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假肢相关知识

发表于:2019-12-20 来源:国家康复辅具研究中心

一、现代假肢简介


   按照截肢部位的不同,现代假肢可以分为下肢假肢和上肢假肢两大类。 下肢假肢包括:大腿假肢、小腿假肢、部分足假肢(半足假肢)、髋离断假肢、膝离断假肢和塞姆假肢等。上肢假肢包括:上臂假肢、前臂假肢、半掌假肢、肩离断假肢、肘离断假肢和腕离断假肢等。

现代假肢以骨骼组件式假肢为主。基本都由接受腔、骨骼式组件(包括关节、假脚等)和装饰件(如:包装海绵)组成。


   接受腔是连接人体残肢与假肢的重要部件,它起着容纳残肢、传递力和传递运动以及悬吊假肢的作用,是“人与机械之间的纽带”。


   骨骼式组件包括关节、支撑件和假脚、假手,还包括一些特殊功能件(如吸收扭矩的扭力器)。这些组件是假肢实现功能的基础部件。


   装饰件满足了使用者对假肢的外观需要。外形逼真、手感良好的装饰件有利于假肢的使用者更好的回归社会。


   现代假肢所使用的材料,主要是树脂、热塑成型板材、合金、碳素纤维复合材料以及硅橡胶等。不同的材料有不同的特性,为假肢实现功能提供保障。


二、了解接受腔


   接受腔是现代假肢中一个非常重要的组成部分。尤其对于下肢假肢来讲,残肢与接受腔的适配是衡量假肢制作是否成功的重要因素之一。


   现代假肢的接受腔技术突飞猛进,各种新技术层出不穷。其中使用量最大、影响最广的技术是大腿接受腔的坐骨支 撑式、坐骨包容式以及小腿接受腔的PTK式,还有硅橡胶套的应用和全接触的理念。


   坐骨支撑式大腿接受腔又称“四边型接受腔”。它是基于大腿的解剖学结构而开发出的接受腔技术。它的特点是通过接受腔的坐骨支撑平面使坐骨结节承受大部分体重。这一技术是现代所有大腿假肢接受腔形式的基础。


   坐骨包容式大腿接受腔又称“CAT/CAM接受腔或IRC接受腔”。它是在坐骨支撑式接受腔的基础上发展而来的。它的特点是没有明显的坐骨支撑平面;接受腔的内外侧相对前后侧较窄,呈现纵椭圆形(为了更好的避免股三角处的血管、神经受压迫);残肢的股骨保持内收状态。这些特点带来了更好的舒适性、侧向稳定性和美观、实用的坐姿。


   PTK式小腿接受腔是现代小腿接受腔的最常用形式。它的特点是通过残肢的髌韧带承受大部分体重,通过对髁部的包容实现假肢的悬吊。这种附和人体解剖学结构的接受腔相比于老式假肢,取消了大腿皮围(避免大腿肌肉的萎缩和残肢的血运障碍),减轻了重量,获得了更好的步态和外观。


   全接触的理念是现代假肢接受腔制作中最重要的理念之一。它的特点是最大限度的利用残肢承受压力,避免局部压迫带来的对残肢的不良影响和不舒适感。它有如下的优点:促进残肢血液循环,减小对皮肤的损害,带来更良好的穿戴感觉。同时应当了解,不是所有的残肢情况都适合制作全接触式接受腔。全接触式接受腔适合于残肢情况较好的患者。对于残肢上有不能接触的骨突、伤口或疤痕的患者,需要在这些不能接触的地方免荷(免受压力)。


    硅橡胶是一种具有特点的材料,在现代假肢接受腔中,硅橡胶多被制作称硅橡胶套使用。它与人体皮肤之间能产生极大的摩擦力,进而通过硅橡胶套就能实现假肢的悬吊,同时减小残肢与接受腔之间的活塞运动。硅橡胶的自身特性可以使压力分布更平均,减少局部压迫的不适感。硅胶套也非常利于清洗。


三、了解现代假肢组件


(一)关节


    现代假肢的关节从结构上可分为单轴关节和连杆关节,从机械装置上可分为简单机械装置、气压、液压控制装置和计算机智能化控制装置等。


    单轴关节的特点是结构简单,活动性高。连杆关节常见的有四连杆、五连杆和七连杆等。它们的特点是“瞬时转动中心”是移动的,带来更好的稳定性和控制性。


   气压和液压机构,主要作用是调节假肢的摆动速度,缓解因惯性引起的冲击。使得步态更加自然。另外,复杂的机械结构能带来一些特殊的作用,如更平稳的助伸效果、特定时段的稳定性(如下楼梯时)等。


   计算机智能化控制装置,是由安装在假肢上的微处理器分析使用者当前的速度等参数实时控制机械结构的运转。这种假肢,能带来更自然的步态和使用性。这一技术是目前世界假肢界的最先进领域。


(二)假脚


  假脚的研发一直是假肢科技的前沿。现代常用的假脚主要是静踝脚、动踝脚和碳纤储能脚。


   静踝脚的踝部不能运动。它的特点是稳定性好,结构简单。动踝脚的踝部可以运动,带来更高的活动性和更好的步态。


    碳纤储能脚利用碳纤维的高弹性和高韧性,使假脚在承重后因材料的变形而储存部分能量,当假脚登离地面是将能量释放出去。这能减少使用者的能力消耗,且它的重量轻,带来更轻松的行走感觉。


(三)连接件


    现代假肢的连接件,广泛采用特制合金、碳纤等材料。其中最常用的是铝合金、镁铝合金、钛合金以及碳纤。它们的共同特点是重量轻、强度高。这其中,尤以钛合金和碳纤使用效果最好。


四、假肢的分类


半足假肢

1、截肢平面选择:尽量保留残脚的长度,伤口植皮尽量少,注意前侧肌肉的骨端固定,尽量达到同后群肌肉力量的平衡,以免造成跟骨的后翻。当前足可保留余地过少时可选择皮罗果夫截肢(跟骨融合术)


2、早期康复:注意在医生指导下,早期锻炼残端负重、踝关节的活动度,适当加压包裹残肢,减少肿胀。


3、假肢选择:根据残肢长短,可选择碳纤半足假肢、硅橡胶半足脚等。


4、装配时间:拆线后1-2周伤口无炎症时即可装配,装配时间及初期康复时间为10天左右。


5、步态效果:可达到同正常人一样的步态效果。


6、缺点:会比健侧高1-1.5cm,需在健侧足底补高。


小腿假肢

1、截肢平面选择:尽量选择小腿中下1/3部位截肢,这样既保证了足够的杠杆力,又考虑了血运问题。小腿三头肌可适当削减,将对抗性肌肉缝合,以保证残肢形成圆柱形,利于假肢装配。


2、术后康复:

①保持残肢正确的体位,保证膝关节能够伸直,残肢尽量减少固定在屈曲位。

②拆线后在医生的指导下,开始使用弹性绷带加压包扎帮助残肢塑型,减少肿胀。

③由自主的残肢屈伸练习逐渐过渡到有阻力的屈伸练习,同时通过练习用双拐行走,锻炼平衡能力和上肢及健肢的力量。


3、假肢选择:小腿假肢的品种繁多,主流产品为骨骼式小腿假肢,由接受腔及外形,金属结构件和踝关节及假脚组成,可以方便经济地更换。接受腔有PTK适于绝大多数残肢;有PTES适于极短残肢;有PTB适用于多年穿老式假肢造成髁上过细的患者;最高级的是硅胶带锁接受腔。金属结构件有合金钢、铝合金(适于儿童和妇女)、钛合金、碳纤等。假肢踝关节有静踝SUCH脚、单轴动踝脚、储能脚、万向踝脚、弹性储能脚、生活性运动脚、竞技性运动脚等。患者可根据不同需要进行选择。


4、装配时间:拆线一周后即可根据伤口愈合情况进行装配。据科学分析,越早装配,肌力损失越小,大脑皮层的行走意识性越高,恢复正常的步态越快。初期装配康复的时间需要8—12天左右。


5、步态效果:除极短残肢以外,一般均可达正常步态。跑步、骑车、负重等均可完成。


6、缺点:初装的一段时间残肢被包容在接受腔内会感到热;下蹲的姿势稍改变;坐位时膝关节处会有接受腔的边缘痕迹。


膝关节离断假肢


1、手术要求:将股骨的内外髁完整保留,以便假肢悬吊,髌骨摘除,对抗性肌肉缝合,股骨末端软骨面可以去除,前侧皮瓣尽可能留长,将伤口缝合在后侧,尽量不要缝合在残肢底端。


2、早期康复:拆线后在医生指导下用弹性绷带包扎残肢,减少肿胀,尽早练习残肢末端承重,锻炼残肢的屈伸外展和内收。


3、假肢选择:由于手术后,下肢损失了踝和膝两个关节,因此假肢中必须包含这两个关节。踝关节的选择同小腿假肢。膝关节必须选用专用关节,以保证膝关节弯曲时双腿的膝部在一个平面上。膝关节有三大类,机械关节、液压关节、气压关节,后二者较前者的屈伸更柔和。


4、步态效果:膝离断手术是膝关节无法保留情况下的较理想截肢手术。由于残肢末端可以负重,其假肢装配后的重力线没有任何改变,因此,假肢装配后的步态效果非常理想。


5、装配时间:拆线后2周左右即可装配,初期装配康复时间需10-15天左右。


6、缺点:残肢包容在接受腔内,开始会感到热;在坐下时残肢侧膝关节有可能会长于健侧膝关节1cm左右。


大腿假肢


1、截肢平面的选择:尽量保留残肢的长度,以提高残肢控制假肢的能力,前侧皮瓣长,使伤口缝合在后侧。


2、术后康复:

①拆线后在医生指导下,早期加压包扎,减少肿胀,使残肢尽快定型。

②保持良好体位,尽量不让残肢停留在屈曲,外展位。

③早期进行肌力恢复练习,由无阻力逐渐过渡到有阻力,做残肢屈曲,外展及趴在床上做后伸动作练习。


3、假肢选择:大腿假肢由接受腔和外形、膝关节、金属结构件、踝关节和假脚组成。接受腔从悬吊方式上来说有全接触吸着式和插入式两种。前者是目前的主流产品,后者主要服务于残肢过短(在大腿1/3以上)的患者。全接触式由于其接触面积大受力均匀,使残肢控制假肢的能力较插入式提高很多。膝关节有机械关节和液压、气压、智能关节四大类。机械关节具有结构简单,更换部件方便经济的特点;液压、气压、智能关节在膝关节屈伸时摆动自然逼真,且无噪音。膝关节目前的品种有近三十多种,主要分为单轴和多轴关节。总之,单轴关节灵活性好,步行速度快;多轴关节稳定性突出,且关节运动轨迹更接近正常人膝关节运动轨迹。金属结构件分为合金钢,铝合金(适于儿童和妇女)、钛合金、碳纤等。踝关节及假脚可根据患者的不同需要进行选择。


4、装配时间:拆线加压包扎2周左右后即可安装,装配及初期康复时间需2-3周左右。


5、步态效果:通过1-2个月的练习,可达到几乎同正常人一样的步态,骑自行车自如,部分大腿假肢可达到交替下楼。部分残肢过短的患者,步态效果会稍差。


6、缺点:

①初装阶段残肢会感到热,几个月后会逐渐适应。

②由于需坐骨承重,有些患者在初装的两个星期内感到坐骨有难受的现象。

③由于膝关节在屈曲时不能随意在各个角度控制支撑,因此上楼梯时将重心主要放在好腿上,然后带动假腿到相同的台阶,不能交替上楼。绝大部分生活假肢不能跑步,只有个别运动假肢可以跑步。


髋关节离断假肢


1、手术要求:股骨小转子下方截肢时,尽量保留股骨头和颈,半骨盆切除手术尽量保留坐骨结节,残端保留适当软组织。


2、康复要求:早期加压包扎,减轻肿胀,锻炼残侧腰背部肌力,加强健侧下肢肌力。


3、假肢选择:此种截肢是下肢单侧截肢中最高位截肢,损失下肢三个关节。

①髋离断假肢由接受腔及外形、髋关节、膝关节、金属结构件、踝关节及假脚组成。接受腔要将部分臀部及残肢包容,方式单一。

②髋关节有前置式和下置式两种。前者适应面广,特别是较瘦的患者应选择此种,下置式适用于比较胖的患者。膝关节应尽量选择安全性高、稳定性好的关节。

③金属材料有几种选择;合金钢、铝合金、钛合金、碳纤等。④踝关节及假脚可根据患者的不同需要进行选择。


4、装配时间:拆线1-2周后即可装配。装配和初期康复时间需15-21天左右。


5、步态效果:有别于正常步态,可骑自行车。


6、缺点:①行走时由于骨盆的运动,会造成身体高低的变化。②行走速度较慢。③下蹲受影响。


美容手指及半掌美容手


1、截肢平面的选择:单指截肢应尽量长的保留残指。一般保留近端的一节指骨,即可安装逼真的美容假肢,否则安装单指时需同相邻手指相联固定。部分手掌截肢可以安装美容手套。


2、安装时间:拆线后,残肢完全消肿后即可安装,需15-20天的安装时间。


3、假肢选择:我中心装配有进口和国产硅橡胶制作的假指和美容手套。


4、装配效果:单指安装后的效果从外形、颜色、质感上最大程度的同健指相仿,穿戴方便。


5、缺点:以目前的科学水平,仿真程度不能同真手完全一样。在生产及家务劳动时最好摘下,因为此材质对一些颜色及污物的吸附力较强,渗透到内部后无法彻底清洁。对利器的划、割无抵抗能力。


腕关节离断假肢


1、手术要求:注意将尺、桡骨茎突完整保留,以便假肢悬吊。


2、早期康复:加压包扎,帮助残肢消肿,早期锻炼残肢肌肉的收缩能力。


3、装配时间:拆线后,经包扎,残肢完全消肿后即可装配,不同的假肢装配时间需7-15天左右。


4、假肢选择:

①美容假肢:无功能,起装饰和配重平衡作用。

②机械假肢:靠肩部运动通过牵引带使假手张合,完成抓握动作。

③肌电假肢:是目前最先进的功能假肢,由大脑支配残肢肌肉收缩,将所产生的肌电信号控制假手完成抓握等动作。


5、康复效果:

①由于尺、桡骨茎突可以悬吊假肢,前臂筒上沿在肘关节下,使肘关节活动不受限

。②可以自由完成抓握动作,在生活中完成喝水,骑车扶把、打电话等许多活动。


6、缺点:

①在初装后,会感到热。

②前臂筒上因要放置电池,因此内侧稍突起,需穿长袖衣服装饰。假手的大小,颜色等不能同健手完全一样。在生活中完成辅助性动作,太精细的动作完成起来有些困难。有可能假肢侧较健侧稍长,不超过1cm。


前臂假肢


1、截肢平面的选择:最佳位置在前臂中1/3处。


2、早期康复:拆线后,应在医生的指导下用弹性绷带加压包扎加快消肿;有意识锻炼残肢肌肉的收缩。


3、假肢选择:适于前臂装配的有装饰手、机械手、电动手、肌电手等。装饰手起装饰和配重平衡作用。机械手利用肩部收缩使牵引带牵拉假手张合,完成抓握动作。电动手是利用残肢碰触假肢的微动开关,控制假手完成抓握动作。肌电手是目前世界上最先进的假肢,由大脑支配残肢肌肉收缩,将之所产生的肌电信号控制假手,完成抓握动作,以及手腕的旋转和屈伸动作。前臂截肢是肌电假肢发挥最佳功能的理想载体。


4、装配时间:装饰手、机械手和电动手安装可术后晚些时候,而肌电假手为了肌电信号的恢复应尽早装配,装配时间约需15天左右。


5、康复效果:肌电假肢的综合康复效果最好,熟练掌握后可完成生活中的许多动作,如喝水、端东西、骑车扶把、打电话和帮助穿衣服等。


肘关节离断假肢


1、手术要求:肘关节离断手术要求肱骨的内外髁完整保留,以便假肢悬吊,对抗性肌肉缝合在一起。


2、早期康复:在医生指导下,拆线后尽快加压包扎,利用大脑对手的意念,进行残肢肌肉的收缩练习。


3、假肢选择:装饰假肢、机械假肢、肌电假肢。装饰假肢起配重和装饰作用。机械假肢在肩部做运动时,使牵拉假手张合,完成抓握动作。肌电假肢由大脑支配残肢肌肉收缩,产生肌电信号控制假手的张合及手腕的旋转,肘关节有牵引式、肌电式、电动式。


4、装配时间:术后2-3周,完全消肿后即可装配,约15-30天左右。


5、装配效果:肘离断假肢由于利用肱骨内外髁来悬吊假肢,因此穿戴假肢后对肩关节无任何影响。可完成日常生活中许多辅助健侧的动作和一部分自主动作。如骑车扶把、打电话拿听筒、辅助穿衣服等。


6、缺点;为了保证屈肘时双侧的肘关节在一个水平位,必须用专用的铰链式肘关节,因此会造成肘部外形稍宽一些。假手外观同健侧有些差别。完成动作稍慢些。


上臂假肢


1、截肢平面的选择:尽量选择较长的残肢长度,以增加杠杆力,提高残肢对假肢的控制能力。


2、早期康复:伤口拆线后,在医生的指导下尽快用弹性绷带加压包扎,保证残肢定型,锻炼残肢肌肉的收缩。


3、假肢选择:可选择装饰假肢、机械假肢、电动假肢和肌电假肢。装饰假肢只起配重和美容的作用。机械假肢在肩部做动作时通过牵引带使假手完成抓握性动作。肌电假肢是目前世界上最先进的假肢,由大脑支配残肢肌肉收缩,将产生的肌电信号用于控制假手张合及手腕旋转,以及肘关节的屈伸。


4、装配时间:伤口拆线后,如装配肌电假肢应越快越好,装配其他假肢可以稍晚些。


5、康复效果:肌电假肢的康复效果最好,熟练掌握后可辅助健手或单独完成一些生活自理性工作,如喝水、吃饭、打电话、骑车扶把、穿衣服等。


6、缺点:初装后残肢会感到有些热,完成动作的速度稍慢,一些较精细的动作完成起来较困难。