康复器械（精选4篇）
康复器械 篇1
一、引言
“残疾人精神文化需求是社会文明程度的一个标志”。虽然国家已经给予残疾人救济、补助, 但是残疾人的生活水平还是有限的。在设计行业飞速发展的当今社会, 我们要考虑到社会的某些弱势群体——肢体残疾人, 他们每天进行着枯燥乏味的康复训练, 在满足他们的功能需求时应重视他们的精神需求, 使他们的身心齐发展。
二、康复器械的常见用途和问题
(一) 康复器械的常见用途
康复的器械种类有肢体康复器械、颈椎康复器械、腰椎康复器械、耳目口鼻的康复器械等, 从肢体康复器械着手, 有上下肢康复器械。上肢康复器械中有上肢拉伸牵引器、手腕关节回旋训练器、肩关节训练器械, 下肢方面有下肢骑式训练器、脚腕关节训练器、跑步训练器械。除此之外还存在大量的其他康复训练器械, 例如矫形器、前臂内外旋活动器、等速肌力康复系统等。
(二) 康复器械的存在问题
目前康复器械最显著的一个问题就是没考虑到残疾人的精神和环境方面的需求。
三、康复器械与虚拟体验交互设计
(一) 康复器械使用者的心理需求
兴趣是最好的老师。让肢体残疾人产生兴趣, 更全面地考虑到使用者心理需求, 才更有利于使用者的健康恢复。
(二) 康复器械与视觉体验环境
残疾人的肢体康复行为通常是在康复医院进行的, 在一个大型的康复场所, 里面有各种康复器械, 也有各种肢体残疾群体。在进行一些对某些残疾人康复有难度的康复训练时, 医生通常需要进行康复训练引导。然而残疾群体的庞大, 通常会产生这种情况:某残疾病人需要在某个时间点等候, 一个医生轮流指导一群残疾人。在医资相对匮乏的情况下, 这种康复训练并不人性化, 浪费了大量训练时间。我设想了一种关注精神需求的一对一的环境, 一个残疾人在人性化的空间内进行康复训练, 这个现代化的空间可以给予残疾人康复训练指导, 调动残疾人的积极性。
(三) 康复器械与交互体验方式
我为残疾人设计了一个特定的人性化空间, 在这个特定的现代化半包式空间中, 残疾人能进行与往常一样的康复训练, 还可以与一个主屏及其内部画面进行交互的行为。主屏及画面提供视觉、语音、麦克风、多触点屏式交互。残疾人可以用手指面点触屏开启, 该产品可以从三维角度录入该使用者的形态, 记录入大脑, 还会按需要, 在画面中产生用户实地显像, 为残疾人的康复提供一个良好的环境。
四、Zoe康复器械虚拟体验交互设计
(一) Zoe康复虚拟体验的功能设定
我设想的该产品面向的群体是肢体残疾人, 因此初设上肢康复训练、下肢康复训练、整个系统设置的功能。大中型医院的康复器械结构都是通过科学的试验, 考虑到残疾人人机工程的, 残疾人在使用这些已康复病人所试用过的, 并且确保人身安全的康复器械基础上, 进行上下肢康复虚拟体验交互。上肢康复训练包括:前后臂训练、腕关节回旋训练、肩关节训练;下肢康复训练包括:腿部训练、脚腕关节训练及跑步训练, 其中跑步训练是下肢康复到一定程度进行的, 它属于更高的一个层级;系统设置包括:前后臂训练器械控制、手腕关节训练器械控制、肩关节训练器械控制、腿部训练器械控制、脚腕关节训练器械控制、跑步训练器械控制、音量调节、亮度对比度控制、语言选择, 某些考虑到使用者的听力、视力、语言的不同而设置。
(二) Zoe康复虚拟体验的界面设计
用户面对的主屏上设置按钮:开启/关闭、暂停/继续、前进/后退、音量大小、音乐播放等功能键。按下开启键, 画面跳出“Zoe佐伊康复虚拟体验交互设计, 载入……”进入主界面, 设有三个画面按钮:上肢康复训练、下肢康复训练、系统设置。上肢康复训练下有次界面, 设按钮:前后臂康复训练、手腕康复训练、肩关节康复训练;下肢康复训练下有次界面, 设按钮:腿部康复训练、脚腕关节康复训练、跑步训练;系统设置下有次界面, 设按钮:前后臂训练器械控制、手腕关节训练器械控制、肩关节训练器械控制、腿部训练器械控制、脚腕关节训练器械控制、跑步训练器械控制、音量调节、亮度对比度控制、语言选择。主界面背景选择一幅森林与草地相接的画, 按钮是一种木质的牌子, 正好与森林草地融合, 让残疾人置身于大自然的环境中。森林、草地的上方是天空, 子界面按钮处于左上角, 因此选择蓝色作为按钮颜色, 浅蓝色不明显, 选择亮蓝色, 更适合残疾人操作。
(三) Zoe康复虚拟体验的交互设计
残疾人用手指触碰主屏上的开启键, 整个系统通过三维扫描录入残疾人的身高、体形、人脸特征并记入系统。画面载入Zoe佐伊康复虚拟体验交互设计, 首先选择主界面上的上肢康复训练, 进入次界面, 选择进入前后臂康复训练。残疾人使用上肢牵引器拉伸前后臂, 画面中将会出现五颜六色的氢气球徐徐升向高空, 残疾人本人置身一望无垠的美丽的大草原上, 在拉伸牵引器的同时, 在画面中拉动氢气球, 这可给枯燥的拉伸运动带来不少乐趣。前后臂训练完毕后关闭, 开启手腕关节回旋训练器, 画面进入一个带有摩托车头的界面, 用户进行手腕关节回旋的时, 在屏幕画面中通过双手握住车把部分对摩托车的速度进行控制, 在实际生活中, 残疾人是不可能驾驶摩托车的, 这可以让残疾人在虚拟的画面中体验开车的乐趣。在肩关节训练交互时, 在画面中出现大海, 时而有起伏的海浪, 接着出现一条大轮船, 画面拉近到船舵处, 残疾人通过肩关节康复训练器械控制画面中的舵, 控制船航行的方向, 置身于大海中, 成为舵手。
下肢康复训练可进行腿部康复训练, 残疾人进行下肢骑自行车式康复训练, 在画面中会出现宽敞的大道, 残疾人置身其中, 骑在一辆自行车上, 一边骑自行车一边兜风。进入脚腕关节康复训练, 交互屏幕画面中是用户通过脚踩踏板骑车, 左右脚轮流踩踏控制车速, 在脚腕关节训练过程中, 还可以进行手腕关节训练, 手腕、脚腕一起控制车速, 残疾人一边骑车一边郊游。跑步训练是在下肢康复到一定程度后进行的。残疾人可以挑选世界各地的旅游胜地、自然景观、名胜古迹。例如, 残疾人选择去新西兰, 会出现他在新西兰的某个美丽的沙滩边跑步的图像, 实地感受人文气息。
五、Zoe康复器械虚拟体验交互中遗留的问题
在交互设计方面, 整个康复器械虚拟体验交互设计虽然人性化地考虑到了残疾人的精神需求, 但是在这方面做得不完善, 还有待斟酌考究。在界面设计方面, 也不够成熟, 颜色搭配运用还需要多加斟酌, 图标还应该多加完善, 场景的特效设计应该有更多的变化和发展。
摘要：本文探讨康复虚拟体验设计的基本方法、设计要素、设计特点等方面的特性。在这一分析过程中, 以“康复器械的信息设计”为例详细探讨了上述问题。这种虚拟体验系统不仅满足了残疾人康复的功能需求, 而且带给了他们对精神的需求。它融合了产品设计、视觉传达设计、界面设计、交互设计等, 在上下肢锻炼的时候分别给以正确的引导、优良的环境和人性化的交互方式, 给残疾人带来健康的同时, 还带来了更多的自信和趣味, 让身体恢复地更好、更快、更健康。
关键词：肢体残疾人,康复器械,虚拟体验交互设计
参考文献
[1]江苏省行政学院课题组.唯实.2008, (12) .
康复器械 篇2
1 建立模型并设定运动原理
下肢康复器械主要通过一组主动和被动运动力起到康复锻炼的作用, 患者腿部运动施加一个主动力, 作用到脚踏板。然后, 脚踏板受力带动导轨运动产生电阻, 从而带动发电机产生电流。仪表通过采集电流的相应信号, 得出时间、速度、功率等相应参数。开关用于调节电流大小, 控制力和频率。
整个过程是导轨带动脚踏板做相应的往返运动, 从而带动训练者的下肢肌肉伸缩运动, 起到康复训练作用。在Solidworks中建模, 运用曲线、拉伸、圆角等命令建立如下模型, 见图1。
2 下肢康复器械中的人机工程学数据分析
借助计算机仿真软件, 将模型从建模软件Solidworks中导出, 导入仿真软件CATIA (利用软件的某一功能, 并不对软件定义) 。
2.1 利用生理医学设定主架软垫各部分的弧度
将模型导入CATIA, 设定受众为正常身高的中国成年男子, 从GB/T 10000—1988中国成年人人体尺寸数表中获得相应指数P95表示:中国18~60岁中有95%的人身高等于或小于1 775 mm。
人体的脊柱正常有四个生理弧度, 脊柱弧度的功能是为了承受负荷压力[1]。随着承受的压力大小, 所受的角度不同, 脊柱弯曲角度也会有所变化。
研究表明:人体测量数据, 在不同状态下呈现出不同的数据, 有静态尺寸和动态尺寸之分。人在站立时背部的凸出点与凹点之间的距离一般在4~6 cm之间, 但在仰卧时, 人体所受重力方向改变, 凸出点与凹点之间的距离缩小至站立时的一半左右, 即2~3 cm, 头部与凸出点的距离一般6~8 cm之间, 见图2, 图3。
以上研究表明, 舒适的床垫要符合人体解剖生理状态, 使身体处于松弛状态, 这在一定程度上能避免腰椎间盘突出。故将主机的主架软垫部分根据人的生理弯曲情况和动态极限尺寸, 进行有效地改进, 加入适当的曲线弧度, 以运动时保持受众生理伤害最小, 身体处在最大舒适度为主要目的。
2.2 设定器械的受力范围和频率
受运动力学的影响, 神经系统的控制和反馈过程以及肌肉的收缩和平衡都会产生相应的变化, 故将模型导入ADAMS软件, 做了相应的仿真测试。仿真采用正弦激励信号:│A×sin (2×pi×f×t) │, 其中, 振幅A=500 mm, 采用的激振频率f分别为0.5 Hz, 1.0 Hz, 2.0 Hz, 由力位移图像可以看出, 随着激振频率的增加, 踏板组件的输出力随之增大, 力位移图像包围的面积也随之增大, 即输出力做功增加;同时, 由力速度图像可以看出, 随着激振频率的增加, 踏板组件的输出力和速度都随之增大, 力速度图像包围的面积随之增大, 即输出力做功的功率增加。
根据图4、图5显示, 这样的受力指数和频率更适合受众进行下肢康复训练。人机工程学中来分析产品设计, 受众运动最大舒适度则为设计的基础, 对产品的外观模型进行一系列的改进:首先, 将踏板与接口处的连接换成活动连接, 使踏板后导轨方向有五度角的倾斜活动范围。踏板处附着固定带, 目的是为了减轻运动时脚踝的承受力。其次, 选用自发电磁组系统代替完全的弹簧运动系统, 目的是能更准确的计算运动强度。
3 运用人机工程学分析产品的色彩与材质的应用
3.1 人机工程学对产品用色上的影响
色彩的应用是有功能性、环境性、时效性和语言性的。在健身器械设计中色彩的应用要与产品的功能保持高度统一, 要与环境相协调, 与时代同步, 要代表自己独特的设计思想。最初的康复器械多用军绿、普蓝, 之后银灰、白, 逐渐走进了康复器械的领域, 近年来, 韩国的设计师更大胆地将鲜艳的色彩———红、黄、橙等运用于器械设计上。
首先, 色彩除了要考虑本身的功能外, 还要考虑使用场所的不同, 针对的受众不同, 根据人机工程学中以人为本的原则, 产品具有不同的特征, 在制造和用色就有着巨大的差异。其次, 不同的民族、区域、宗教信仰对色彩的喜好也不同, 对产品的色彩应用也有很大影响。
根据以上分析, 该康复器械主体采用淡雅的银灰色系, 突出器械的精密, 也使原本沉重的器械显的轻盈。在局部的设计, 配色温和, 沉静, 尽量避免跳跃的色彩对受众视觉产生刺激。
3.2 人机工程学对材料使用的影响
材料带给受众的感知, 一是通过视觉, 二是通过触觉[2]。首先, 受众通过视觉感知不同的材质。质感受光线和工艺水平的影响, 从而对受众产生影响。光线的影响有阳光的照射、灯光的照射和环境光的影响, 使产品产生一种亲近感或者疏远感。其次, 受众通过触觉感知不同的材质。受众的触觉感主要是受产品制作工艺水平的影响, 不同的材质表面特征能产生不同的材质感觉。
根据以上分析, 该康复器械主体材质拟定选用铝合金材质, 在与不锈钢材质的实验对比中, 它较不锈钢材质重量小、工作噪音小、摩擦系数大。颜色的添加采用表面喷塑, 较之电镀, 污染小。主体材质的制作采用高精度打磨。
参考文献
[1]阮宝湘, 邵祥华.工业设计人机工程[M].北京:机械工程出版社, 2008.
康复器械 篇3
1 体育治疗在精神病治疗中的可行性
阿怀红等[2]研究报道:对50例较长时间住院的中老年精神分裂症进行为期一个月的运动治疗, 结果提示, 大体评定量表 (GAS) 总分、阴性症状量表 (SANS) 各因子分治疗前后均有显著性差异, 具有推广普及的价值。体育锻炼可娱乐还可促进康复。通过体育锻炼, 林瑞明等[3]研究结果示, 阳性和阴性症状量表 (PANSS) 总分、阴性量表分和一般精神病理分明显降低, 表明对慢性精神分裂症的精神症状, 特别是阴性症状有一定疗效。据汪承军等[4]观察报道:体育运动能缓解和加速精神疾病的好转进程, 提高患者机体免疫力, 增强身体耐力及动作的灵活敏捷性, 促进人际交流, 明显改变患者孤僻、懒散、情感淡漠等阴性症状, 是精神分裂症患者的有效康复手段。PANSS量表评分运动后较运动前减分率≥15%;李香临、张惠阳[5]有选择的指导住院精神分裂症患者42例进行健身器械运动、乒乓球、康乐球运动加文娱疗法, 不但可以提高患者的生活情绪, 促进患者社会兴趣及病友们的交流作用, 而且能改善患者负性情绪;慢跑运动[6]可使患者感到每次慢跑结束以后, 心情很舒畅, 减轻了紧张感和压抑感, 稳定了情绪。在积极的心理状态下, 增强战胜疾病的意志和信心, 从而确保精神病患者顺利康复;太极拳运动[7]为住院患者提供了一种轻松、和谐的人际关系协调环境和途径, 经常参加这种群体的锻炼, 可提高患者的交往能力。
2 体育治疗益处
美国《1996年运动与健康报告》中指明:经常性、有规律的体育运动对于增进健康的11种益处中2点为:减少过早死亡;减轻压抑与焦虑[8]。疾控中心、美国运动医科大学和美国心脏病学会都推介所有人应该在1周的大部分天数内坚持每天30min以上中等强度的运动, 为了有益于心脏功能, ACSM指南推荐每周至少3~5次, 20~60min中等强度至剧烈步行锻炼, 或者可能每天积累的30min中等强度段落, 如步行、爬楼梯。有严重精神病的人可以更多地从群体计划中获益, 群体计划可以通过帮助参与者了解锻炼是如何有益、群体的支持可以示范、帮助解决问题, 同一群人的示范可以鼓励那些有困难的人向目标奋进。
3 体育治疗强度与时间
体育活动对于慢性精神分裂症患者来讲, 不仅仅是运动肢体, 更重要的是活动大脑, 姜凌等[9]研究显示:对于重性精神障碍, 特别是需长期住院治疗的慢性精神分裂症来讲, 药物治疗必须与非药物治疗的多种康复手段结合, 才能达到相得益彰的效果。体育治疗要注意强度和时间, 使患者保持较高的兴趣, 不然很难达到预期的目的, 影响研究结果[10]。
3.1 体育治疗训练原则
(1) 注意安全:训练前对病人进行认真体格检查, 特别是心血管系统和器官的检查, 以免训练中发生意外或运动损伤。 (2) 循序渐进:训练内容由少到多, 程度由易到难, 运动量由小到大, 使患者逐渐适应。 (3) 准备与整理活动:每次训练前要有5~10min的准备活动, 训练后要有5min左右的整理活动, 避免突然开始训练或突然停止。
3.2 体育治疗训练注意事项
(1) 治疗强度:中等强度的身体锻炼与增强健康的联系最为密切, 强度过大会产生相反的反应[11]。心率同运动强度之间呈线性关系, 是确定运动治疗强度的可靠指标, 临床常用靶心率, 在测试中如出现以下任何一种情况, 其心率为最高心率应终止训练。①运动中出现呼吸急促, 胸闷、冷汗、苍白、头晕等不适症状;②心电图出现S-T段缺血性下移 (2mm以上) ;③血压下降达1.33kPa (10mmHg) ;④运动心率≥160次/min。 (2) 持续时间: 除准备运动和放松运动外, 一般运动按时间开始在15~30min, 以后逐步增加至30~60min。锻炼的持续时间不应少于20min, 否则在多数情况下是不会产生心理效益的[12]。心理健康的效益随着锻炼时间的增加而增加[13] (3) 治疗频度:每周2~3次, 如果间隔时间太长, 体育治疗效果的蓄积作用就会减弱或消失。 (4) 不良反应:每次训练前做准备活动3~5min。训练中出现呼吸急促、胸闷、冷汗、面色苍白、头晕等不适症状;心电图出现S-T段缺血性下移≥2mm;血压下降≥10mmHg (1mmHg=0.1333kPa) , 运动心率≥160次/min终止运动训练, 同时, 认真记录患者在治疗时的心率 (一般以不增加心率20次/min以上为宜) 、血压、心电图等情况。
4 体育治疗运动机理
体育锻炼[14]对心身疾病的防治起着重要作用, 它不仅能锻炼肌肉, 增强体质, 而且可以磨练人的意志, 它能使各种感官运动器官更加敏捷发达, 促进机体的新陈代谢。运动是提高和维持良好心态的手段, 可以预防压抑症状, 降低焦虑状态。分散注意力学说认为运动可以引起情绪的改变, 减少焦虑, 而运动本身就是引起注意力分散的一种形式。单胺学说认为运动可以影响去甲肾上腺素和5-羟色胺的水平, 从而改善人的情绪。内啡呔学说认为机体运动产生内啡呔增加, 内啡呔有吗啡样作用, 能减轻疼痛, 产生欣快感, 因而能减少焦虑, 对抗压抑[15]。同时, 运动使长期患病的患者增加社交机会, 有利于心理困惑的疏泄[16], 增进心理健康, 预防心身疾病的发生。
4.1 太极拳
太极拳运动在我国有着悠久的历史, 在优美的音乐声中得到的是最美的享受, 忘记的是抑郁、烦恼、苦闷, 它有助于调节情绪, 使人心胸豁达, 完善人们的性格和情操, 提高社会交往能力。此外, 它的动作包括各种肌肉、关节的活动, 通过各组肌肉、关节的运动, 在螺旋式、抽丝式的身手腿旋转运动时, 全身各部分肌肉交叉着一松一紧, 使绞紧的肌肉不僵硬, 而富于弹性与韧性。从而消除掘力, 去掉僵劲, 提高关节韧带的灵活性、柔韧性, 增强身体的耐力。
4.2 乒乓球[17]
乒乓球运动对康复的功效正引起人们的重视。九洲大分市的Almida医院的康复部长佐腾极道认为, “乒乓球运动可以激起患者的欲望, 增长思想的集中力。”据张振民等对中国乒乓球世界冠军运动员脑功能特征研究得出:其神经反应灵敏、协调稳定、运动表象时脑电a被抑制的过程可反映运动员集中注意力。通过眼、手、脚锻炼, 神经系统功能得到锻炼, 可提高各种动作的准确性、协调性、敏捷性和灵活性, 提高大脑皮层细胞活动能力, 使人更富有活力。
4.3 多功能健骑机
骑马运动、脚踏车运动、扭腰运动针对身体的手腕、手臂、胸部、腰部、腿部不同部位, 采用不同的锻炼, 使全身充分的运动, 并增强身体每一部分之机能, 进一步获得舒适的感觉与乐趣。
康复器械 篇4
本届CMEF区域会以“基层医疗服务解决方案”为展会主题。该主题是在医疗体制改革步入深水区, 基础医疗服务需求持续增长的市场环境下推出的。作为中国医疗卫生事业的主管部门, 卫计委在2011年提出了深化医药卫生体制改革的重点目标, 即:建立健全覆盖城乡居民的基本医疗卫生制度, 为群众提供安全、有效、方便、价廉的医疗卫生服务。与此同时, 国家发改委、卫计委为健全农村医疗卫生服务体系建设, 计划在3年内安排投资360亿元重点支持全国2176所县级医院建设, 使每个县至少有1所县级医院基本达到“二级甲等”水平。
依靠创新提升展会水准是本届展会的一大特色。针对康复医学在基层医疗机构日益增长的欲求, 本次展会期间还隆重推出了2013首届“中国康复展览会”及2013“中国先进康复医疗器械发展论坛”, 论坛主席由中国康复医学会常务副会长励建安教授担任。论坛旨在“融康复知识, 汇康复领袖, 议前瞻话题”, 通过主旨演讲、专题讨论和现场问答的形式, 分析学术热点, 解读研究趋势, 探讨产业动向。
会议的主旨报告集中在“国家康复医疗发展方针和康复医疗服务体系建设”和“国际康复医疗器材研发趋向两个核心内容。同步进行的七个分论坛涵盖了:康复医疗体系建设和质量控制、超声诊疗技术、心肺康复技术、冲击波治疗和麦肯基疗法、非手术脊柱减压技术、肌内效贴技术以及中医康复技术。论坛充分展示了目前最先进的康复新理念、新方法、新技术、新产品, 诠释康复医疗器械领域“老产品新应用、新产品新突破”的趋势。这对我国飞速发展的康复医疗事业带来了新的机遇与动力, 为推进我们康复医疗的发展提供宝贵的经验与财富。
同期举办的“2013中国康复博览会”汇聚了康复领域领军企业, 展示了目前康复医疗器械的发展水平, 是学习新技术、新产品的理想平台。
此外, 本届CMEF区域会, 再次与中国率先倡导绿色医院建设与发展的展会及论坛平台——绿色医院解决方案博览会同期同地举办。“绿色医院解决方案博览会”以推动中国绿色医院建设的发展与进步为己任, 专注于医院规划、设计及建筑领域, 荟萃全球范围内最前沿的产品及技术, 为行业提供专业的系统解决方案。两个展会共同举办, 使得该场展会涵盖了从医院立项、规划、设计、建筑、运营以及医疗设备生产、流通、服务领域, 在国内医疗会展领域尚属首次。完整的产业链覆盖, 使得医疗终端采购用户能够在一场展会中与来自医疗行业各个细分领域的供应商会面, 简化了流程、提升采购效率。