朱图陵
·康复工程与辅助技术·
康复工程与辅助技术的基本概念与展望
朱图陵
本文讨论康复工程、辅助技术、辅助器具、辅助技术服务及无障碍环境等5个基本术语的概念及特性,介绍国际标准ISO 9999残疾人辅助产品—分类和术语(第6版),展望辅助技术的未来趋势。未来辅助技术与康复工程将归一为辅助健康技术并开展全球合作(GATE),参照世界卫生组织公布的50种重点辅助器具清单制定辅助器具政策和计划,辅助技术服务规范化,辅助技术不断创新,辅助技术与治疗学整合,以及辅助技术与康复医学整合等。
康复工程;辅助技术;辅助器具;辅助技术服务;无障碍环境
自有人类就有残疾人,他们为了生存不得不制作一些简单器具来弥补已失去的功能,如拐杖、假肢、矫形器等都有几千年历史,这就是古代的辅助器具。而最近几十年才提出用技术来帮助功能障碍者。本文回顾有关康复工程与辅助技术的基本概念,并展望辅助技术的未来趋势。
1.1 康复工程
Clifford在《康复工程导言》序言中指出[1],康复工程(rehabilitation engineering,RE)是一个新兴和发展的领域,但根源于古代。公元前1500年埃及石碑上出现的拐杖,正是古代康复工程的实践。战争刺激了康复工程的发展,中世纪的首位假肢师也就是第一位康复工程师。然而术语“康复工程”出现相对较晚,由Jim Reswick于20世纪70年代提出。Jim Reswick于1979年8月在北美康复工程学会(Rehabilitation Engineering Society of North America,RESNA)筹备会议上当选为首任主席[2]。随后在美国政府资助下成立5个康复工程中心,并被纳入美国“康复法1973”。美国退伍军人管理局(United States Department of Veterans Affairs,VA)和国家残疾和康复研究所(National Institute on Disability and Rehabilitation Research,NIDRR)对促进康复工程发展做出了卓越贡献。
金德闻和张济川认为:“康复工程是指以实现全面康复所需解决的各种工程科学技术问题为基本内容,进行基本原理与方法的研究和所需产品的设计、研发、生产和服务的系统性工作。”[3]
胡天培认为:“康复工程学是一门研究康复领域中有关工程学问题的学科,是医学和工程学的交叉学科,也是生物医学工程学的学科分支。它把现代科学和技术应用于康复医学的各个方面,并通过工程技术的方法和手段,使残疾人及患者失去的机体功能得到恢复或补偿,成为康复治疗的重要环节。康复工程学的理论基础,除了工程学(机、电)和医学以外,生物力学是重要基础。”[4]
王珏提出了康复工程的形成和发展分为萌芽期、形成期、确立期和发展期,以及康复工程与辅助技术的关系,并介绍了美国公共法99-506定义:“康复工程是技术、工程方法,或科学原理的系统应用,以满足功能障碍者在教育、康复、就业、交通、独立生活、娱乐等方面的需求,消除他们在这方面的障碍。”[5]
康复工程产品可以归纳为五种类型[6]:康复评定设备、康复治疗与训练设备、内置式假体、康复预防设备与保健器械、辅助器具。前三种主要用于医院康复科及相关科室,对象是患者,目的是诊断和恢复健康,属于医疗器械;预防和保健器械是通用产品;只有辅助器具用于残疾人和老年人等功能障碍者,而康复器械是康复工程产品的总称。
1.2 辅助技术
1.2.1 定义
辅助技术(assistive technology,AT)是1988年美国公共法100-407提出后在“1998年辅助技术法案”中立法肯定,并被定义为:“用于辅助技术装置和辅助技术服务的设计技术”,已被国际认可和采用。其中辅助技术装置的技术是硬件技术,属于康复工程;而辅助技术服务的技术是软件技术,不属于康复工程。辅助技术装置被定义为:“任何项目、设备或产品系统,不管它是商业上直接获得,还是改制或定制,只要是用于增加、保持或改善功能障碍者的功能能力”。
1.2.2 分类
《Delisa物理医学与康复医学:理论与实践》第5版指出[7],辅助技术倾向于分为两大类:低技术和高技术。低技术器具倾向于简单、不用电的器具,高技术器具是复杂、电子器件。并介绍了5种辅助技术:行动能力缺损辅助技术、沟通失调辅助技术、视觉障碍辅助技术、听觉障碍辅助技术、学习和认知辅助技术。
1.2.3 辅助技术在现代康复中的作用
2011年世界卫生组织(World Health Organization,WHO)和世界银行发布的《世界残疾报告》指出[8],康复措施主要是康复医学、治疗学和辅助技术。辅助技术已经成为现代康复的三大措施之一,在康复中发挥着积极和重要作用[9]。
1.2.3.1 补偿功能──增强型辅助技术
当功能障碍者活动困难,但还残留潜能可以利用时,可通过辅助技术来补偿,增强原有功能,以实现活动和参与,如助听器、助视器、扩音器、假肢与矫形器、自助具、助行器具等。
1.2.3.2 代偿功能──替代型辅助技术
当功能障碍者原有功能基本丧失,只能通过发挥其他功能来代偿,以替代原有功能,如闪光门铃、盲文读物、沟通板、轮椅、脚控鼠标等。
1.2.3.3 适应功能──适应型辅助技术
当功能障碍者失去的功能已不能通过辅助技术来补偿或代偿时,就只能用适应型辅助技术来实现活动和参与,如感应环路助听器、坡道、护理轮椅、头控鼠标等。
1.2.3.4 重建功能──重建型辅助技术
当功能障碍者失去的功能已不能通过辅助技术来补偿、代偿或适应时,还可以采用重建型辅助技术来创建新通道或新器官,如各种人工器官等。
1.2.4 双刃剑──慎重评估
一方面辅助技术对功能障碍者有赋能作用(enabler),能帮助他们发挥潜能,克服障碍;另一方面,辅助技术又有失能作用(disabler),使部分功能退化。所以采用辅助技术前一定要慎重评估,权衡利弊,不能盲目使用。如能用补偿型辅具拐杖或助行器时,不要用代偿型辅具轮椅;能用代偿型手动轮椅时,不要用适应型电动轮椅。否则会造成二次伤害。
1.3 辅助器具
1.3.1 定义
1996年,等同采用国际标准ISO 9999的国家标准GB/T 16432-1996《残疾人辅助器具 分类》发布后,辅助器具的称谓得以广泛应用。根据等同采用2011年发布的第5版ISO 9999而发布的第3版国家标准GB/T 16432-2016《康复辅助器具分类和术语》,辅助器具是指功能障碍者使用的,特殊制作或一般可得到的用于如下目的任何产品(包括器械、仪器、设备和软件):有助于参与性;或对身体功能(结构)和活动起保护、支撑、训练、测量或替代作用;或为防止损伤、活动受限或参与限制。
1.3.2 范围
ISO 9999指出,辅助器具的范围不包括药品、植入器,以及非技术解决办法,比如他人辅助、导盲犬、唇读。可见,辅助器具是体外装置,而不同于辅助技术装置,后者可以是体外(即辅助器具)或体内。
1.3.3 分类
辅助器具有3种分类方法[10]:①按使用人群分类,如我国六类残疾人使用不同辅具;②按使用环境分类,如ICF在环境因素里提出了用于生活、移动、交流、就学、就业、文体等不同环境的辅具;③按功能分类,即国际标准和国家标准的分类。考虑到作为《康复辅助器具 分类和术语》基础的ISO 9999:2011已被ISO 9999:2016取代,故按新的ISO 9999将815类辅助产品分为12个主类、132个次类和801个支类。见表1。
1.3.4 特点
辅助器具的特点可总结为:独特性─因人而异;广泛性─人人需要;多样性─品种繁多;及时性─越早越好;长期性─终生使用;适配性─适用为主。
Pupulin博士在2001年国际假肢与矫正学学会(International Society for Prosthetics and Orthotics,ISPO)大会的主题报告中,提出著名的辅具3A特色[11],即适用技术(appropriate technology)、适用思路(appropriate thinking)和适用质量(appropriate quality)。对辅具而言,不是越贵越好,而是要适用,要与功能障碍者适配,才能充分发挥作用。
1.4 辅助技术服务
辅助技术服务(assistive technology services,ATS)也是美国1988年公共法100-407提出后,经“1998年辅助技术法案”再次肯定,并被定义为“直接帮助功能障碍者选择、获取或使用辅助技术装置的任何服务”。其内容可以归纳为功能障碍者的需求评估和功能评估,获得辅助技术装置,选择、设计、修理和制作辅助技术装置,协调辅助技术服务与其他治疗,训练功能障碍者和家属及有关人士。
表1 ISO 9999:2016主类名称及次类和支类数
Cook在第4版《辅助技术:理论与实践》强调了提供辅助技术服务的原则[12]:①服务过程是以人为中心,而不是以辅助技术为中心;②服务结果是人能够参与期望的活动;③提供服务是“证据─知情”过程,即要用以往的数据来证明提供的服务对用户是最适用的,包括必要的培训和支持;④以合乎道德的方式提供辅助技术服务;⑤以可持续的方式提供辅助技术服务。
由于辅助器具的服务不同于一般商品的售后服务,而是售前、售中、售后均要服务,甚至是终生服务。正因为是个性化产品的适配服务,且专业性和技术性都很强,所以才提出了“辅助技术服务”的术语。辅助技术服务的特点包括独特性、多面性、长期性、有效性、专业性及跨学科性。我们根据多年实践也提出辅助技术服务的原则:以需求为导向,以评估为依据,以人为本开展辅助技术服务[13]。
1.5 无障碍环境
2001年,WHO发布了ICF[14],认为人类健康与否取决于四大要素:身体功能(b)和身体结构(s)是否损伤,活动和参与(d)是否困难,环境因素(e)是否有障碍。ICF首次提出环境影响健康,是导致功能障碍者活动和参与困难的重要因素。
1.5.1 术语
环境(environment) ICF指出,“环境因素是ICF的一个成分,它是指形成个体生活背景的外部或外在世界的所有方面,并对个人功能发生影响”。环境由物质环境、社会环境和态度环境构成。
物质环境(physical environment)是指客观世界,其中有我们看得见、听得到、摸得着、闻得出的物质,也有我们感觉不到但客观存在的物质。物质环境还可以分为自然环境和非自然环境。
人造环境(human-made environment)是ICF提出的术语,即人类制造的产品和技术,如高楼大厦、电灯电话、道路桥梁等,以及辅助产品和辅助技术。
社会环境(social environment)是指人类社会由社会制度、法律法规、语言文字、风俗习惯等构成的外在非物质环境。
态度环境(attitudinal environment)是指人们的相互关系、对事物的看法,如对待亲戚朋友、上下级和陌生人的态度等构成的内在非物质环境。
障碍(barriers),根据ICF,“是个人环境中限制功能发挥并形成残疾的各种因素。如有障碍的物质环境、缺乏相关的辅助技术、人们对残疾的消极态度,以及既存在又妨碍所有健康人全部生活领域里的服务、体制和政策”。
无障碍环境(accessibility)最早见于1993年12月联合国大会《残疾人机会均等标准规则》附录第5条。完全无障碍环境意指残疾人在任何环境里进行任何活动都没有障碍,显然是理想环境,许多社会环境的障碍对任何人都是不可逾越的,如出国后的听觉和言语交流障碍。通常所说的“无障碍环境”仅指物质环境无障碍,并未考虑社会环境和态度环境的障碍。
1.5.2 特性[10]
物质环境是一切生命的基础。在地球上,一切生物都必须依赖阳光、空气、水和一定温度范围。没有物质环境就没有社会环境和态度环境。
社会环境和态度环境是群体动物繁衍和发展的需要。在群体动物中,存在着低级的社会环境和态度环境,既有分工,又有互助等。
人造环境是人类特有的环境,并随人类发展而扩大。原始社会的人造环境很小,人类的活动和参与基本上都在自然环境中完成。而现代社会,人类的一切活动和参与基本上都被人造环境包围,并形成对人造环境的依赖。人类社会的发展与人造环境的发展密切相关。
1.5.3 分类[15]
在ICF一级分类“环境因素”下的二级分类“产品和技术”属于人造环境,并列出生活、行动、交流、教育、就业、文体和宗教7个活动环境,加上居家建筑和公共建筑共9个人造环境,对残疾人都要无障碍。
应该指出,这9个人造环境并不是同一个层次,从属性来看可以分为3个层次。第1层次是人类基本活动环境,即生活环境、行动环境和交流环境,是人类生存需要的产品和技术;第2层次是人类技能活动环境,即教育环境和就业环境,是人类发展需要的产品和技术;第3层次是人类社会活动环境,即文体环境、宗教环境、居家环境、公共环境,是人类提高生活质量需要的产品和技术。
1.5.4 人造环境的作用[10]
首先是正面作用。正是人造环境的发展,才使人类从简单劳动的石器时代发展到今天的高科技电脑时代;而推动人造环境发展的原动力是科学技术。
其次是负面作用。随着人造环境的不断出现和发展,环境污染和温室效应已经威胁到人类的生存,现代战争和各种事故造成的残疾人越来越多。
第三是双刃剑。如原子能发现后出现了许多新的人造环境,起负面作用的原子弹、核泄漏,又有造福人类的放疗、核发电等。
1.5.5 无障碍环境与辅助器具[16]
根据ICF观点,功能障碍者(含残疾人)活动和参与遇到的困难是由于自身损伤(功能、结构)和环境障碍两方面交互作用的结果。而我国持有残疾证的残疾人都是永久损伤,无法改变自己,只能通过改变环境,即创建无障碍环境,帮助他们克服活动和参与的困难。
可从两个方面着手:其一是针对损伤和功能障碍,可采用个体辅具来创建无障碍环境,如助听器、助视器、轮椅等,以实现活动和参与;其二是针对外界的障碍,可采用公共辅具来实现公共环境无障碍,如建筑无障碍、电视字幕、盲道等。
可见,创建无障碍环境的实质就是用辅具来帮助功能障碍者克服在9类人造环境里遇到的障碍,这就是辅助器具与无障碍环境之间的关系。
1.6 小结
以上阐述的5个术语,以及医疗器械,均与康复工程有关,它们既有联系又有区别。
首先,辅助器具与医疗器械的关系密切。表1主类04属于个人医疗辅助产品,显然是医疗器械。其间区别总结为表2[17]。
表2 辅助器具和医疗器械区别
其次是康复器械的5类产品间的关系。康复评定设备、康复治疗与训练设备、内置式假体均属于医疗器械,而内置式假体和辅助器具又构成了辅助技术装置。人工耳蜗、仿生眼、骨植入式假肢、植入式人工喉、种植牙、人工关节属内置式假体,其对应的辅具有助听器、假眼、假肢、电子人工喉、假牙、机械关节。虽然内置式假体不属于辅具,但属于辅助技术装置,因为目的是改善功能障碍者的功能能力。这正是辅助技术装置(assistive technology devices)与辅助产品(assistive products)的区别。在表1列出的12个主类中,除04外,其余11个主类均属于无障碍环境改造的康复器械。
应该指出,国际上对上述术语并没有统一的认识。如美国联邦法(Code of Federal Regulations)34 CFR Part 361.5“适用的定义”中给出康复工程与康复技术的定义[18],与公共法99-506康复工程定义有些差别,提出康复技术“包括康复工程、辅助技术装置和辅助技术服务”,与“美国康复法1998”一字不差,还提出康复技术是总的范畴。
2.1 康复工程与辅助技术归一为辅助健康技术并逐步完善辅助技术的全球性国际合作(GATE)
Clifford指出,研究和开发是20世纪70年代康复工程的主要焦点,并导致1980年成立RESNA。但从20世纪80年代后,出现了强调提供辅助技术服务[1]。实际上,强调服务最早出现在美国“康复法1973”,在该法里,“康复工程”出现8次却没有定义,而其中5次是“康复工程服务”,显然这就是“辅助技术服务”的前身,反映出康复界已经认识到仅有康复工程的学术研发,而服务跟不上,残疾人并未真正受益,不能解决社会问题。所以在1988年美国公共法100-407里[19],首次提出“辅助技术”(出现87次),以及“辅助技术装置”和“辅助技术服务”,而没有出现“康复工程”。为此,RESNA于1995年6月更名为北美康复工程与辅助技术学会(Rehabilitation Engineering and Assistive Technology Society of North America),缩写RESNA不变,而且当年就启动了辅助技术服务提供者的专业人员认证计划[2]。
针对康复工程向辅助技术的过渡,笔者与郑俭教授讨论过。从时间顺序来看,“康复工程”出现较早,是从工程师的角度看待残疾人的需要和困难,采用工程手段帮助残疾人康复,反映出人们对残疾问题认识的初级阶段。随着人们对残疾认识的提高,以及对残疾人所需技术的认识提高,辅助技术和辅助技术服务的重要性突显出来。“辅助技术”的提出反映了残疾人视角,是以人为中心的概念,残疾人不仅需要辅助技术装置,还需要辅助技术服务,社会有责任和义务为残疾人提供无障碍环境。
在美国“1998年辅助技术法案”发布后,人们逐渐认识到辅助技术是一个全球性问题,不仅与残疾人有关,而且随着人口老龄化,全社会已经离不开辅助技术。2000年8月,RESNA、澳大利亚康复与辅助技术协会(Australian Rehabilitationamp;Assistive Technology Association,ARATA)、欧洲辅助技术进步协会(Association for the Advancement of Assistive Technology in Europe,AAATE)和日本康复工程学会(Rehabilitation Engineering Society of Japan,RESJA)在日本德岛签署了著名的德岛协议(Tokushima Agreement)[20],目的是促进康复工程与辅助技术方面的沟通和信息交流。2006年联合国大会通过的《残疾人权利公约》在“国际合作”中明确指出:“包括便利获取和分享无障碍技术和辅助技术”。从2007年开始,新加坡治疗、辅助和康复技术中心连续举办了10年国际康复工程和辅助技术大会(International Convention on Rehabilitation Engineering and Assistive Technology,i-CREATe),促进康复工程与辅助技术改善残疾人生活质量[21]。2013年9月,RESNA前任主席Alex Mihilidis发表《德岛协议的下一步在哪里?》,提出辅助技术的全球性国际合作。辅助健康技术全球合作(Global Cooperation on Assistive Health Technology,GATE)于2014年7月在日内瓦召开了第一届会议[22],中国残疾人辅助器具中心主任陈振声代表中国参会。WHO卫生系统和创新集群助理总干事Kieny博士发言指出:“我们不能接受了,在10位需要辅助健康产品的人中实际上只有1人得到它”。会议公报基于ICF,考虑到辅助技术的最终目的是促进功能发挥和促进健康,提出要重新定义辅助技术为辅助健康技术(assistive health technology,AHT)、辅助产品为辅助健康产品(assistive health product,AHP)的建议。这是当前国际上对辅助技术的认识过程,即从单纯康复工程过渡到康复工程与辅助技术,再过渡到辅助健康技术,而且正逐步完善辅助技术的全球性国际合作。
2.2 参照WHO提出的50种重点辅助器具清单来制订辅助器具政策和计划
WHO指出[23],目前有超过10亿人需要一种或多种辅助器具,然而,只有1/10的需求者能够获得这些器具。为改变这一情况,WHO通过全球辅具调查,于2016年5月发布“世卫组织重点辅助器具清单”,明确50种重点辅助器具[24]。这些辅助器具在国外都是成熟产品,但国内,有些高技术辅具目前还是空白。因此,面对有低技术辅具需求的残疾人,应该尽量免费提供并做好适配服务;而对一些高技术辅具,要鼓励和支持开发和生产。
2.3 辅助技术服务规范化
首先是从业人员资质规范化。目前我国辅具从业人员中的最大群体是残联系统,从“八五”规划到今天,已经建成以中国残疾人辅助器具中心为领头,辐射出6个国家级辅助器具区域中心、31个省级辅助器具服务机构,全国县级及以上地区承担辅助器具服务的机构约3000个[25]。此外还有民政系统、卫生系统和辅具企业,人数相当可观。但人员素质良莠不齐,极大影响辅助技术服务质量。
国际上也存在类似问题。RESNA早在1995年就启动了对辅助技术从业者(AT practitioner,ATP)和辅助技术供应商(AT supplier,ATS)的资质认证,2002年又启动对康复工程技师(rehabilitation engineering technologist,RET)的资质认证。2009年,ATP和ATS合并为辅助技术专业人员(AT professionals,ATP)的单一认证。2010年初,对那些专注于座椅和移动装置者启动座椅和移动专家(ATP/SMS)的资质认证[2]。美国和加拿大的一些大学还通过互联网为广大听众提供辅助技术培训。
中国残疾人辅助器具中心几年来在全国各地举办辅助技术从业者岗位培训班,截至2015年底,已有3322人通过考试取得资质证书[25]。
其次是辅助技术服务流程规范化。WHO就全球需求量最大的辅具轮椅,组织多国专家编写《轮椅服务初级教程》、《轮椅服务中级教程》和《轮椅服务管理者教程》,规范轮椅的辅助技术服务。中国残疾人辅助器具中心和深圳市残疾人辅助器具资源中心共同翻译并出版了这3套教程。教材虽然讨论的是轮椅,但可以为辅助技术服务提供指导,特别是教程中提出的8个服务步骤,可以作为我国辅助技术服务的模板。
第三是服务内容规范化。辅助技术服务包括4个阶段(申请开案、辅具评估、辅具适配、回访结案),12个步骤,涉及3类服务人员:社会工作者、治疗师、辅具师。如果每个步骤都规范化,就能实现高效、优质的辅助技术服务。这是我国当前辅助技术服务的重要趋势。
2.4 辅助技术不断创新
在移动辅助技术方面,目前针对截瘫者的外骨骼助行器有美国eLEGS、以色列Rewalk、日本HAL外骨骼机器人、波兰Parapodium,还有各种多功能轮椅,如颏控轮椅、牙控轮椅、爬楼梯轮椅以及智能轮椅等;更为先进的如美国盲人驾驶汽车和德国用意念驾车。
假肢技术进展很快。英国Touch Bionics公司开发的仿生手i-LIMB Hand已批量生产,能单指活动,从外形和手的活动来看,已经能以假乱真了。大腿假肢如德国Otto Bock的电脑腿C-leg和Genium X3智能大腿假肢非常完美。冰岛OSSUR的电磁腿解决了假肢上下楼梯的多年难题。
在沟通辅助技术方面,盲人上网有读屏软件,阅读有语音转换的字符阅读器,交流有盲人手机,出行有导盲装置(超声导盲、激光导盲、红外导盲),低视力的沟通辅具更多。聋人手机已商品化。语言障碍者也有各种类型的沟通板。
机器人技术发展迅速。服务型机器人已商品化,能帮助重度残疾人和老年人部分生活自理;陪伴型机器人,如毛茸茸的海豹宝宝Paro,已被日本、欧洲和美国部分养老院用于陪伴阿尔茨海默病患者等老年人。
2.5 辅助技术与治疗学整合
传统治疗学依靠治疗师一对一的训练,不仅劳动强度大,效率低,费时又费力,训练效果受治疗师水平影响,且无法量化评定及实时监测。近几年来国内外对康复机器人用于脑卒中康复的研究发展迅速,康复机器人正是整合治疗学和辅助技术为一体的新型辅具。
上肢康复机器人是近几年新兴的手功能康复治疗方法之一,已被逐渐应用于临床实践,并取得明显疗效,包括提高手的开/合功能,增强手部肌力,扩大指关节活动度,改善手的灵活性,降低手部肌肉痉挛等,可以有效改善脑卒中患者的手功能。
下肢康复机器人对下肢功能障碍者康复有明显疗效,特别是机器人辅助步行训练能控制患者偏瘫侧下肢的随意运动,利用外骨骼机械腿牵引患者下肢训练正常运动模式,且能实时监测患者与机器人之间的相互作用力;当患者主动能力不足时提供较大辅助,而当患者有能力完成动作时,适当减小辅助甚至施加阻力,以便充分发挥患者残存的功能,促进早日康复。目前下肢康复机器人已经用于脊髓损伤和脑卒中患者康复中。
2.6 辅助技术与康复医学整合
在现代康复三大措施中,除治疗学和辅助技术整合出现了康复机器人外,康复医学与辅助技术的整合也是辅助技术的未来趋势之一,如经颅磁刺激和经颅直流电刺激等脑机接口技术,以及最新报导的骨科手术机器人能进行精准微创手术等。
2.6.1 听觉重建型辅助技术
对完全丧失听觉的聋人,只能采用重建听力通道的辅助技术。如人工耳蜗为重度或极重度感觉神经性聋患者重建听力,是先天性聋儿重获听力唯一有效手段,对老年聋人也已取得明显疗效。人工中耳适用于中耳结构及功能正常的感觉神经性听力损失人群,如植入式助听器(振动声桥VSB和骨锚式助听器BAHA)。
2.6.2 视觉重建型辅助技术
对完全丧失视觉的盲人,只能采用重建视觉通道的辅助技术。目前比较成熟的仿生眼(bionic eye)是在太阳镜上安装摄像机,通过无线方式把捕捉到的图像传送给微型接收器,再通过微型电线把数据传递给植入视网膜上的一排电极,电极受到刺激时,通过视神经把信息传给大脑,大脑可形成亮点和黑点的图案。
2.6.3 言语重建型辅助技术
当喉被切除丧失发声能力时,可以采用重建言语通道的辅助技术,即人工喉。目前人工喉可分为三种:机械式人工喉、电子人工喉和植入式人工喉,前两种属外置式辅具。植入式人工喉包括会厌体和喉体,通过手术将人工发声装置植入喉部,可使无喉者自如讲话。
2.6.4 运动功能重建型辅助技术
目前国内的肌电假手多数通过残存肌肉的肌电信号带动,而由大脑控制的仿生臂在国外10年前已是成熟产品,其关键技术是将患者断臂处的神经连接到胸部肌肉群,并接上电线,使大脑发出的冲动通过神经传导至胸部,再通过电线传至电脑,控制手臂活动;经过训练后,能实现很多高难度动作。
功能电刺激应用电信号刺激神经肌肉,使丧失神经控制的肌肉产生收缩,达到康复治疗和运动功能重建的目的。将功能电刺激与活动矫形器相结合的混合式交替步态矫形器已取得明显成效。功能电刺激适用于肢体瘫痪、尿失禁、呼吸障碍等,近年来对帕金森病也有明显疗效。
2.6.5 器官重建型辅助技术
如人工关节、种植牙等,目前还有人造耳的报道。随着3D打印技术的成熟,通过3D打印身体部位,替换受损的骨和软组织发展迅速。未来代替老化或受损器官的重建型辅助技术必将越来越兴旺。
综上所述,“辅助技术”的出现尽管才短短几十年,但在国际康复界已经深入人心,成为现代康复的三大措施之一。不仅辅助技术在不断创新,而且辅助技术与治疗学整合、辅助技术与康复医学整合发展迅速,前途无量。我们未来要充分运用好GATE平台,积极推动全球辅助健康技术合作到新的高度。
志谢:上海交通大学胡天培教授和重庆师范大学郑俭教授在本文撰写过程中提出许多宝贵意见,特别是郑俭教授提供了大量英文资料,在此深表感谢。
[1]Cooper RA,Ohnabe H,Hobson DA.An Introduction to Rehabilitation Engineering[M].New York,London:Tayloramp;Francis Group,2007.
[2]Rehabilitation Enginering and Assistive Technology Society of North America.RESNA[DB/OL].[2017-09-25].http://www.resna.org/.
[3]金德闻,张济川.康复工程与生物机械学[M].北京:清华大学出版社,2011:1-24.
[4]胡天培.康复工程学[M].上海:上海科技出版社,1996.
[5]王珏.康复工程基础─辅助技术[M].西安:西安交通大学出版社,2008:1-33.
[6]舒彬.临床康复工程学[M].北京:人民卫生出版社,2013:1-10.
[7]Frontera WR,Jette AM,Carter GT.Delisa物理医学与康复医学:理论与实践[M].励建安,毕胜,黄晓琳,译.北京:人民卫生出版社,2013:1535-1549.
[8]世界卫生组织,世界银行.世界残疾报告(中文版)[M].马耳他:世界卫生组织,2012:3-6.
[9]朱图陵.辅助技术在老年人康复中的应用[J].中国康复理论与实践,2017,23(8):971-975.
[10]朱图陵.残疾人辅助器具基础与应用[M].北京:求真出版社,2010:1-7,16-22.
[11]英瑞克·普普林.发展中国家假肢矫形器应用的现况和未来——第十届国际假肢矫形器世界大会开幕式上的主题报告[J].朱图陵,译.中国康复医学杂志,2003,18(1):7-8.
[12]Cook AM,Polgar JM.Assistive Technologies:Principles and Practice[M].4th ed.St.Louis:Elsevier,2015.
[13]范佳进.社会福利之——残疾人辅助器具服务的技术与管理[M].深圳:海天出版社,2014:38-61.
[14]World Health Organization.International Classification of Functioning,Disability and Health(ICF)[M].Geneva:World Health Organization,2001:171-181.
[15]朱图陵,范佳进,黄河,等.残疾人无障碍环境评定[J].中国康复理论与实践,2013,19(5):489-492.
[16]朱图陵,王保华.论残疾、无障碍环境与辅助器具[J].残疾人研究,2016,23(3):37-42.
[17]朱图陵,金德闻.辅助器具与辅助技术[J].中国康复医学杂志,2006,21(3):252-254.
[18]34 CFR 361.5-Applicable definitions[A].[2017-09-25].https://www.law.cornell.edu/cfr/text/34/361.5.
[19]Public Law 100-407,Technology-Related Assistance for Individuals with Disabilities Act of 1988[A].[2017-09-25].http://uscode.house.gov/statutes/pl/100/407.pdf.
[20]Proposed memorandum of agreement(Tokushima agreement)[A].[2017-09-25].http://www.resja.or.jp/eng/agreement-e.html.
[21]International Convention on Rehabilitation Engineering and Assistive Technology.i-CREATe[DB/OL].[2017-09-25].http://www.icreateasia.com/.
[22]World Health Organization.Global Cooperation on Assistive Technology(GATE)[DB/OL].[2017-09-25].http://www.who.int/phi/implementation/assistive_technology/phi_gate/en/.
[23]World Health Organization.Priority Assistive Products List(APL)[DB/OL].[2017-09-25].http://www.who.int/phi/implementation/assistive_technology/global_survey-apl/en/.
[24]世界卫生组织.世卫组织重点辅助器具清单[DB/OL].[2017-09-25].http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/207694/3/WHO_EMP_PHI_2016.01_chi.pdf?ua=1.
[25]李晞,吴小高.我国残疾人辅助器具服务工作的现状及展望[J].残疾人研究,2016(3):43-47.
Basic Conception and Prospect of Rehabilitation Engineering andAssistive Technology
ZHU Tu-ling
China Rehabilitation Research Center,Beijing 100068,China
ZHU Tu-ling.E-mail:zhutuling@sina.com
The conceptions and characteristics of five basic terms,including rehabilitation engineering,assistive technology,assistive devices,assistive technology service and accessibility,were discussed briefly in this paper.The newest ISO 9999 Assistive Products for Persons with Disability-Classification and Terminology(sixth edition)published in 2016 was also introduced.In the future,assistive technology and rehabilitation engineering would be normalized as assistive health technology to carry out global cooperation(GATE),Priority Assistive Products List including 50 kinds of assistive products published by World Health Organization would be a model to make assistive policy and project,assistive technology services would be standardized,assistive technology would continue to innovate,assistive technologies and therapy would be integrated,as well as assistive technologies and rehabilitation medicine,etc.
rehabilitation engineering;assistive technology;assistive devices;assistive technology service;accessibility
10.3969/j.issn.1006-9771.2017.11.019
R496
C
1006-9771(2017)11-1330-06
[本文著录格式] 朱图陵.康复工程与辅助技术的基本概念与展望[J].中国康复理论与实践,2017,23(11):1330-1335.
CITED AS:Zhu TL.Basic conception and prospect of rehabilitation engineering and assistive technology[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(11):1330-1335.
中国康复研究中心康复工程研究所,北京市100068。作者简介:朱图陵(1939-),男,汉族,安徽全椒县人,研究员,总工程师,国际标准化组织ISO TC173/SC2专家工作组WG12成员,国际标准ISO 9999《残疾人辅助产品分类和术语》起草小组成员,主要研究方向:辅助技术。E-mail:zhutuling@sina.com。
2017-09-08
2017-10-10)