康復工程研究報告

康復工程研究報告一、定義康復工程是工程技術(shù)人員在全面康復和有關(guān)工程理論指導下，與各個康復領(lǐng)域的康復工作者，殘疾人、殘疾人家屬密切合作，以各種工藝技術(shù)為手段，幫助殘疾人最大限度地開發(fā)潛能，恢復其獨立生活、學習、工作、回歸社會、參與社會能力的科學。二、服務對象康復工程服務對象主要為：由于功能損失導致活動受限、參與局限的人群，包括殘疾人、老年人和因受傷或疾病造成功能損失的人。三、康復工程的主要內(nèi)容

主要包括：神經(jīng)電極植人技術(shù)，功能性電刺激技術(shù)，各種生物信息（肌電、腦電、神經(jīng)信息、聲音信息等）的檢出、處理及應用，神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊控制、CADC/AM技術(shù)、生物機械及康復機器人、輪椅、語音識別系統(tǒng)、導盲器與助聽器、假肢與矯形器技術(shù)等。四、殘疾人輔助器具的分類國際標準化組織（ISO）在1992年頒布了國際標準ISO-9999《殘疾人輔助器具分類》（TechnicalAidsforDisabledPersons-Clasification），將殘疾人輔助器具分為十大類：1、治療和訓練輔助器具2、矯形器和假肢3、生活自理及防護輔助器具4、個人移動輔助器具5、家務管理輔助器具6、家庭及其他場所使用的家具及配件7、通訊、信息及信號輔助器具8、產(chǎn)品及物品管理輔助器具9、環(huán)境改善輔助器具和設(shè)備、工具及機器10、休閑娛樂輔助器具五、主要研究方向1、動力外骨骼矯形器外骨骼機器人是一種結(jié)合了人的智能和機械動力裝置機械能量的人機結(jié)合的可穿戴裝備從結(jié)構(gòu)上來說，外骨骼機器人大致可以分為上肢外骨骼機器人“下肢外骨骼機器人”全身外骨骼機器人和各類關(guān)節(jié)矯正或恢復性訓練的關(guān)節(jié)外骨骼機器人。從功能上劃分，外骨骼裝置大致可以分為2種：第一種是以輔助和康復治療為主的外骨骼機器人，例如輔助殘疾人或老年人行走的外骨骼機器人，還有輔助肢體受損或運動功能部分喪失的患者進行康復治療和恢復性訓練的外骨骼機器人；另一種是以增強正常人力量“速度”負重和耐力等人體機能的增力型外骨骼機器人。近年來，許多國家開展了外骨骼裝備的研制，并逐步將其應用于軍事作戰(zhàn)裝備輔助醫(yī)療設(shè)備助力設(shè)備等領(lǐng)域，其中美國和日本在外骨骼機器人的研制上取得的成果最為顯著。外骨骼機器人在許多領(lǐng)域有著良好的發(fā)展前景，引起了各國的重視，近年來外骨骼機器人技術(shù)取得了突破性的發(fā)展，但有許多關(guān)鍵問題仍待解決：（1）體積較大動作笨拙，其環(huán)境的適應性和運動的靈活性較差；（2）與操作者的預期動作不吻合；（3）外骨骼機器人的能源使用效率不高；（4）控制系統(tǒng)的自適應能力和自學習能力較弱。另外，外骨骼機器人要真正用于實踐，還要考慮其自身的質(zhì)量問題、柔性安全問題、噪音問題、舒適度問題等。隨著科技的進步和上述問題的解決，各種特殊功能的外骨骼機器人將廣泛應用于民用康復治療和軍用助力裝備方面，如用于肌肉萎縮或高位截癱病人行走。2、環(huán)境控制系統(tǒng)和裝置該系統(tǒng)是為喪失四肢活動能力、患有高位截癱的病人提供享受教育、通訊聯(lián)系、娛樂及其它生活需求而設(shè)計的。系統(tǒng)布置專門的環(huán)境,借助于電子計算機和通過患者尚能活動的器官與對應的換能器,實現(xiàn)對周圍設(shè)備的控制,如使用電燈、收音機、電視機,拉窗簾,叫鈴,打電話,調(diào)節(jié)多功能床,打字機,翻書頁器,吃飯輔助器,洗澡輔助器,大小便輔助器等。有的環(huán)境控制系統(tǒng)還配備醫(yī)用機器人,可以根據(jù)命令從冰箱或食品柜中取出飲料、食品,并根據(jù)需要喂食。這類控制系統(tǒng)主要由微型計算機、電視顯示器、打印機和軟磁盤組成。顯示器上列出了所有周圍設(shè)備名稱并用箭頭指出選中的設(shè)備。使用時,可以用吸氣或呼氣的氣動換能器操作,也可以用舌動開關(guān)、紅外線開關(guān)或聲音識別控制箭頭改變到需要的位置。此外,在環(huán)境控制系統(tǒng)中還具有字符處理能力,利用電視屏幕上半部分作為字母、數(shù)字和一些特殊符號的顯示,下半部分則用于編輯?；颊呃梦鼩狻⒑魵膺x擇字母、符號,于是就可以通過與系統(tǒng)連接的打印機將信件等輸出。這方面的成就被譽為“康復工程學的成功范例”。3、康復機械手這類微機控制的機械手是專門為高位截癱病人服務而設(shè)計的?？祻蜋C械手通過附在病人領(lǐng)下的換能器裝置或聲控,能按需要完成各項任務,如日常生活活動(ADL)、個人事務(操作個人計算機、電傳機,進行辦公資料處理等)以及娛樂(電子游戲機和畫畫等)。微機控制的假肢(Prosthessi)是康復工程的重要內(nèi)容和組成部分,直接關(guān)系到殘肢者的康復,涉及人口眾多。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計,全世界殘疾人約占總?cè)丝跀?shù)的5%。我國有6千萬,其中肢體殘疾者約8百萬。假肢是人缺損肢體的人工替代物,用以彌補外形和功能。用假肢替代恢復手功能,抓物動作的運動控制至關(guān)重要。人體上肢機構(gòu)模型27個自由度中,手指部分有20個自由度。假肢研究關(guān)鍵問題在于運動控制,運動控制的關(guān)鍵在于信息源。自從人體生物電信息之一的肌電信息應用于電子假手的控制,1948年德國RehtofdRector研制成功世界上第一只肌電控制假手以來,至今世界上商品化的假肢已達上千種,給數(shù)以千萬計的殘肢者帶來生機。自肌電信息控制電子假手誕生以來,利用更接近大腦控制的腦電信息控制電子假手、神經(jīng)信息控制電子假手的研究不斷取得新進展,尤其是我國首例殘肢者的神經(jīng)信息分析處理研究在國家自然科學基金重點資助下取得重要成果,為神經(jīng)信息控制電子假手的研究奠定了基礎(chǔ),引起美國等許多國家的關(guān)注。下肢假肢的智能化研究也不斷取得進展,德國OtotBock假肢矯形器工業(yè)有限公司新近推出的新一代產(chǎn)品智能仿生腿，已于2002年問世。它具有一個完全由電腦控制步態(tài)的假肢膝關(guān)節(jié)系統(tǒng),在膝關(guān)節(jié)及腳部設(shè)有受力傳感裝置,可將假肢的運動狀態(tài)以50次/s的采樣頻率向電腦提供信息,從而由電腦向膝關(guān)節(jié)發(fā)出指令使使用患者在下樓梯、走斜坡或高低不平的復雜路面狀況下,仍能獲得極高的安全性和如同健全人一樣平穩(wěn)自如的步伐。在假手控制方面,應用SUvA傳感器的感應電子假手可以識別握在手中物體的位置變化,從而自動調(diào)整握力,避免物體由于重量改變而造成下滑。至今,假手里已能安裝15個小電機,用AR模型識別肌電信號。視向命令系統(tǒng)用計算機確定物體空間位置,并控制驅(qū)動電機,使假手臂能像正常手臂一樣,朝視線方向運動。4、假肢技術(shù)近代假肢技術(shù)可以說是隨著電動假手、肌電假肢和智能假肢的發(fā)展而日趨現(xiàn)代化。近幾年圍繞著提高控制的可靠性、仿生性和提高患者的舒適性等目標在繼續(xù)發(fā)展。在上肢假肢的研究中,為了同時滿足電動假手在力量、速度和工作效率方面的要求,PuchhammerG研究了智能驅(qū)動器(smartactuator),運用電控的變換齒輪實現(xiàn)體積、重量、功率和速度的最佳匹配。日本則在將超聲馬達用于假手方面進行了有益的嘗試。患者初步應用表明該假手有力量大、噪聲小的優(yōu)點,在日常生活中有效性更好。提高肌電假肢控制的可靠性,一直是肌電假肢中具有挑戰(zhàn)性的問題。在下肢假肢中,智能假肢是90年代以來的研究與發(fā)展的熱點。有關(guān)研究仍在繼續(xù)開展。在擺動期控制原理中,除了已有的跟蹤步速變化的智能控制外,清華大學研究了采用肌電信號進行路況識別的擺動相控制智能假肢。另一方面,從某種意義上來看對支撐期的控制問題更為重要,特別是在特殊路面情況下的控制問題。目前已有人注意這方面的研究。日本NosakaT研制了在支撐期用液壓而在擺動期用氣動控制的膝關(guān)節(jié),據(jù)說性能優(yōu)于德國的3R60。還有文獻表明,適合在冰面上行走的假肢也在研究之中。舒適性問題在下肢假肢中尤為重要,其中關(guān)鍵在于沖擊的吸收,特別是在足跟觸地、支撐期開始的頭20-30ms。此時沖擊載荷的高頻分量會引起軟組織損傷。因此,除了繼續(xù)改善假腳的性能外,近幾年有些廠家開發(fā)了有吸收垂直沖擊能力的腿管。這種腿管可降低傳至殘端的沖擊,提高假肢的舒適性。提高假肢的舒適性不僅要有性能優(yōu)越的部件,還需要有科學的處方。為了給優(yōu)化假肢處方提供技術(shù)支持,韓國學者研究了包括膝關(guān)節(jié)、足-踝組件,乃至于有限元接受腔-殘端模型在內(nèi)的系統(tǒng)模擬分析軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用于下肢假肢處方的優(yōu)化。六、國家對殘疾人康復工程的優(yōu)惠政策和費用標準2008年，中共中央、國務院《關(guān)于促進殘疾人事業(yè)發(fā)展的意見》要求繼續(xù)實施國家重點康復工程，著力解決農(nóng)村及邊遠地區(qū)貧困殘疾人康復難的突出問題。制定和完善殘疾人康復救助辦法，對貧困殘疾人康復訓練、輔助器具適配等基本康復需求給予補貼。各地要按不低于中央財政補貼標準投入相應配套經(jīng)費。街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)訓練指導師的工資補貼和培訓經(jīng)費由地方政府負擔或從其他途徑解決。中央財政按照每人100元對肢體殘疾人社區(qū)康復訓練給予補貼。通過中國殘聯(lián)專項彩票公益金項目，按照每例6600元，對1萬例貧困肢體兒童矯治手術(shù)及術(shù)后康復訓練給予補貼，各地要根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，配套投入肢體兒童機構(gòu)每名不低于2000元的康復訓練經(jīng)費及每名不低于100元肢體殘疾人社區(qū)康復系列經(jīng)費，伺時投入相應的中國殘聯(lián)專項彩票公益金項目工作管理經(jīng)費。殘疾人康復工程，目前還不是所有殘疾人都可以享受的政策，各省都有具體的規(guī)定，如浙江省規(guī)定，對家庭人均年收入在最低生活保障標準150%以內(nèi)的、有適應指征，并有康復需求的符合條件的殘疾人實施康復補助，為符合條件的下肢缺失的殘疾人安裝假肢，費用標準每條下肢平均10000元。政策依據(jù)為中共中央、國務院《關(guān)于促進殘疾人事業(yè)發(fā)展的意見》(中發(fā)[2008)7號）；中國殘疾人聯(lián)合會《關(guān)于印發(fā)<視力殘裹康復“十一五”實施方案）實施辦法》（全康辦[200714號）、《關(guān)于印發(fā)（聽力語言殘疾康復“十一五”實施方案）實施辦法》(全康辦[2007)5號），《關(guān)于印發(fā)（肢體殘疾康復“十一五”實施方案）實施辦法》的通知（全康辦[2007]7號）。七、矯形器市場分析

矯形器的下游消費市場包括醫(yī)院、康復中心、醫(yī)療器械專賣店等醫(yī)療場所。

醫(yī)院是這些醫(yī)療場所中矯形器的主要消費領(lǐng)域，每年有多數(shù)病人因運動或交通事故損傷需要在醫(yī)院安裝上肢/下肢/脊柱矯形器。隨著矯形器原材料工藝的改進，舒適度的增強，愿意接受矯正的患者將會越來越多，未來醫(yī)院的消費市場潛力巨大。

康復中心也是矯形器生產(chǎn)企業(yè)所不可忽略的消費市場，雖然市場容量遠沒法和醫(yī)院相比，但它專業(yè)性的康復機構(gòu)還是吸引著越來越多的愈康復患者，未來市場發(fā)展不可小看。

理論來說，醫(yī)療器械專賣店是矯形器的專業(yè)銷售場所，但受于患者矯形器的佩戴需要在醫(yī)師的指導下進行，故患者直接從專賣店購買矯形器的幾率很小，除非患者從醫(yī)院夠買不到的時候，才可能在醫(yī)師指導下從相應醫(yī)療器械專賣店購買，也就是說醫(yī)療器械專賣店的矯形器消費是醫(yī)院的補充。安裝假肢、矯形器需要在醫(yī)院醫(yī)生的指導下進行，通過醫(yī)院渠道銷售的假肢、矯形器市場存在巨大增長潛力。我國各類殘疾人總數(shù)為八千多萬，其中肢體殘疾的為兩