基于上下肢康复器械的多功能化设计与改进

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第8期   作者:王琳 张菁菁 潘新科 张昕程 万红慧 杨清涵
[导读] 针对偏瘫程度较为轻微的老年患者,在市场上现有的康复器械基础上加以改进,
        王琳 张菁菁 潘新科  张昕程 万红慧 杨清涵
        南京工程学院 江苏省南京市 211100
        摘 要:
        目的:针对偏瘫程度较为轻微的老年患者,在市场上现有的康复器械基础上加以改进,设计出一款适用于老年公寓的多功能康复器械。
        方法:调查研究国内外上下肢康复器械的发展现状以及对患有偏瘫的老年人的心理治愈需求进行合理分析,通过对比各类产品优劣,再结合偏瘫的治疗方法以及产品设计基本原则,总结出适合老年公寓的康复器械改进方案。
结论:老年公寓医护人员资源缺乏,无法实现一对一精准辅助治疗,老年患者的心理疏导也将得不到很好的解决,同时器械过多空间占地面积大。以此可通过互助性的康复器械,实现一个器械两个人,互相借力提高康复效率;减少占地面积,节省空间与人力资源;同时加强患者之间的情感交流,给枯燥的康复过程增加趣味。
        关键词:上下肢结合康复器械;人机工程学;互助互动性;情感化设计;机械

        前言:
        偏瘫或是行动不便等问题日益凸显,不少老年患者都需要接受康复治疗,而且大多数家庭都需要承担巨大的经济压力,但是也不乏那些没有子女或者是缺乏子女照顾的老年患者,此时他们就会被托付给老年公寓,依靠社会机构来进行基本的康复治疗。由于老年公寓内大多数均为老年人,没有子女的陪伴,在原本枯燥的单人康复过程中缺乏心理疏导就会伴有老年患者情绪压抑的状况出现。

1 偏瘫的分类、治疗方法以及针对偏瘫的康复器械发展应用情况
1.1偏瘫的分类及具体表现
        可按照偏瘫的临床表现将其分为四种,分别为轻偏瘫、弛缓性偏瘫、痉挛性偏瘫和意识障碍性偏瘫。其中只有弛缓性偏瘫和痉挛性偏瘫有明显的肢体运动障碍,前者表现为上下肢的肌肉无法像正常情况下处于收缩自如状态且相对弛缓;后者的症状表现为上肢弯曲,下肢僵直,在被动伸直手时会有抵抗感。
1.2偏瘫的常见治疗方法
        偏瘫的康复治疗方法常见有五大类,分别为药物治疗、物理治疗、作业治疗、传统康复治疗、护理。物理治疗、作业治疗和传统康复治疗都是需要对肢体进行一定的刺激与动作。其中物理治疗偏向于针对性地进行训练,而相对的作业治疗偏向于整体训练,目的是让偏瘫患者逐渐适应生活需要。护理是一个贯穿在偏瘫康复治疗过程中的一种基础疗法,偏瘫治疗的时间长,对患者的精神和情绪的关注与调动都需要时刻的护理。
1.3偏瘫康复器械的应用
        针对偏瘫康复的器具数不胜数,从简单传统的拐杖、轮椅、假肢、巴氏球、握力器和平衡杠等,一直不断的演变发展到现如今的高端智能器具,包括机械臂、智能轮椅、康复机器人等。目前大多数的偏瘫康复器械都只单独针对上肢或下肢,而综合性的辅助性康复器械却还是缺乏状态。
        国内外在上肢辅助性器具的研究成果大多以矫形器、机械臂和握力器为主,在下肢康复器械的研究上明显有很多成果,除日本是将康复器具与医疗器械分为两个概念,其余的外国国家都是将医疗器械划为康复器具的范畴;国内多从工业设计的角度出发,研究设计老年康复器械。

2 偏瘫老年患者消极情绪的产生、特征及其影响
2.1消极情绪的产生原因
        本篇针对的是老年公寓内的患者,因而引发老年患者消极情绪的原因是家庭和社会关系。在老年公寓内进行康复治疗的老年患者本就缺乏亲人的陪伴和照料,患病后心理承受能力比以往要差,在没有亲近之人的时刻疏导下,就容易产生失落和孤独感。老年人社会地位不高,在患有偏袒后,自身残疾,活动生活都会受到限制,认知上就会使得老年患者产生自卑和落差感。
2.2消极情绪的特征及其影响
        偏瘫后的一段时间内,老年患者会对自身的病况表现出不理解,不认为自己是病患,抵触康复治疗;加之康复治疗周期长,效果不是短时间内可以显现出的,进而会对自己的健康情况产生质疑。偏瘫老年患者在长时间的不能外出,只能待在老年公寓内接受康复治疗的现状下,容易情绪不稳定,消沉低落,会产生不同程度的抑郁心理,严重情况下将会导致治疗无效,造成患者的自虐、自杀倾向。
        
3 上下肢相结合的康复器械的设计
3.1设计思路
        根据上述分析,首先,偏瘫的病因复杂,治疗方法繁多;国内外对于偏瘫的康复器械研究大多都集中于单纯的上肢或下肢,缺乏综合性的成果,极少数也是大型的康复机器人。于是我们针对弛缓性偏瘫和痉挛性偏瘫,根据物理治疗的理论设计出一款上下肢相结合的康复器械,通过一物多用实现全面的康复治疗。其次,老年公寓内患者没有亲人陪伴,医护人员也无法一对一辅助,而且老年患者在偏瘫后患有抑郁等心理疾病的比例增加,所以希望通过器械的组合,以患者间的互助交流,提高康复效率,实现心理疏导。
3.2设计方案
        通过对多款偏瘫康复器械的研究,我们设计出了一款上下肢相结合的老年康复器械。打破原有的一个器械一个人常规,我们实现一个器械两个人。该器械主要由一个底座和一个手环支撑架为基础,两个相对的座椅、两条手环带、一个装有两个转轴的塑料外壳、转动脚踏板和固定脚踏板组成。

      
        手环支撑架和两个座椅均与底座通过焊接相连接固定;转轴外部的塑料外壳用螺丝固定,内嵌有脚步支撑板;脚踏板主要与两个转轴通过杠杆相衔接;手环带则通过支撑架上方的金属卡口向两边移动。
3.3功能分析
        基于人机工程学原理,将座椅背与座椅面的夹角设为110°,椅面与水平面的夹角设为15°,两个倾斜角使得老年人的腰背在运动中获得舒适感。座椅面采用的是不规则三角设计,坐着蹬动脚踏板时,能够减少老年人的腿部与座椅面的摩擦。手环里握设有握力器,贴合手指弧度,在拉扯手环带的同时可以锻炼到手指肌力。
        基于情感化设计理念和机械原理,脚踏车相对而成,两个相连的转轴转速相同,在互蹬时以实现相互借力。同时增加康复过程中患者间的交流,排遣寂寞。同样的,拉力手环带也是通过双方的共同使用,实现上肢的拉伸运动。
        4 总结
        本文主要针对偏瘫患者,分析研究以往的康复器械在偏瘫患者康复治疗过程中的应用情况,以及老年患者在患有偏瘫后怀有的负面情绪,在此基础上设计改进出一款适用于老年公寓的自主互助性康复设备。
        通过一个握力器式手环拉扯带与转动脚踏板相结合的互助式康复器械,使得患有偏瘫的老年患者可以在缺乏亲人陪伴和医护人员监管的环境下能够自发的完成一个简单的康复训练计划,同时以互助的形式实现患者之间的交流与借力,疏导心理困扰,以提高康复效率。
        
参考文献
[1]秦晓勇.康复器械在偏瘫患者肢体功能恢复中的应用[J].中国组织工程研究与临床康复,2011,15(48):9088-9092.
[2]王晓光,张慧君.肢体康复器械的研究现状及未来发展策略[J].医疗卫生装备,2014,35(07):102-104.
[3]王萍,李芳宇,尹鑫渝.老年下肢康复辅具设计研究进展[J].设计,2020,33(05):134-136.
[4]苑莹.老年偏瘫患者家用上下肢康复训练器设计[J].科技风,2019(07):8.
        
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: