右翻身﹑平躺﹑輔助解便等功能。同時,還有智能洗澡機,為殘障人提供一種舒適、安全的智能化個人衛(wèi)生護理設(shè)備,使他們躺在床上也能洗澡;對患有褥瘡的殘障者,智能洗澡機可以隨時用來為殘障者清洗患病部位,減輕殘障者的痛苦。
---- 智能家居與環(huán)境控制輔具的應用
智能家居與環(huán)境控制輔具又稱為日常生活電子輔助類輔具,這種輔助技術(shù)旨在針對解決在家庭中的重度偏癱和四肢癱瘓殘障患者的自我照顧、環(huán)境控制方面的特殊問題,使他們不僅能獨立完成照料自己的日常生活,還能通過控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),控制家庭環(huán)境系統(tǒng)與外界環(huán)境系統(tǒng)發(fā)生交互。智能環(huán)境控制輔具幫助重度殘障者控制家中日用電器,可用于開門、拉窗簾、撥電話、開燈、開電視等。系統(tǒng)的關(guān)鍵是提供一個利用殘障人尚有的功能與電器間的人機接口,所利用的功能往往是某一部位的動作, 如某一手指的微動、眼球動作、聲音、吹氣等。人機接口由傳感器、處理電路和信號發(fā)送等部分組成, 通過它們將人體動作轉(zhuǎn)變成電信號并與需操作的設(shè)備聯(lián)接,而基于腦-機界面的環(huán)境控制系統(tǒng)的研究正引起各國的重視。
腦癱殘障兒童的輔助器具應用
---- 輪椅的應用
腦癱患兒的肢體控制能力和協(xié)調(diào)性較差,頭及頸部軟弱無力;坐位時,身體會向前溜滑且頭部無法控制。因此要重點考慮輪椅的擺位功能,選用兒童腦癱型輪椅,依照患兒的需要加裝支撐裝置,如定制座墊,頭部靠枕、外展擋板、分腿板、安全帶和可拆卸的輪椅桌等;也可選擇靠背和座椅能同時傾躺的輪椅。兒童輪椅還要能夠適應兒童因生長而產(chǎn)生的對輪椅尺寸可調(diào)的需求,能夠根據(jù)其生長情況及時調(diào)整輪椅的座位寬度﹑深度等基本尺寸,并且為了更好地適應學校以及教室的環(huán)境,方便兒童溝通交流,有的輪椅還加裝了站立功能。
---- 矯形器的應用
在腦癱兒童的康復治療中針對痙攣型腦癱患兒還要使用下肢矯形器,主要是踝足矯形器,并借助助行器進行步行訓練。在腦癱兒童中占數(shù)量最多的是痙攣型腦癱兒童,痙攣型腦癱兒童一般都要佩戴矯形器。由于患兒全身肌肉呈高度緊張狀態(tài),需要相應的矯形器對抗肌肉產(chǎn)生的張力。比如雙手緊握,可以佩戴分指板;雙腿內(nèi)收肌痙攣,可以佩戴分腿器;膝關(guān)節(jié)屈曲痙攣,通過膝關(guān)節(jié)矯形器可以對抗其產(chǎn)生的痙攣;患兒剪刀步態(tài)可以使用踝足矯形器,幫助改善步態(tài)異常。上肢有痙攣的患兒還要佩戴腕手矯形器可改善患兒拇指外展活動度,提高精細運動能力。
---- 電腦類輔具的應用
腦癱患兒還可以使用電腦類的輔助器具,選用坐姿矯正輔助器保持穩(wěn)定的座位姿勢,由于上肢運動協(xié)調(diào)性差,精細動作笨拙,可以選擇合適的搖桿鼠標、按鍵式鼠標操控電腦;腦癱患兒手指精細動作差會導致敲鍵盤時輸入錯誤信息,使用鍵盤輔助敲擊器﹑再配上鍵盤護框等就可以提高輸入信息準確率。
截肢殘障者的輔助器具應用
---- 智能假肢的應用
智能假肢是由人﹑計算機和控制系統(tǒng)組成的人-機一體化系統(tǒng),是康復醫(yī)學與生物醫(yī)學工程融合在一起的高科技產(chǎn)品。在上肢假肢中,除外形和動作仿生外,仿生控制是智能假肢應用的關(guān)鍵。美國西北大學發(fā)明了一種可以用意念操控的假肢,美國的一位截肢者擁有了這一個特別智能的假肢,這個假肢并不是依靠電機來工作的,而是完全靠他的大腦來控制。科學家將該患者的截肢斷口處的神經(jīng)與他的胸部肌肉連接在一起,從而找到一種通過大腦思維控制假肢的方法,實現(xiàn)了仿生學研究的突破性進展,這種方法使得他能夠完成更多的動作。當他想運動胸部肌肉時,相連的神經(jīng)就會收到由計算機翻譯并傳輸過來的信號。人工智能在現(xiàn)代下肢假肢中的應用更為顯著,通過采集與人體運動信息相關(guān)的物理數(shù)據(jù)從而對智能假肢進行控制。在國外,智能假肢主要由德國﹑日本和冰島等少數(shù)國家研發(fā)并生產(chǎn),我國自主研制能力較弱,但國家康復輔具研究中心研制成功了國產(chǎn)智能假肢氣壓膝關(guān)節(jié),該假肢重量輕,穿戴舒適,外形美觀,能夠使穿戴者完成蹲坐等姿勢,還可以調(diào)節(jié)步速,填補了我國智能下肢假肢領(lǐng)域的空白。目前人們對于智能假手的研究尚處于探索階段,智能假手就是將微電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)與生物醫(yī)學工程技術(shù)以及傳感器技術(shù)等一列高新技術(shù)融合在一起,制作出能夠模仿人手的感覺和動作的仿生手。數(shù)字手是世界上第一個完全與神經(jīng)系統(tǒng)相連的假手,可以和正常人非常完美的進行握手。該假手能通過實驗室的計算機獲得命令并隨時與人握手問候,這是第一個可以發(fā)出自然感覺信號的假手。
---- 輪椅的應用
截肢殘障者雖然能夠通過適配假肢解決功能障礙問題,但是對于雙側(cè)大腿及以上部位截肢、年齡偏大、全身狀況差的殘障者來說,最能夠解決問題的選擇又應當是輪椅和拐杖。截肢患者因身體配重不同,乘坐輪椅時的重心會相對靠后。因此在選擇輪椅時,要考慮輪椅的穩(wěn)定性能,如加裝傾翻輪、后輪后置以及將座高降低等以此來增加輪椅的穩(wěn)定性。對于膝下截肢者可以使用帶有上抬腿靠的輪椅,以預防膝關(guān)節(jié)攣縮。
---- 電腦類輔助器具的應用
上肢截肢者在使用電腦時會存在障礙,不同部位截肢殘障者的功能障礙是不同的,因此要根據(jù)截肢的部位來選擇電腦輔具。掌指截肢者,手無抓握功能,就可以使用搖桿鼠標、軌跡球鼠標、鍵盤輔助敲擊器等進行電腦操作。腕離斷截肢者點擊鼠標左右鍵會很困難,可以使用外接開關(guān)鼠標,外接手腕式水銀開關(guān)、發(fā)夾式水銀開關(guān)或腳踏開關(guān),利用抖腕、抬頭、踏腳的動作來“點擊”鼠標左右鍵。雙上肢截肢者可以用自己的腳通過使用大軌跡球鼠標、搖桿鼠標、按鍵式鼠標等來操作電腦,此外使用頭控式電腦操作儀更是不錯的選擇。
小結(jié)
輔助器具貫穿于康復治療的各個領(lǐng)域,無論是物理療法﹑作業(yè)療法﹑言語療法還是康復工程,都形成了自己的理論體系,即康復輔助技術(shù)理論,它主要幫助殘障者改善和提高生活自理水平,并幫助其回歸家庭和社會??梢姡o助器具在康復治療中的作用是不可忽視的,而且可能是某些殘障者唯一能夠?qū)崿F(xiàn)康復的手段并且近年來正逐漸向智能化方向發(fā)展。中國近幾年才開始認識到康復輔助技術(shù)服務(wù)的問題,并開設(shè)了培養(yǎng)康復輔助技術(shù)服務(wù)專業(yè)技術(shù)人員的課程,相應高等教育的缺乏導致現(xiàn)有從業(yè)人員的知識和技能與全面開展工作還存在很大差距。因此各級康復機構(gòu)應加強對輔助技術(shù)的臨床應用和研究,設(shè)置輔助器具評估適配門診,開展輔助器具評估適配、無障礙環(huán)境改造、假肢與矯形器制作與裝配,以及相應輔具的使用指導以及適應性訓練,使輔助器具能夠更好地為需要康復的殘障者服務(wù);同時還要學習國外的輔助器具服務(wù)體系,完善我國輔助器具政策法規(guī)制度和推進輔助器具評估適配專業(yè)化,大力拓展輔助器具的全方面服務(wù),將輔助器具納入我國社會服務(wù)保障體系。通過輔助器具的使用,減輕病人﹑殘疾人和老年人因功能障礙造成的痛苦,提高他們和家人的生活品質(zhì)。