王林+翟震

摘 要：據(jù)不完全統(tǒng)計，我國60歲以上的老年人已有2.2億，占全國人口的16.1%，隨老齡化過程中生理衰退、老年人的四肢的靈活性不斷下降，同時各種疾病而引起的肢體運動性障礙的病人也在顯著增加，隨著人們對康復治療的重視，整個社會對于肢體恢復治療設備的需求日益增加。這就對恢復治療儀器的功能提出更高的要求具有更廣的適應性。

關鍵詞：肢體運動；肢體康復；恢復儀

引言

21世紀的到來，生物工程技術、計算機科學技術等技術的不斷地發(fā)展，為醫(yī)學工程領域的醫(yī)用設備帶來高速發(fā)展的動力[1]。結(jié)合了最新的研究和發(fā)展成果，應用于康復治療，滿足社會對康復治療的需求。康復治療的設備從簡單的支架到可以進行自動化的機器人和恢復儀。治療的技術從局限逐步向全方面靠攏。其中，康復機器人占據(jù)相當大的比例，如各種假肢、矯形器及用于恢復四肢功能性障礙的康復輔助醫(yī)療設備，康復機器人占據(jù)相當大的比重，如各種假肢、矯形器及用于恢復四肢功能性障礙的康復輔助醫(yī)療設備[2-3]。這一大類設備的適用性廣、通用性好，發(fā)展比較迅速，將會成為肢體恢復的主力軍。目前肢體恢復設備分為個性化肢體輔助設備和通用恢復治療設備這兩大類目。

普遍性的肢體恢復治療設備，主要以促進肢體功能恢復，在肢體健在的前提下，進行一定的刺激或者一定的訓練運動，促進其神經(jīng)組織再生長、激發(fā)機體再恢復能力，促進血液循環(huán)，加速新陳代謝，強化自身的重組和重建能力。喚醒麻痹的肌群，使神經(jīng)傳導功能加強并恢復興奮性，強化肌肉的目標。進而明顯改善神經(jīng)功能與肢體運動功能。

1 訓練類目的肢體恢復治療設備

1.1 中風肢體康復儀器

該設備依據(jù)傳統(tǒng)治療中醫(yī)理論進行機械化改進而來。陳青等[4]采用中醫(yī)經(jīng)絡按摩加倒立強身治病的理論而設計的，集倒立、倒掛、懸吊、牽引等多種功能的康復訓練器。通過程序化的調(diào)控牽引病人肢體進行被動活動，進行肢體恢復。

相同原理的運動康復器械還有訓練床、平衡板、矯形器、助行器[5]、履帶式步行器、電動搖擺機。電動按摩機等等。逐步成為病人和健康的人群通用的了。這也是這一方向的趨勢。

1.2 多體位智能化肢體康復機器人

康復機器人能通過帶動肢體進行重復性運動，能夠?qū)χw重建運動控制，從而實現(xiàn)肢體機能的恢復，是一種全新的臨床干預治療手段[6-7]。多體位智能化下肢康復機器人根據(jù)康復醫(yī)學理論和人機合作機器人原理[8]，在計算機模擬控制系統(tǒng)的控制下不僅可以對患者施加精確的運動干預，也記錄患者的運動強度和頻率[9-10]。美國密歇根大學研究的肢體康復機器人，實現(xiàn)肢體的阻抗控制訓練[11]。國內(nèi)

和技創(chuàng)機器人訓練系統(tǒng)Flexbot 2013，可以通過模擬正常人行走的運動模式來對患者進行相應的肢體訓練[12]。

2 刺激類目的肢體恢復治療設備

2.1 神經(jīng)肌肉電刺激肢體康復儀

人體系統(tǒng)與器官的正常生理活動均通過神經(jīng)以電信號的傳導進行信息傳遞以及調(diào)節(jié)控制，包括脈搏的跳動、肌肉的抽搐、內(nèi)分泌的調(diào)節(jié)及腦部活動均與電信號密不可分。神經(jīng)肌肉電刺激肢體康復器TENS的工作原理是施加一定頻率的橫流或者恒壓電場對機體刺激，在人體肢體上產(chǎn)生生物電，來影響體內(nèi)原有的電分布狀態(tài)，使其肌肉神經(jīng)產(chǎn)生電興奮，從而達到刺激機體活性的效果。而具有消炎鎮(zhèn)痛活血通暢等功效。因為低頻直流電可對機體神經(jīng)組織形成良性刺激而促使其再生[13]。

mA800型神經(jīng)網(wǎng)絡重建儀[14]、神經(jīng)功能重建康復儀[15]以及EMG-

stim治療儀都是將普通肌電生物反饋機制與神經(jīng)肌肉電刺激相結(jié)合，它可以檢測患者的肌電信號，當患者努力使癱瘓肌群自身的肌電信號達到特設閾值時，設備會自動輸出一定強度電流刺激，促使肌群收縮，強化其想做而又難以完成的動作，輸出電流引起的被動運動融于患者的主動運動之中。隨著患者的自發(fā)肌電信號值不斷升高，設備調(diào)高閾值逐步讓患者脫離儀器，達到獨立運動[16]。

類似儀器設備還有直流電離子導入治療儀、低頻電刺激治療儀、中頻電刺激治療儀、高頻電刺激治療儀溫熱脈沖電流刺激治療儀、差頻電療儀、電針灸治療儀等等[17]。

2.2 超聲波熱療儀

利用聲波聚焦原理，聚焦后產(chǎn)生局部高溫來刺激肢體肌肉和神經(jīng)?；罨ㄎ弧Ｊ侵w肌肉溫熱，活化代謝，祛瘀活血。

2.3 激光治療儀

激光治療原理和超聲治療原理相近，激光的能量比較高，能量傳遞到肢體上使肢體產(chǎn)熱。激活脈絡，達到肢體恢復的目的[17]。

2.4 超聲、激光、神經(jīng)肌肉電刺激肢體康復儀

該設備結(jié)合了超聲波、激光低頻脈沖電流治療的優(yōu)點，對肢體神經(jīng)進行多方面綜合性的刺激，相比簡單的神經(jīng)肌肉電刺激具有更為顯著的療效[18]。該設備通過視頻、音頻等多媒體技術進行動作示范與指令下達，調(diào)動患者視覺與聽覺，進行同步化訓練運動、標準化的指引，強化運動療效[19-20]。同時，通過指引患者完成相應運動訓練，采集反饋其肌電信號輸入儀器，根據(jù)反饋情況由儀器根據(jù)患者肌肉功能狀態(tài)并調(diào)整電刺激輸出情況，進行時刻跟進治療，達到最佳治療效果，使療效更為穩(wěn)定、持久[3]。

2.5 藥物熱療儀

一種中藥熏蒸氣自控治療儀，將中藥的有效成分通過蒸煮產(chǎn)生藥液分子在外力的作用下進入患者皮膚內(nèi)起到藥物治療、熱療以及壓力按摩的多重效果，使肢體在放松的環(huán)境中進行藥物理療。內(nèi)外同時進行治療[17]。

2.6 多效經(jīng)穴激活治療儀

多效經(jīng)穴激活治療儀對患者拮抗肌和關鍵穴位的的刺激提高拮抗肌的肌力，通過對抗痙攣肌的異常張力可較好地改善肌肉的協(xié)調(diào)情況，以達到平衡狀態(tài)、緩解肌肉緊張[21]。

3 發(fā)展及展望

隨著社會對肢體康復儀器需求不斷增加的同時對儀器的要求也不斷地提高。既是一種機遇也是一種挑戰(zhàn)。隨著我國中醫(yī)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，從局部治療到全身理療的轉(zhuǎn)變，超高性能的新材料應用，信息處理技術趕上了大數(shù)據(jù)時代。使得器械的機械本體技術會向著智能化、敏捷化、集成化、輕型化、微型化、舒適化、簡單化、節(jié)能及普遍化的方向發(fā)展[2]。最大限度的改善患者肢體機能，減少設備在治療時對機體的副作用，減少痛疼和創(chuàng)傷，在放松的條件下來接受治療，在心里上配合恢復。

全反饋神經(jīng)肌肉電刺激療法需要得到進一步的發(fā)展，目前，對肌電信號的認識還不夠明確，接受信號的能力還不足夠靈敏。無法達到非常精確的定位，就不能說高效性。在未來必然會克服這些問題。結(jié)合中醫(yī)理念把重點放在重要的穴位或者關鍵部位，減少不必要的痛疼和損傷。同時還要兼顧一體化治療，全身統(tǒng)一配合治療，實現(xiàn)從根本恢復患者肢體功能。

肢體恢復機器人會變得非常小，從在人體外工作轉(zhuǎn)變成在人體內(nèi)進行工作。直接進入人體進行神經(jīng)的修復、血管的清淤、細胞的活化、壞死細胞的清除。進入微器械時代。讓設備直接進入恢復治療的第一線。針對性強，效果可控。

虛擬模擬肢體恢復器是利用計算機模擬人工環(huán)境代替現(xiàn)實世生活環(huán)境，以自然的、舒適的人機交互式方式給患者以真實感受，不會因為重復性鍛煉而感到厭倦。也為患者從病態(tài)到健康態(tài)提供過渡環(huán)境。當然未來的虛擬模擬肢體恢復儀不會停滯于虛擬現(xiàn)實步行訓練儀、虛擬現(xiàn)實健身車等。而是采納這一理念，在健全的康復運動治療數(shù)據(jù)庫基礎上，讓專家、治療環(huán)境、患者結(jié)合到一起。在一個虛擬模擬的環(huán)境，專家的治療方案和數(shù)據(jù)庫的信息進行結(jié)合，同時接受敏銳的信息反饋，第一時間進行方案的調(diào)整，強度的調(diào)節(jié)。迅速獲得的最佳治療條件。

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