李滾

以人體功能代償為中心的康復工程醫(yī)學的任務是利用輔助技術最大程度地恢復殘疾人的功能障礙，促進殘疾人最大限度地融入社會生活[1]?？祻凸こ套鳛樯镝t(yī)學工程的重要分支學科,該領域已經(jīng)得到社會各界的廣泛關注[2]，但目前康復工程學科的人才培養(yǎng)與我國殘疾人事業(yè)發(fā)展還存在一定的差距。國家衛(wèi)計委、民政部以及中國殘聯(lián)等部門發(fā)布《關于進一步加強殘疾人康復工作的意見》中提出到2015年全面實現(xiàn)殘疾人每個人都可以享有康復服務。生物醫(yī)學工程本科專業(yè)畢業(yè)生作為康復工程從業(yè)人員的主要來源之一，在該專業(yè)進行康復工程相關知識的教學已成為社會殘疾人事業(yè)發(fā)展的必然需求，也是生物醫(yī)學工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容，本文以生物醫(yī)學工程專業(yè)的該門課程教學為例探討了假肢、康復機器人以及虛擬現(xiàn)實等內(nèi)容的課堂教學方法。

1 開設康復工程課程教學的意義

康復醫(yī)學作為醫(yī)學的重要分支，已經(jīng)和保健醫(yī)學、預防醫(yī)學以及臨床醫(yī)學一起共同形成了全面的醫(yī)學體系[3]。雖然近年來我國在假肢、矯形器技術較過去有較大進步，但由于專業(yè)人才缺乏,使康復工程整體學科未能得到更好的發(fā)展。在康復工程方向的人才培養(yǎng)方面，除依靠專業(yè)培訓以滿足康復工程人才需要外，對于該領域基本知識的普及也不容忽視。我國雖然有相關培訓機構能夠進行相應專業(yè)人才的培訓，但缺乏系統(tǒng)性的安排，所培訓的人員無法適應殘疾人事業(yè)發(fā)展的需求，而且一些培訓機構培訓內(nèi)容缺乏行業(yè)標準，所培訓的人才質(zhì)量無法得到保障。因此，迫切需要大量的專業(yè)技術人才從事該領域的研究與開發(fā)[4]。

當前，我國殘疾人和老年人的人數(shù)居世界前列，而我國的康復工程學科的發(fā)展起步較晚，因此也需要加強該方面從業(yè)人員的培養(yǎng)，通過對生物醫(yī)學工程專業(yè)該門課程的教學，可使得學生掌握系統(tǒng)的康復工程相關的專業(yè)技術知識，能夠了解當前殘疾人事業(yè)發(fā)展概況，掌握常見輔助技術器具的工作原理及其設計技術，畢業(yè)后能夠從事該方面的企事業(yè)單位工作，最終達到生物醫(yī)學工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目的。

2 康復工程課程的課堂教學方法

2.1 假肢技術的教學 通過肌電假肢技術教學可以使學生能夠掌握截肢患者康復的整體流程，即掌握肌電假肢的構造、原理與設計和使用過程中存在的問題及具體的解決方法。具體教學中可以首先介紹肌電假肢設計中電極的設計準則及其抗干擾性能的改善策略，使得學生通過該部分內(nèi)容學習以后能夠掌握舒適性和具有有效性的假肢的設計方法。因為肌電信號的采集對于殘疾人的個體特征應該用不同的體表部位，同時對已經(jīng)設計完成的肌電假肢應該在工作人員指導下由使用者長期訓練才能使用自如。因此對于該部分教學可結合國際前沿問題開展，并著重講解肌電假肢制造與使用過程中需要解決的一些關鍵問題，例如假肢材料的選取、接受腔的設計以及肌電假肢的能源動力等問題，還可以對當前該領域發(fā)展的熱點問題如植入式骨整合假肢進行介紹，使學生不但掌握該部分涉及的基本理論與技術，還可以對當前涌現(xiàn)的新技術能夠有所了解。

2.2 康復機器人教學 康復工程領域的機器人技術已得到廣泛應用，該部分內(nèi)容是學生非常感興趣的內(nèi)容之一，開展該部分內(nèi)容的教學主要應該注重康復機器人操作界面的人性化，系統(tǒng)的精準化以及安全性等，因此在教學中應該強調(diào)康復機器人在功能和技術上的研究熱點和難點，特別是要強調(diào)人-機接口在康復機器人技術中的重要性。通過該部分內(nèi)容的教學使得學生能夠掌握常見的康復機器人如智能輪椅、康復機械手等工作原理及其應該具有的功能。在實際的康復機器人教學中需要對康復機器人的工作原理進行詳細講解，例如重點講解康復機器人的模塊化動力系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的設計與工作原理。并結合當前該領域的研究進展介紹康復機器人工作過程涉及的一些關鍵問題，如圖像處理，計算機視覺和語音識別等技術。另外對于一些特殊康復機器人研究進展也需要給予介紹，例如爬樓梯智能輪椅等[5]。

2.3 虛擬現(xiàn)實技術教學 虛擬現(xiàn)實(virtual reality,VR)是近年來發(fā)展較快的新技術，該技術可以以仿真的方式給患者創(chuàng)造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維虛擬世界，并通過頭盔式顯示器、數(shù)據(jù)手套等輔助傳感設備給患者提供一個觀測與該虛擬世界交互的三維界面，使患者可直接參與并探索仿真對象在所處環(huán)境中的作用與變化[6]。將虛擬現(xiàn)實技術引入康復工程教學有助于使患者對康復環(huán)境的接受，使功能障礙者對環(huán)境獲得身臨其境的感受，從而可以提高其認知的廣度與深度，拓寬其認識客觀世界的空間，最終達到更本質(zhì)地反映客觀世界實質(zhì)的目的。例如可以使用虛擬環(huán)境診療精神病和心理學上的疾病，并且為患者身體訓練提供適當?shù)沫h(huán)境，采用模擬訓練系統(tǒng)，根據(jù)殘疾人的活動能力參數(shù)的變化，及時適度地變換訓練場景，調(diào)整康復訓練內(nèi)容及訓練強度。該部分內(nèi)容的具體教學中可以主要圍繞虛擬現(xiàn)實環(huán)境的產(chǎn)生原理，交互技術的實現(xiàn)等內(nèi)容展開。通過該部分內(nèi)容的教學使學生能夠掌握虛擬現(xiàn)實康復訓練系統(tǒng)的主要結構特征及工作原理[7]。生物醫(yī)學工程專業(yè)的先修課程中很少涉及虛擬現(xiàn)實技術知識，在該部分內(nèi)容教學中，需要對該部分的基礎知識進行教學，在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)結構設計教學中應該讓學生明確不同功能障礙者適合的特定虛擬現(xiàn)實環(huán)境系統(tǒng)。

3 結語

康復工程課程教學是生物醫(yī)學工程專業(yè)課程教學的一部分，也是當前社會殘疾人事業(yè)發(fā)展的重要支撐。我們在探討該課程教學內(nèi)容與教學方法的同時還應該考慮當前殘疾人事業(yè)發(fā)展概況，包括醫(yī)療事業(yè)的整體發(fā)展情況，殘疾人的經(jīng)濟狀況以及生活環(huán)境等，這樣有助于有針對性地為殘疾人提供康復服務，這不僅在康復工程課程中教學具有針對性和可操作性，對于本專業(yè)其他專業(yè)課程的教學也具有一定的借鑒意義。

[1] 韓雯,常鈞. 現(xiàn)代康復工程的發(fā)展概述[J].醫(yī)療裝備, 2007, 20(4):13-15.

[2] 王玨,金德聞. 中國康復工程發(fā)展道路之思考[J].中國康復理論與實踐, 2005, 11(3):161-163.

[3] 張濟川,金德聞. 新技術在康復工程中的應用和展望[J].中國康復醫(yī)學雜志, 2003, 18(6):352-354.

[4] 王玨.康復工程基礎——輔助技術[M].西安:西安交通大學出版社, 2008,52-56.

[5] 金德聞,張濟川. 康復工程學的研究與發(fā)展[J].現(xiàn)代康復, 2000,4(5):643-645.

[6] 張濟川,金德聞. 康復工程在現(xiàn)代康復醫(yī)學中的作用和進展[J].中國康復理論與實踐, 2004, 10(5):257-260.

[7] 薛晶晶,王清,燕鐵斌,等. 國內(nèi)康復治療學專業(yè)教育現(xiàn)狀的調(diào)查與思考[J].中國康復醫(yī)學雜志, 2011, 26(12):1149-1151.