康复治疗技术的智能化发展

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1、康复治疗技术的智能化发展摘要 作为康复医学的主要治疗手段，康复治疗技术是随着科技和社会的进 步并在继承古今中外传统医学治疗手段的基础上逐渐发展起来的。第三次技术革 命正深深地引领和加快着现代康复治疗技术的发展。本文主要从现代技术革命对 康复治疗技术发展影响的角度叙述康复治疗技术在康复评估、治疗和教育等方面 的智能化发展。ABSTRACT Rehabilitation technique is a main treatment measure in rehabilitation medicine and gradually grows up on the basis of traditional

2、 medical treatment at all times and in all countries with the development of technology and society. This article mainly introduces the development of rehabilitation technique ， the impact of modern science and technology revolution on it and the prospect of rehabilitation technique under the impetu

3、s of modern science and technology revolution.KEY WORDS rehabilitation technique ； intellectualization ； science and technology新技術传统（技术的理论基础、结构、活动方式及方法、规范及标准、应用 形式及规模等）取代旧技术传统的活动或过程正在进行中。这种技术传统的变换 意味着人类实践手段或方式的飞跃。近代第一次技术革命始于 18 世纪中叶，与 英国的产业革命同时发生，以牛顿建立的经典力学体系为背景，以纺织机械的革 新为起点，以蒸汽机的发明及广泛使用为标志，使工业生产完成了

4、从手工作坊式 到机械化式的转变，把社会的物质生产力推进到了机器时代。第二次技术革命始 于 19 世纪末，以电力技术的开发、应用为中心，并由此促进了各个技术领域的 全面发展，涌现了一系列以电能为动力的新兴技术，产生了一个庞大的电气工业 体系。此外，在此期间电话、电报、无线电等初期的信息技术也得到了长足的发 展，为第三次技术革命奠定了基础。第三次技术革命始于 20 世纪 40 年代，现正 以迅猛的速度向前发展。这次技术革命的主要标志是原子能、空间技术和计算机 的广泛应用，其发展可分为两个阶段：20 世纪 40 年代至 60 年代为第一阶段， 期间核技术、计算机、空间技术逐步走向成熟；20 世纪70

5、 年代至今为第二阶段， 期间以微电子技术为核心、信息技术为标志的新兴技术群的发展引发了当代技术 领域的巨大变革。与前两次技术革命相比较，这次技术革命具有科学化、群体化、 智能化、生态化等特征，是一次前所未有的广泛而深刻的技术革命潮流，正越来 越成为当今世界经济和社会发展的强大动力。1 康复治疗技术的发展作为康复医学的主要治疗手段，康复治疗技术是随着科技和社会的发展并在 继承古今中外传统医学治疗手段的基础上逐渐发展起来的。康复医学在我国渊源古老，成书于约2 500 年前的中医学经典著作皇帝内 经中就已记载了关于功能恢复的理论及方法。古代中国有功夫、五禽戏、八段 锦、太极拳等治疗性康复锻炼手段，且

6、现仍然是科学的康复治疗技术。有研究发 现，慢性心力衰竭患者在服用常规药物治疗的同时再配合太极拳运动，他们的心 功能分级、生活质量评分、6 min 步行距离、左心室射血分数、左心室舒张末期 内径等指标值均较单用药物治疗患者有更显著的改善 1。另有研究指出，长期 进行八段锦锻炼能够提高老年人动静态平衡能力，增加老年人下肢及腰腹部的肌 肉力量，提高老年人前后方向上对机体平衡的控制能力，提高老年人步态的稳定 性2。此外，在公元前2 000 多年前，古埃及的书中就记载了体育训练可配合医术 治疗疾病，此可谓是现代康复治疗技术的雏形。在公元前 400多年的古希腊，人 们使用药物和物理的方法治疗疾病。古希腊的

7、希波克拉底在他的有关著作中还论 及医疗康复，谈到利用矿泉、日光、海水及运动来防病健身、延缓衰老、保持健 康，运动具有治疗和预防疾病两方面的价值，可应用的手段包括散步、骑马、格 斗、呼吸体操等。在古希腊的某些神庙里还立有锻炼的规程，要求练习规定的体 操，并与现代一样，治疗性运动由医生和体操家指导进行。随着体育锻炼从古希 腊传入古罗马，人们逐渐认识到体育运动在疾病治疗中的效用，教士、医生高度 评价体育运动治疗疾病的价值。在第一次技术革命前，康复治疗技术基本上是以 大自然中存在的各种力学的、自然的因素为媒介的。随着人类社会的不断发展、技术革命的不断深入，第二次技术革命将人类带 入了电气化时代。人们开

8、始不再满足于临床医学的“被动的”的治愈，因为实质上 仍存在功能障碍，从而促进了康复医学的发展。康复医学以人为主体，以恢复功 能为主、提高生活质量为主，使有功能障碍的患者最大程度地恢复功能、回归社 会，患者在康复医学中是主动的参与者。正是由于技术革命的不断深入，促成康 复医学与预防医学、临床医学、保健医学一起构成了现代医学体系的四大支柱。 在康复治疗技术的发展过程中，物理治疗技术得到了蓬勃发展，特别是各类运用 电能研发出的具有治疗作用的物理疗法仪器，如消炎镇痛用的低、中频治疗仪， 缓解肌肉痉挛和疼痛用的牵引器等，都是科学技术在临床康复治疗领域中的实际 应用。现代康复治疗技术已是现代康复医学中的主

9、要治疗手段，其综合、协调地 运用医学的、教育的、社会的、职业的等各种方法，如物理疗法、作业疗法、语 言疗法、心理疗法、职业疗法、中国传统康复疗法、康复工程技术等，使病、伤、 残者已丧失了的功能尽快地、最大程度地恢复和重建，从而使患者重新走向生活、 走向工作、走向社会。现代康复治疗技术的发展不是一蹴而就的，以微电子技术 为核心、信息技术为标志的具有科学化、群体化、智能化、生态化等特征的第三 次技术革命也正深深地引领和加快着康复治疗技术的发展。2 现代技术革命对康复治疗技术的影响康复治疗技术虽脱胎于古今中外传统医学，但在数次技术革命的背景下都得 到了快速发展。现代康复治疗技术已超出之前的狭义的概念

10、和范围，涉及内容相 当广泛，包括生物学、医学、工程技术，乃至社会学、心理学、法学等，涉及学 科与技术领域则包括生理学、康复医学、康复工程、生物医学工程、电子工程、 生物力学、机械工程、辅助技术、康复咨询、康复评价、神经科学、言语病理学、 作业疗法、物理疗法、特殊教育、法律、社会保障体系、社会学等。2.1 对康复治疗技术之康复评估的影响没有康复评估就没有康复治疗，这是我国著名康复医学专家卓大宏教授的至 理名言，可见康复评估的重要性。早先的康复评估都以目测、问卷和量表等徒手 的方法进行，进入电气化时代后开始有简单的、量化的计时和计量的评估方法及 结果，如可获得显示神经肌肉传导的肌电位数据、利用力学

11、作用精确测量关节活 动度等。随着第三次技术革命，人类文明发展之车从“慢车道”驶上了“高速公路”。 生物工程技术、通信技术、计算机技术的应用预示着人类社会将从机械化、电气 化时代进入一个更高级的自动化时代，这一切都为现代康复治疗技术的发展奠定 了物质基础，能使康复评估的方法及结果更趋精确、科学。例如，通过计算机技 术和传感技术等可对人行走的功能状态进行全程监控和对比分析，此能用于评定 患者的残疾程度，为其制定康复计划提供客观的依据。王桂茂等 3利用三维步 态解析系统研究发现，脑卒中后偏瘫步态患者的步行速度减慢、步频降低、步宽 加大、步长缩短，且健侧步长缩短更为明显。患侧双支撑期在步态周期中所占比

12、 例提高，单支撑期所占比例降低；健侧单、双支撑期在步态周期中所占比例都提 高，摆动期所占比例降低，健侧在步行中起代偿作用。偏瘫步态患者的骨盆运动 表现为骨盆横断面上的旋转度和矢状面上的倾斜度都增加。对步行功能异常的机理研究导致近年来模组化理论受到越来越多的关注，该 理论认为神经对肌肉的控制是通过模组来实现的。模组的定义是，在给定时间内 多块肌肉的固定的共同收缩模式。模组在许多运动或活动中可被用来描述肌肉间 的协调性。Neptune等4通过步行中的动态肌电图等数据描述了步行过程中基本 的4个模组。Routson等5以肌电图数据结合运动学和动力学数据研究发现，脑 卒中后偏瘫患者在步行中有模组数量减

13、少和出现时间改变的现象，它们直接影响 了患者的步行表现。Shin等通过三维运动捕捉系统研究发现，4周的步态训练 结合节奏听觉刺激可有效改善偏瘫患者步态的运动学参数和时空步态模式，同时 还对有关步行辅助用品(具)和仪器的性能进行了鉴定和评价。 Katsuhira 等7 通过三维动作捕捉系统结合测力板研究发现，一种新设计的躯干矫形器可通过在 胸口产生一个弹性阻力而使躯干伸直的力矩，从而有效纠正偏瘫患者步行中的躯 干排列(trunk alignment)，但与佩戴矫形器时相比，患者双侧肢体更多的动力学 和运动学参数的改善出现在解除矫形器之后。2.2 对康复治疗技术之康复治疗的影响现代技术革命推动了康

14、复治疗技术的现代化。可以说，具有特殊的、系统的 理论及方法体系的现代康复治疗技术正是在现代技术革命的推动下在 20世纪逐 步形成、特别是在 20 世纪50 年代以后加速发展起来的。例如，等速技术既可用 于力量训练、也可用于监测被测试者的肌肉力量和关节活动度，改变了以往单纯 的等张、等长肌肉力量训练的弊端，如不可测、不安全等。 Chen 等8对脑卒中 后6周内的偏瘫患者分别进行每周5次、共计4周的等速和等张肌力训练，结果 发现等速肌力训练组患者在屈膝90时的等长力矩峰值、角速度为60/s和120/s 时的偏瘫侧膝关节的屈膝力矩峰值、健康调查简表SF-36评分上都较等张肌力训 练组患者有更显著的改

15、善，且两组患者的起立 行走计时测试分数和白介素 -6 水平都提高，但a-肿瘤坏死因子水平仅等速肌力训练组患者有所提高。Eid等9 的研究发现，在传统物理疗法的基础上结合等速肌力训练能较单纯物理疗法更好 地提高 21-三体综合征患儿的膝关节屈、伸肌力矩峰值和姿势平衡能力。最初产生电刺激的方法是通过电子线路来获得的，随着计算机技术的发展， 现也可利用计算机程序并经数 /模转换器输出来获得，即先将多通道的刺激参数 存储于计算机存储器内，然后按顺序将它们读出，经多通道刺激电极对选定的神 经肌肉系统进行刺激，使刺激更趋精准和有效，改变了以往单纯通过电子线路来 进行电刺激的治疗方法。微机控制的功能性电刺激

16、助行系统就是利用计算机对步 行每一阶段各肌肉的活动细节进行分析而研发出的由微机控制的多通道复合电 刺激装置，可使肢体瘫痪患者实现接近于正常人的自然步态。一项研究对 8 例男 性偏瘫患者进行了为期4周的多通道功能性电刺激结合主动收缩的步行训练，结 果发现患者患側步长、踝关节最大背屈角度和膝关节屈曲角度、胫骨前肌和股直 肌的最大收缩力量都显著提高10，提示此种训练方式可在一定程度上改善足下 垂和划圈患者的步态模式。自 20 世纪末以来，自动化装置开始帮助康复治疗师增加治疗强度、减少工 作时间，特别是家庭康复机器人及各类康复机器人的诞生：下肢康复机器人可用 于训练下肢步行功能障碍患者或替代这类患者步行，上肢康复机器人可用于训练 失去上肢功能的患者或替代这类患者的上肢及手功能，效果都较令人满意。孙丽 等11在常规康复治疗的基础上结合上肢康复机器人训练偏瘫导致的肩关节半 脱位患者，结果发现他们在 6 周后有较单纯常规康复治疗患者更小的肩峰至肱骨 头间距、更低的改良的Ash