脑性瘫痪儿童辅助技术产品的进展：功能特征与典型产品

郑俭

脑性瘫痪儿童辅助技术产品的进展：功能特征与典型产品

郑俭

脑瘫儿童辅助技术产品品种丰富，功能繁多，涉及姿势、移动、沟通、教育、生涯发展等方面。功能精准与功能整合正成为体位保持、移动辅助技术产品的发展趋向；辅助沟通装置形成多个技术系列的产品；在教育、社会技能以及职业生涯等领域的辅助技术中，具有各种功能的软件是其重要组成部分；计算机信息技术、开关技术在脑瘫辅助技术领域的大量应用，为该领域带来了革命性的变化。

脑性瘫痪；辅助技术；儿童；移动；姿势；沟通；教育；职业生涯；计算机；开关技术；综述

[本文著录格式]郑俭.脑性瘫痪儿童辅助技术产品的进展：功能特征与典型产品[J].中国康复理论与实践,2014,20(11): 1053-1056.

脑瘫是发生率较高的残疾。脑瘫造成的障碍主要体现在运动、沟通方面，此外对智力、视觉、听觉也可能造成影响。为了帮助脑瘫儿童战胜障碍，融入社会，已经开发出许多相关辅助技术产品，并取得了很好的效果。

1 姿势和移动

姿势、移动方面的辅助技术产品，是脑瘫儿童使用最多的辅助技术产品。除了传统功能单一的姿势、移动产品，功能精准化与姿势、移动功能的整合与互补，正在成为趋势。

已产生了各种具有体位保持功能的助行器。如可固定支撑胸背、腰腹、髋部的矫形助行训练器(orthotic walking trainer)[1]，可使行走困难的脑瘫儿童不用手杖支撑下行走。其他还有可同时固定支撑胸背、腰腹、髋部并带有坐垫的助行器[2]；固定支撑胸背、髋部并带有髋、膝、足矫形器，具有体位保持、治疗和助行功能的矫形助行训练器[3-4]；有可以方便适应多种体位的脑瘫移动支持辅具[5]；此外还有牵动脚前行的助行器[6]等。这些具有不同功能的助行器，不仅可使脑瘫儿童藉此行走、训练，还可以外出游玩，参加一些体育活动。

在轮椅方面，突出的进步是轮椅体位保持功能的提升和对各种附件的利用。现在已有各种可改变各部位尺寸的可调轮椅，有可以倾斜、升高、直立的轮椅[7]。在轮椅附件方面，常用的附件有躯干支撑带(trunk support belt)，上身固定带(upper body positioning belts)，靠垫，侧方躯干支撑板(lateral trunk support)，定制靠背，定制或采用高级工艺制作的坐垫，轮椅托盘，电脑与辅助沟通装置支架，帮助执笔、点击电脑的装置等。借助这些附件，脑瘫儿童可以不同的体位，稳定、安全、舒适地坐在轮椅上，并能参与各种活动。

其次，轮椅自身的性能结构也有很大改进。有专门为脑瘫患者设计的轮椅。如座椅倾斜30°，有头靠和躯干支撑带，可帮助躯干肌力不足的儿童坐直。对于运动功能不良者，可以通过不同形式的开关或手柄方便地操控轮椅[8-9]。轮椅使用者可以通过操纵杆控制电动轮椅与计算机。对于运动控制不良者，可以借助各种开关与控制技术出行。有许多电动轮椅，使用者只需推动一下按钮，就可以从一种体位转换到另一种体位，这使轮椅使用者的生活更加独立。此外针对不同的活动需要，还开发出用于野外、沙滩、游泳池，上楼梯，搭乘飞机，以及参与各种体育竞技的轮椅。

在站立架、升降装置(personal lift)等方面，目前已有可以置于不同倾斜角度，或附有工作台的站立架。可移动的站立架可使患儿在保持站立的同时，方便地移动到不同地点，参与各种活动或与人交流。悬吊具中，已有可以将自己悬吊移动的器具[10]。此外，还开发了适应各种整形外科需要的矫形器[11]。

2 沟通

脑瘫也会影响人的头面部、咀嚼、吞咽和呼吸功能，许多脑瘫儿童存在不同程度沟通障碍。沟通是脑瘫儿童与周围世界互动、接受教育与融入社会不可缺少的手段。在发达国家，沟通辅具得到高度重视，目前已开发出多个系列辅助沟通装置，该类装置也称放大与替代沟通(augmentation alternative communication,AAC)装置。

低技术辅助沟通工具的常见形式为沟通图卡、沟通图册或仅有几个句子的录音播放装置。低技术装置制作方便，成本低。图片用于表示人想表达的内容，能解决一些最基本的沟通问题。

中技术辅助沟通装置主要指采用机电技术制作的沟通板。该类沟通板通常有多层图片，当使用者点击图片上的图形时，内置的语音播放器就可以播出相应的词语。通过连续点击，用户可以完整地表达自己的想法。

高技术的辅助沟通装置的使用方式与中技术相近。但由于该类产品采用了电子技术，因此可拥有庞大的图片数据库，可采用触摸屏、鼠标、键盘或者眼睛注视等操控方式，还可以采用语音合成、语音词汇处理等技术，且体积小携带方便[12]。一些辅助沟通装置还具有环境控制功能。物理学家史蒂芬·霍金的轮椅上安装有辅助沟通装置，藉此装置他能演讲、回答问题，表达他的思想[13]。

除了专门的辅助沟通装置，现在还开发出多款基于计算机或手机的辅助沟通软件。香港协康会开发出在iPad上使用的“语你同行”中文辅助沟通软件[14]。该软件可在苹果产品商店免费下载。此外，利用电脑或手机的语音识别，将语音变成文字，可用于与聋人沟通；利用语音识别还可以进行语言训练。

3 教育

脑瘫儿童教育的辅助技术主要涉及书写、键盘使用、电脑操控、阅读、沟通、坐姿保持、移动以及无障碍环境等方面。

3.1 书写

脑瘫儿童接受教育的一大障碍是文字书写。该方面的辅助器具大致可以分为3类。

3.1.1 改进的笔或握笔辅助装置

这适用于手部还有一定功能的儿童。如粗柄笔以及各种可以套在笔杆上或手上的帮助握笔的器具。

3.1.2 用计算机、键盘与鼠标书写

这种方式适用于用辅助握笔装置书写也感到困难者。①使用普通键盘、鼠标。对于手足徐动型手臂不稳定者，可以在键盘上添加洞板键盘罩(Key Guards)、手臂加沙袋或支撑装置等方式帮助手部定位；对于用手点击键盘困难者，可在手上固定点击工具；对于手不便，但脚部功能正常者，还有可用脚操控电脑的装置；对于只有头部可活动者，可使用口杖或头杖点击键盘。②采用特殊键盘与鼠标。目前已有各种适合不同肢体需要的人体工效学键盘、鼠标、轨迹球，以及各种特定的计算操控技术。③可以简化文字录入难度的软件。如显示选择同音词、显示包含输入词汇的句子、输入一个特定术语后显现出一段相关文字或网页，以及能简化操作步骤的屏幕软件等[15]。

3.1.3 特殊辅助技术

①用具有扫描和存储功能的记录笔来记录和存储印刷文字[16]。②借助符号或图片书写软件书写，目前已有多款符号书写软件[17]。③能将纸上的书写内容传入平板电脑或手机的录音笔。用该笔在配套的纸上书写时，书写内容可同时传送到平板电脑中，并可同步录音[18]。④其他一些计算机利用技术。

3.2 阅读、沟通与其他学习辅助技术

对于脑瘫儿童，视觉通常不是阅读的主要问题，翻书或看书时保持适当的体位，文字认读、阅读理解以及阅读兴趣的培养等方面需要关注的问题较多。

为解决翻书问题，已有专门的翻书辅助器具。如果阅读iPad电子文本，翻书只需在屏幕上轻轻一抹；听电子图书也是阅读的一种方式；语音合成技术可以方便地将各种电子文本变成语音版本；文本扫描、光学字符识别、语音合成技术的连续使用，可将印刷文本方便地转化为电子文本或语音文本，这为不同形式、不同场合的阅读提供了可能。此外，借助扫描文字就可以读音、存储、翻译，称为笔记笔、阅读笔、沟通笔、翻译笔的这类工具，可帮助脑瘫儿童解决阅读中的认读和理解问题。

各种各样的AAC已广泛用于言语障碍儿童的教育，并成为特殊教育中最常用的装置。国外的许多沟通产品厂商在介绍产品性能时，常常还会特地说明其产品在医疗保险的购买范围之内。

在脑瘫儿童上课时体位保持、小便、参加学校组织的活动方面，以及无障碍环境等方面已有非常成熟的技术。在有关数学学习、作文选题与构思、逻辑推理、行为规范、社会技能、兴趣与行为管理，以及具体的开关技能学习等方面，已有很多软件可用。借助各种图片进行教学，已成为特殊教育中一种值得重视的教育技术。当前，一种称为Boardmaker®的教育软件，可以帮助老师方便地形成教学所需的各种图片与各种图表，从而可以使老师方便地生成故事、学生需要的特定的沟通图片，以及各种教学资料等。

4 计算机使用

计算机是残疾人发展能力、融入社会的重要支持。为帮助各种肢体残疾人使用计算机，目前已开发出用于不同程度肢体残疾人的计算机操控产品。

对于手或脚还有部分功能者，可使用点击键盘或鼠标的辅助装置，或者使用经过改进的鼠标、键盘。如追踪球鼠标、滚动杆鼠标、开关控制鼠标、脚踏鼠标、无键键盘、人体工效学键盘以及单手键盘等。

如果需要用躯干的某个部位来操控电脑，则要使用替代手控鼠标、键盘的电脑操控产品。如通过吸吹开关[19]，利用基于成像原理的头部追踪或肢体动作追踪技术[20]，眼睛注视[21]等。此外还可以借助有关软件，用自然语言操控电脑。

对于运动非常困难者，还可以借助脑波与肌电探测技术，借助脑波与肌电信号操控电脑。该类技术用于全身各部位都难有较大动作的极重度运动功能障碍者。该产品使用时用户需要带一个束发带式的脑波与肌电探测装置，以探测其面部肌肉、眼睛运动以及脑电波。该软件将这些信号解码为虚拟指针或脑波侦测数据，并由此激活鼠标、键盘，以控制各有关软件。该技术已使脑瘫、肌萎缩侧索硬化症、运动障碍、多发性硬化、脑外伤以及脊髓损伤等患者成功地利用电脑[22]。脉冲蓝牙开关(Impulse™Bluetooth®switch)可探测到肌肉微小动作，并转换成信号控制电脑[23]。eeZee Mouse鼠标可通过对身体任一部位的感应来操控电脑[24]。计算机及其相关技术已经发展到只要有一根肌肉能动就可操控计算机的程度，这些技术产品已经面市。

5 开关与环境控制技术

开关技术的迅速发展，使脑瘫患者有可能重新获得控制自己生活的能力，为脑瘫患者与其他肢体残疾人提供了更多的独立和自由。目前的开关产品大致可以分为如下两类。

5.1 直接触碰控制

这类开关又大致分为3种类型。对于手部精细运动功能不良者，最常用的是大键按压开关(也称“口香糖开关”)；对于手部分功能较好者，有手指开关、捏压开关、手指弯曲施压开关、手指延伸按压开关、摇杆开关等不同形式的按压开关；对于手、脚功能障碍较重者，可用颏、额、脸、颈、唇、膝等部位触碰开关，这类开关通常是大键按压开关与支撑装置的接合。

为了帮助用户通过开关使用各种器具和控制环境，目前已产生了一些多功能整合开关，这些开关有的与辅助沟通装置的图形界面结合，便于用户操作。

5.2 非接触式开关

如通过对激光的阻断来激活的激光开关，利用吸吹动作控制开关。笔者在加拿大一个高位截瘫之家考察时，见到患者借助安装在轮椅上的吸吹开关，可每30分钟改变体位，以预防压疮；患者还可利用该开关控制电动轮椅出行，上学，在轮椅上操作电脑、开关窗帘；该机构一位老年人藉此轮椅的多种功能操作电脑、撰写文章、串门聊天。通过吸吹软管，患者可控制75种开关。

感应开关在身体靠近时通过感应激活，不需要直接接触，如专门感应眨眼的开关[25]。脉冲蓝牙开关也是一种感应开关[23]。此外，通过红外、声音、触摸多种方式控制的开关也值得关注。利用红外/声音/触摸转换开关(Infrared/Sound/Touch (IST)Switch)时，用户可以通过眼、眉、颏、头、指、趾、肘、肩等部位的动作，或轻微的发声或呼吸，来操控各种沟通装置、软件[26]。

6 职业生涯发展

成功的职业生涯是残疾人独立生活与融入社会的保障。美国的康复法认为，即使是重度残疾，也可以在相应的技术与环境支持下从事有报酬的工作。根据美国康复法的要求，重度障碍为职业康复的首选对象；而美国残疾人教育法则要求，要使特殊儿童能顺利进入成人社会。因此在发达国家已开发出许多与职业生涯有关的辅助技术。

与肢体障碍有关的职业生涯发展辅助技术大致分为4类。①经过改进的体力劳动工具，如单手弯管器，单手黄油枪，各种省力的播种机、园艺剪、除草器、翻地器具等。②机械方面的辅助技术，如大型农机具的升降装置、方便变换工作位置的电动工作车、适合肢体残疾人驾驶的机动车等；此外还有各种管理和监控系统，使肢体障碍者可通过电脑了解和管理一些特定的工作环境。③电子信息技术方面的辅助技术，这些技术的使用使大量肢体残疾人进入职场。如带有各种人体工效学鼠标、键盘以帮助肢体残疾人使用的电脑，各种开关技术等。微软公司出版的《当代职业中的无障碍技术》(Accessible Technology in Today's Business)一书，介绍了大量残疾人(包括四肢瘫)在信息技术的支持下获得成功的职业生涯的案例。④轮椅与辅助沟通装置及其各种附件的结合使用。移动与沟通是脑瘫患者面临的最主要的障碍。轮椅、辅助沟通装置、电脑以及适当的体位保持与性能优良的坐垫的接合，使脑瘫患者能克服多方面的障碍，独立地学习与工作，发展人际沟通与社会技能成为可能。在该方面，目前已有非常成功的案例[27]。

7 治疗技术

脑瘫治疗中，除了传统的物理治疗、作业治疗、言语治疗等方法外，还有许多治疗方法可供脑瘫儿童选用，包括艺术治疗、音乐治疗、瑜伽、游泳、动作练习、骑三轮车、骑马等。各种治疗技术涉及的辅助技术范围很广，这里仅对体现新进展或者需要特别注意之处给予说明。

作业治疗中具有治疗功能的辅助器具，很可能就是普通生活用品，如何利用这些普通器具改善脑瘫儿童的功能，提升能力，需要治疗师的辅助技术意识和创意。

由于脑瘫儿童活动受到限制，艺术表现可能成为他们表达内心想法的重要途径。艺术治疗带来平等参与和人际交往的机会。艺术表达中的创造性思考、完成艺术作品所带来的自信，对脑瘫儿童发展极为有益。在活动中，一些儿童可能需要保持舒服、稳定的体位，需要使用特殊的桌椅。伴有震颤或动作不协调的儿童可能需要在手臂、手腕或肩上添加重物。痉挛型脑瘫儿童可能需要使用易于抓握的粗柄笔或绘画刷，或帮助握笔的魔术贴。有些儿童还可以用手指、喷雾或者雕刻的方式参与艺术活动[28]。

音乐治疗、瑜伽、游泳、动作练习、骑三轮车、骑马等方法已被证明有效。游泳或者水中训练被认为可使脑瘫患者张力过高的肌肉放松，使张力不足的肌肉得到锻炼。瑜伽也有同样作用，还可使关节有更大的活动范围[29]。骑三轮车可以促进呼吸、吞咽，可强化抗重力肌，并由此控制头与躯干，还可促进手眼协调。目前已有厂家生产用于脑瘫儿童的三轮车[30]。骑马治疗则可以强化核心肌群，还可促进放松。各种治疗方法的产生和采用，也带来了相应的辅助技术产品。

8 结语

综上所述，脑瘫儿童辅助技术产品品种丰富、功能繁多，范围涉及姿势、移动、沟通、教育、职业生涯发展等方面。在脑瘫儿童生活的各个方面，都有针对不同障碍的辅助技术产品。计算机信息技术、开关技术等高技术的应用，为脑瘫领域带来革命性变化。辅助技术的高度发展为脑瘫儿童的活动、参与、职业生涯发展起到了积极作用。

对比发达国家，我国在脑瘫儿童辅助技术方面还较为落后。我国需在有关理念、政策法规、教育研究、经费保障等方面给予足够的重视，使脑瘫儿童充分受益于辅助技术。

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Advance in Assistive Technology for Children with Cerebral Palsy:Functional Features and Typical Products(review)

ZHENG Jian.Chongqing Normal University,Chongqing 400047,China

The assistive devices for children with cerebral palsy are various to meet the special needs,which involve position,mobility, communication,education,career,etc.It tends to be accurate function and a variety of functional integration in position and mobility products.Various series of augmentation alternative communication device have been developed.A large number of assistive technology products have been developed in education,independent live,social skill and therapy fields,and Apps are the important components among them.Various techniques of information and switch have been applied,which may revolutionize the assistive industry.

cerebral palsy;assistive technology;children;mobility;position;communication;education;career;computer;switch;review

10.3969/j.issn.1006-9771.2014.11.014

R742.3

A

1006-9771(2014)11-1053-04

2013-12-11

2014-02-25)

重庆师范大学，重庆市400047。作者简介：郑俭(1953-)，女，汉族，重庆市人，教授，主要研究方向：特殊教育辅助技术。