矫形器生物力学概述
什么是脊柱侧弯支具的三点力原理？
脊柱矫形器的生物力学的三大原理，杠杆原理、三点矫正原理、牵引及免荷原理。
1.对躯干提供支撑力（1）提高腹腔内压力：通过来自躯干前方、后方及侧方的压力和限制作用增加腹腔内的压力，减少脊柱伸肌的负担以及胸椎和腰椎上方的垂直负荷。
（2）“三点压力”系统或复合局部压力：提供对躯干的支持，尤其是因肌肉麻痹使躯干偏离中线时，维持脊柱的正常对线关系。
2. 对脊柱运动的控制（1）机械的“三点力”作用：大多数硬性脊柱矫形器。
（2）心理上的运动限制：脊柱矫形器共有的重要作用——随时提醒患者注意姿势而使其减少脊柱的活动。
尤其在脊椎关节和椎间盘的疾病中，限制脊柱的运动。
3. 被动或主动的矫正力改变脊柱对线关系（1）被动矫正力：施加外部压力，即通过矫形器上的各种压力垫施加在人体的某部位作用力。
（2）主动矫正力：矫形器在人体的压力垫对应相应的释放区，人体通过呼吸运动，胸腔和腹腔会增大。
但由于一侧受压，脊柱只能向有空间的释放区偏移，一般在脊柱的释放区域开有窗口。
人体可通过自身的呼吸运动产生矫正力。
脊柱矫形器的临床适应范围：（1）疼痛：腰部疼痛、坐骨神经根炎、腰椎间盘突出症等。
（2）固定：脊柱手术前后、脊柱融合术后、椎间盘手术后、脊柱骨折等。
（3）脊柱关节病：脊柱关节炎、类风湿性脊柱炎、脊柱软骨病、脊柱结核等。
（4）脊神经麻痹：麻痹性病变，如小儿麻痹后遗症、脊柱发育不良等。
（5）脊髓损伤：脑瘫、截瘫、脊柱裂等。
（6）脊柱外伤：脊柱滑脱、颈椎扭伤、椎间盘突出症、颈椎病、脊椎骨折或脱位等。
（7）脊柱畸形：青少年驼背、脊柱侧弯、脊椎前凸和后凸等。
脊柱矫形器的副作用：（1）运动不便、骨质疏松、皮肤磨损。
（2）长期佩戴会造成肌肉萎缩、肺活量减小、运动量消耗大、肌无力等。
（3）固定式矫形器还会引起关节李缩，阻碍脊柱运动。
（4）产生心理依赖，症状加重等。
施罗斯（武汉）实践学院是全球具有广泛影响力的施罗斯体操师认证机构，自2015年SBP进入中国大陆地区，一直致力于脊柱侧弯专业矫治人才的培养工作，施罗斯亚太区总裁Maksym先生曾多次到我中心授课，施罗斯家族第三代传人Weiss医生2020年五月也将亲临武汉主持体操是认证培训班。
矫形器基础知识
（6）前庭共济失调的临床表现如下 ①前庭系统受损害所致。 ②站立或行走时平衡障碍 ③有眩晕、眼球震颤及前庭功能实验异常 ④无肢体的共济失调和深感觉障碍
（7）共济失调残疾程度分级 重度：食物摄取、大小便始末、穿衣服、起 居、步行、入浴等均不能自理，需要他人 帮忙。 中度：上述运动困难，但在他人帮助下可完 成。 轻度：完成上述运动虽有一些困难，但基本 可以自理。
生物力学原理在上肢矫形器中的应用
1、三点力原理 2、杠杆原理 ⑴前臂支撑部应有足够的长度 ⑵牵引力方向应与矫正对象骨的长轴相垂直 ⑶指套安装在矫正对象关节的末端 ⑷牵引力不可过大，以免造成皮肤压迫性病变， 因此，要注意检查手指前端色调的变化及患者 疼痛程度，牵引力过强时要放松弹簧或橡皮筋
生物力学原理在下肢矫形器中的应用
（4）减轻轴向承重 减轻肢体或躯干长轴的承重 （5）改进功能 是指用于改进步行、饮食、穿衣等各种日常 活动和工作的矫形器。 （6）产生动力功能 通过一定的装置来代偿失去的肌肉功能
矫形器与生物力学
什么叫生物力学 生物力学是研究生物体与力学有关问 题的学科。其主要内容是利用力学基本原 理，结合生理学、医学和生物学来研究生 物体特别是人体的功能、生长、衰老及运 动的规律。从狭义上讲，生物力学就是人 体生物学。
矫形器
天津市天医医疗康复器具厂
李朋
矫形器概述
1.定义 1.定义 用于改变神经、肌肉和骨骼系统的机 能特性或结构的体外使用装置。
矫形器应用于人体躯干、四肢和其 矫形器应用于人体躯干、 他部位，通过力的作用以预防、 他部位，通过力的作用以预防、矫正畸 治疗骨折和关节、肌肉、神经、 形，治疗骨折和关节、肌肉、神经、血 管等组织由于各种原因所造成的疾患， 管等组织由于各种原因所造成的疾患， 并能起到直接代偿它们功能的作用。 并能起到直接代偿它们功能的作用。
矫形器知识概述
矫形器知识概述矫形器又称支具，是用于人体四肢或其它部位以预防、矫正畸形，治疗骨、关节、神经、肌肉疾患并补偿其功能的体外装置。
矫形器的基本功能有：（1）稳定——支持。
即通过限制异常运动保持关节的稳定性以恢复肢体的承重能力。
（2）机动化。
即通过某种装置（如弹簧、橡筋或利用其它外力源来代偿肌肉功能，使麻痹的肌肉产生运动。
（3）矫正。
通过力的作用矫正肢体畸形或防止畸形加重。
（4）保护。
通过对病变肢体的保护使其维护正常的对线关系以促使病变愈合。
对矫形器的要求是治疗效果好、结构简单、轻便、耐用、安全可靠、无压痛或其它不良副作用、不影响固定范围以外的关节功能、透气性好、易保持清洁、穿戴时不引人注目、价格低廉，其中尤以治疗效果最为重要。
归纳起来，矫形器的治疗效果包括：（1）固定病变肢体，达到止痛、缓解肌肉痉挛、促使消炎或骨折愈合。
（2）限制关节异常运动以改善功能。
（3）矫正畸形或预防畸形的发生或加重。
（4）减免肢体局部承重，促进病变愈合。
（5）帮助肢体功能障碍的病人进行肌肉锻炼以恢复部分生活自理和工作能力。
（6）通过牵引缓解神经压迫症状。
在多数情况下，上述作用可以合并使用。
矫形器处方：要使矫形器发挥应有的作用，必须依靠康复医生与矫形器制作者的密切协作。
矫形器处方医生应受过有关矫形学训练，除应掌握矫形器的基本知识外，还应了解各种矫形器的结构原理，正确掌握适应症。
在开具处方时应深入了解病情，并从生物力学角度考虑肢体存在的缺陷和解决办法。
同时，也要注意病人的一般身体状况和目前的心理状态。
然后，根据所掌握的各种情况，在许多可用的矫形器当中选择一种最适合病人的品种。
处方要求明确、不含糊其词，同时要切实可行。
要将使用目的、固定范围、体位和作用力的分布等一一写明。
在考虑适应症时，应对矫形器在整个治疗过程中所起的作用明确了解，凡是用其它治疗手段（手术、药物、康复治疗等）能获得更好效果的，就不应考虑使用矫形器，反之也是同样。
当病人身体过分衰弱，或缺乏信心和主动性时，也不宜使用矫形器。
矫形器生物力学概述
1、教学目标
• • • • • • • 了解矫形器和生物力学的发 展历史、矫形器处方的概念 及技术表格的基本内容。 掌握矫形器的定义、国际标 准分类和功能作用。 掌握矫形器的基础生物力学 原理，相关术语与含义。 掌握下肢不同部位常见疾病 及畸形的矫形器的设计方法。 掌握上肢不同部位常见疾病 及畸形的矫形器的设计方法； 掌握足部不同部位常见疾病 及畸形的矫形器的设计方法。 掌握脊柱不同部位常见疾病 及畸形的矫形器的设计方法。 了解矫形器生物力学分析系 统及计算机辅助设计系统。
2006年４月世界卫生组织报告：
② 美国使用矫形器和假肢的总人数为460万，占总人口1.6%。
460万人中残疾人大约占20%，460万人中使用假肢者4.3%， 使用下肢矫形器者占41.7%。
五、矫形器发展现状
二）我国矫形器发展现状——机构
1.起步阶段：1935年-1958年 •在北京、上海等大城市，英美等国开办的医院里成立了假肢支具室，解放 战争期间，人民政府为了适应革命残废军人的需要，先后在华北、东北、华 东解放区建立了假肢厂。其中，第一所公立假肢厂于1945年由晋察冀边区政 府在张家口建立。 2.推广阶段：1958年-1979年 •在解放区公办的假肢厂先后迁入大城市，扩大规模，同时，也对一些私营 假肢作坊进行了改造、合并，各大区陆续建立了国营的假肢厂 3.规范阶段：1979年-至今 •民政部于 1979年成立了北京假肢 -矫形器学研究所 •1986年在民政部的指导下成立了中国假肢矫形器协会 (CPOA) •1987年，民政部在武汉成立假肢技工学校，招生假肢厂在职工人，学制2年 •1994年中华人民共和国政府与德国政府共建了中国假肢矫形器技术学校 (CHICOT) •2003年首都医科大学和CHICOT联合教学的第一届假肢矫形专业本科班招生。
矫形器基础知识普及
矫形器基础知识普及第八章矫形器本章主要内容：第一节概述第二节低温热塑矫形器的制作第三节常用低温热塑矫形器第四节吊带的制作及应用第五节穿脱矫形器第一节概述矫形器：是预防和治疗残疾,促进伤病恢复,充分发挥肢体功能的治疗器具，矫形器的应用是康复医学的一项重要治疗方法。
根据治疗需要，作业治疗师常为患者及残疾者制作和装配适宜的矫形器。
第一节:概述一、概念矫形器(Orthosis)是在人体生物力学的基础上，作用于人体四肢或躯干，以保护、稳定肢体；预防、矫正肢体畸形；治疗骨关节、神经与肌肉疾病及功能代偿的体外装置。
第一节:概述二、分类矫形器种类很多，有的只具有单一的治疗作用，有的同时具备多种治疗功效。
矫形器还分为静止性矫形器或动态性矫形器，前者不能活动，通常用来固定或保护肢体，后者则带有关节或弹力部件, 肢体可做单向或多向的运动。
第一节:概述1. 以治疗部位分类可分为上肢矫形器、下肢矫形器及脊柱矫形器。
2. 以治疗阶段分类分为临时用矫形器、治疗用矫形器及功能代偿矫形器。
3. 以治疗目的分类有固定矫形器、活动矫形器、矫正矫形器及免荷式矫形第一节:概述4. 以主要制作材料分类有石膏矫形器、塑料矫形器、金属矫形器、皮革矫形器等。
第一节:概述第三节命名第三节：命名以往将矫形器曾称为夹板、支具、矫形装置或矫形器械等， 1972年，美国国家假肢矫形器教育委员会提出了统一矫形器命名方案，将矫形器作用于人体相关各关节英文名称的第一个字母连在一起，再取矫形器英文“0rthosis”中的第一个字母“O”，构成矫形器的名称。
1992年国际标准组织（ISO）把上述方案确认为国际标准，逐渐在各国推广普及。
1996年，我国国家质监局参照ISO 9999-1992国际标准，制定了我国假肢矫形器国家标准（GB/T16432-1996），该标准系统的规范了矫形器的命名（见表8-1）。
2004年，国家质监局又参照ISO 9999-2002国第三节：命名际标准，制定了我国假肢矫形器新的国家标准（GB/T16432-2004）。
(完整版)矫形器学概述
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当人体关节轴的一侧旋转力矩与另一侧的旋转力矩相等时则关
节处于力的平衡状态，即关节的稳定状态
Your text
为了取得较大的力矩，可以增加外力，也可以增加从关节旋
转轴心到作用力点的距离，即增加力臂（M=FL）。
Your text
为了增加稳定力矩，在可能的情况下尽量将矫形器边缘向
上、下延长，增加固定范围，增加稳定力臂的长度。
近代由于高分子材料 学、生物力学、电子学等高 科技的迅速发展，由于临床医学、 康复医学发展的需要，矫形器的制造
、装配、临床应用技术在国际上有了快 速发展。形成了系统的知识——矫形器 学；成为一种与物理治疗、作业治疗、 语言治疗同样重要的康复医学技术；丰 富的品种与高质量的服务；以假肢矫形
器学为基础，结合现代的科学技术发 展 ，扩大成为目前的康复工程学
四 矫形器的基本作用
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稳定和支持
01
OPTION
固定和保护
02
OPTION
预防、矫正或稳定畸 形（防止出现畸形或 防止畸形快速发展
矫正的目的是将肢体 非生理的对线关系矫 正或改善为生理的对 线 关系）
03
OPTION
04 免除、减少肢体轴向 承重
OPTION
05 抑制站立、步行中的肌 肉反射性痉挛
OPTION
06 肢体不等长的补 偿
OPTION
07 改进功能
OPTION
YOUR TEXT HERE
五 矫形器的生物力学控制原理
矫形器的生物力学知识是 理解肢体畸形，进行矫形 器需求评估，写好矫形器 处方，做好矫形器设计的 基础。
有关矫形器生物力学方面的知 识很多，包括人体功能解剖学、 人体的步态、人体运动学、动 力学等
矫形器慨念
a. 踝关节矫形器
矫形器分类
下肢矫形器 b.小腿矫形器
a. 踝关节矫形器 c. 膝关节矫形器 e. 髋关节矫形器
b. 小腿矫形器 d. 大腿矫形器 f. 免负荷矫形器
g.截瘫行走器
矫形器分类
下肢矫器
c.膝关节矫形器
a. 踝关节矫形器 c. 膝关节矫形器 e. 髋关节矫形器
b. 小腿矫形器 d. 大腿矫形器 f. 免负荷矫形器
维护关节的正常对线和活动范围，促进骨组织愈合； 预防和矫正肢体畸形； 减轻或者完全免除患肢的承重负荷； 代偿无力肌能力； 增补不等长的短肢等。
矫形器分类
下肢矫形器
a. 踝关节矫形器 c. 膝关节矫形器 e. 髋关节矫形器
b. 小腿矫形器 d. 大腿矫形器 f. 免负荷矫形器
g.截瘫行走器
b. 胸椎矫形器 d. 骶椎矫形器 f. 脊柱侧弯矫形器
矫形器分类
脊柱矫形器
f. 脊柱侧弯矫形器
a. 颈椎矫形器 c. 腰椎矫形器 e. 颈胸腰椎矫形器
b. 胸椎矫形器 d. 骶椎矫形器 f. 脊柱侧弯矫形器
密尔基沃型
波士顿型
色努型
矫形器分类
上肢矫形器
上肢矫形器种类较多，尤其是手腕、手指矫形器的应用更为广泛， 有适应功能的多样性，制作精细的特点，分为固定性和活动性两类。
矫形鞋垫
a.塑料足垫 b.足弓垫 c.足跟垫 d.趾骨垫 e.全足缓冲垫
a
b
c
d
e
医师矫形器师职责
医师职责
肢体形态评定 运动功能评定 一般资料 免负荷形式 损伤的评定 日常生活能力评定 涉及部位 复查记录 材料配件
装配前评定 矫形器处方 与患者沟通
上肢矫形器的生物力学原理
上肢矫形器的生物力学原理
一上肢关节的功能位
上肢关节的功能位是指能充分发挥上肢功能作用的关节固定位置。
上肢运动依靠众多肌肉控制，有些是协同运动，有些是拮抗运动。
他们的联合作用使上肢即能快速、灵活、多向地运动，又能在运动中保持良好的稳定性。
各关节处于什么位置，决定了上肢能完成什么样的功能活动。
因此，各关节所处位置不同，上肢的功能作用及其发挥的程度也不尽相同。
二上肢矫形器设计原理
上肢是一个极端复杂而又精致的工具，通过绝妙的协调运动，上肢带有关节的各个部分进行了及其多方面的运动，恢复残缺上肢3个基本运动（抓握、放松、传递）是非常困难的机械的重现正常上肢中的高度精细的关节，杠杆和运动系统的问题比下肢要多很多。
一具理想的矫形器控制或产生的运动只是哪些异常的丧失运动，并且残留功能的部位上，运动不受约束。
显然，对于矫形器所包绕的每个部分和平面应该予以认真的考虑。
必须对矫形器的机械效率和装配精确情况给予同等的重视。
只有当矫形器有明确的治疗目的，或者矫形器提供了在其他方式中不能完成的某种功能时，病人才会接受上肢矫形器。
临床上的优点必须超过缺点，病人是否接受矫形器，也取决于处方上的功能是否适当，如果病人在使用中感到不方便，那会很快感到矫形器没有效果而不在使用。
脊柱矫形器—脊柱矫形器的生物力学原理
• A：骨盆抗旋设计 • B：侧向三点力固定 • C:侧向三点力矫正
被动或主动的矫正力改变脊柱对线关系
• 被动矫正力：
• 即施加外部压力，通过矫形器上的各种压力垫施加在人 体的某部位 作用力。
• 主动矫正力：
• 矫形器在人体的压力垫对应相应的释放区，人体通过呼 吸运动，胸 腔和腹腔会增大。但由于一侧受压，脊柱只能 向有空间的释放区偏 移，一般在脊柱的释放区域开有窗口。 人体可通过自身的呼吸运动 产生矫正力。
• A：胸腹腔内压力对脊柱纵向牵引。 • B：前后三点力作用（使腰椎前凸，脊柱后伸）。 • C：前后三点力作用（抗腰椎前凸）。
对脊柱运动的控制
• 机械的“三点力”作用：
• 大多数硬性脊柱矫形器
• 心理上的运动限制：
• 脊柱矫形器共有的重要作用，矫形器可随时提醒 患者注意姿 势而使患者减少脊柱的活动。尤其在 脊椎关节和椎间盘的疾 病中，限制脊柱的运动。
脊柱矫形器的生物力学原理
• 对躯干提供支撑力 • 对脊柱运参的控制 • 被动或主动的矫正力政艾脊柱对线关系
对躯干提供支撑力
• 提高腹腔内压力：通过来自躯干前方、后 方及侧方的压力 和限制作用增加腹腔内的 压力，减少脊柱伸肌的负担，及 胸椎和腰 椎上方的垂直负荷。
• “三点压力”系统或复合局部压力：提供 对躯干的支持， 尤其是因肌肉麻痹使躯干 偏离中线时，维持脊柱的正常对线关系
下肢矫形器—下肢矫形器的生物力学
• 限制肢体某节段（或关节）的运动 ——静置。
• 原理：①大面积包容，减少局部减 压。②三点力增大作用力的杠杆臂 长度。
• 应用于：骨折、假关节、膝关节侧 向不稳、关节畸形等。
• 2、矫正
• 矫正畸形，将非生理性力学关系转 变为接近生理性力学关系。
• 原理：三点力矫正。 • 影响矫正效果的因素：作用力的大
小、方向、作用点和作用力的杠杆 臂的长度。 • 适用于：生长发育期的儿童和青少 年的骨骼和关节的骨折畸形。如： 膝内/翻、先天性马蹄内翻足等。
• 3、免荷• 减少或消除肢 Nhomakorabea某节段骨骼（或关 节）的轴向负荷。
• 原理：采用人体能够支撑的部位进 行承重。如：髌韧带承重和坐骨结 节承重等。
• 适用于：下肢的骨折、关节脱位、 骨关节炎症、骨坏死等。
• C、为预防膝外翻加重 需要矫形器的外力
生物力学基本概念
• 生物力学是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题 进行定量研究的交叉学科。
• 研究重点：生理学、医学有关的力学问题。 • 研究范围：从生物整体到系统、器官、骨骼等。
应用经典力学理论分析生物和生理体系。
矫形生物力学定义
下肢矫形器的生物力学
下肢矫形器对肢体施力主要是通过杠杆原理来达到最佳的作用效果 ，其主要生物力学原理如下：
• 4、补高
• 对下肢不等长的进行补偿，以达到 双下肢等长。
• 原理：对较短的肢体进行高度补偿 ，使骨盆水平。
• 适用于：先天性腿长不一，麻痹性 腿长不一、免荷性对侧补高等。
例：控制膝外翻畸形的三点力系统
• A、膝关节外翻畸形， 虚线表示通过下肢的承 重线
• B、膝外翻的下肢在体 重和地面反作用力加重 膝外翻的趋向
假肢矫形器学--第二章-假肢矫形器生物力学基础 (1)
• 力的三要素：大小、方向、作用点 • 内力：在一个系统内部相互作用的力。 • 人体内部各部分相互作用的力，如肌肉力、组织 粘滞力、韧带张力、关节约束反作用力等称为人 体内力。 • 外力：外界作用于人体的力称为人体外力。 • 人体所受主要外力：重力、弹力、摩擦力、支撑 反作用力、介质作用力等，矫形器的压力、扭力 等。 • 内力与外力的关系： • 内力与外力的概念是相对的。确定某个力是外力 或者是内力，取决于选取的研究对象。研究对象 不同，同一个力既看作是内力也可看作是外力。
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步态分析的目的
1．使假肢尽可能的像健康人的肢体那样，以正 确的方式自由的行走和稳定站立
2．提高假肢的步行功能
3． 比较不同种类的辅助具（假肢、 矫形器）对步态的影响。
自然步态的要点 (1) 合理的步长、步宽、步频。
(2) 上身姿势稳定。
(3) 最佳能量消耗。
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几种常见力 • 重力：物体本身受地球吸引而产生的力，方 向指向地心。 • 重力与质量不同： • 质量是物体所含物质的多少，是物体惯性的 量度，标量，重力是物体产生重力加速度的 原因，矢量。 • 重心：重力的作用点是物体的重心。 • 人体重心：人体各部分所受地球引力的矢量 合成，使人体产生重力加速度的力。
概述
正常步态：人体在行走时的姿态，是步行运 动状态的统称。
行走时并不需要思考，然而步行的控制十分复杂， 正常步态有赖于中枢神经系统、周围神经系统以及 骨骼肌肉系统的协调工作： 1、中枢命令：皮层、脊髓、步行中枢 2、身体平衡和协调控制 3、足、踝、膝、髋、躯干、颈、肩、臂的肌肉和关 节协同运动。 • 任何环节的失调都可能影响步态，而某些异常也有可 能被代偿或掩盖。
观察步态：定量
• 测定时间参数
脊柱矫形器的生物学原理
脊柱矫形器的生物学原理脊柱矫形器是一种用于矫正脊柱形态和治疗脊柱疾病的医疗设备。
本文将深入探讨脊柱矫形器的生物学原理，包括其工作机制、优缺点以及未来的发展方向。
首先，让我们了解一下脊柱矫形器的定义。
脊柱矫形器是一种能够改变脊柱弯曲程度和减轻脊柱压力的医疗设备。
它通过提供支撑和稳定性来帮助恢复正常的脊柱弯曲，从而减轻疼痛、改善姿势并预防进一步的损伤。
在生物学原理方面，脊柱矫形器主要通过影响脊柱的生物力学、运动学和结构来实现其治疗效果。
具体来说，脊柱矫形器能够分担部分脊柱所承受的压力，减少关节和肌肉的疼痛。
它还能限制脊柱的运动，防止过度弯曲和扭转，从而避免进一步的损伤。
此外，脊柱矫形器还能通过改变肌肉的发力方式和改善姿势来调整身体的重心，提高患者的平衡感和稳定性。
然而，脊柱矫形器并非万能的治疗方法。
在实际应用中，它可能会带来一些负面影响，例如限制患者的活动范围、造成肌肉疲劳和不适感。
因此，医生在为患者选择合适的脊柱矫形器时，需要考虑患者的具体病情、矫形器的种类和佩戴时间等因素。
展望未来，随着材料科学和生物技术的发展，脊柱矫形器将会不断改进和完善。
未来的矫形器可能会更加轻便、舒适，并能提供更好的支撑和稳定性。
此外，随着个性化医疗和精准医疗的发展，医生将能够根据患者的具体情况定制更加适合的矫形器。
总之，脊柱矫形器是一种重要的医疗设备，它通过生物学原理帮助患者矫正脊柱形态、减轻疼痛并恢复健康。
随着技术的不断进步，相信脊柱矫形器在未来会发挥更加重要的作用。
矫形器在康复中工程中的临床应用矫形器在康复工程中的临床应用引言随着医学技术的不断发展，康复工程在现代医疗体系中发挥着越来越重要的作用。
矫形器作为一种常见的康复工程设备，被广泛应用于各类康复治疗中。
本文将详细介绍矫形器在康复工程中的临床应用，旨在帮助读者更好地了解这一领域的发展。
阐述矫形器的作用矫形器是一种用于矫正身体形态和支撑身体软组织的装置。
它通过施加一定的力量，调整身体姿势，使骨骼、肌肉和关节处于正确的位置，从而促进身体机能的恢复。
上肢生物力学及矫形器临床应用
腕关节
手部关节包括腕掌关节 、指掌关节及指间关节三 种。其中腕掌关节，除了 第一腕掌关节（即拇指腕 掌关节）能灵活进行对掌 运动，其他腕掌关节的活 动性很小。掌指关节的活 动性较大，可做屈曲、过 伸、并指、分指等运动。 指间关节可以进行屈、伸 运动。
手部关节
上肢矫形器的应用
随着人们对康复理念转变及相关材料学方面发 展，上肢矫形器在医院骨科、康复科、烧伤科 等科室应用越来越广泛。 北京积水潭医院、301医院、重庆西南医院等
2.上肢矫形器设计存在的问题
• (1)难以恢复患者对抓握物体的操纵能力 ;
• (2)难以完全满足日常生活的基本要求; • (3)影响外观。
Байду номын сангаас 3.上肢矫形器设计应注意的问题
• (1)注意矫正的力量; • (2)注意患者的功能状态; • (3)注意分析和权衡好矫形器使用的利和
弊。
低温热塑板材
①这种塑料板材加温至65℃～ 80℃时即可软化。 ②如果对形状无特殊要求，可在 病人肢体上直接塑形，加工十分 简便。 ③对压力的耐受性比高温热塑板 材差，因此制作一些对强度要求 较高的下肢矫形器，或者存在肌 肉痉挛时，不宜使用这种材料。 ④低温热塑板材是近年来不断开 发、改进的一种新材料，随着不 同温度、不同形状的新品种相继 开发，其应用范围越来越大。
二、上肢矫形器概述
上肢矫形器概念（Upper Limb Orthosis）
定义：主要用于保持上肢不稳定的肢体于功能位，提 供牵引力以防止挛缩，预防或矫正上肢肢体畸形以及补 偿失去的肌力，帮助无力的肢体运动等。 分类： 功能：固定性(静态)、矫正性(矫形)和功能性(动态) 安装的部位：手矫形器、腕手矫形器、肘矫形器、肘 腕手矫形器、肩矫形器及肩肘腕手矫形器等。
矫形器名词解释
矫形器名词解释
矫形器是一种用于矫正身体姿势和纠正身体畸形的医疗器械。
它们可以通过支撑、约束或压迫来改善身体的姿势和形态，以帮助患者恢复正常的功能和外观。
矫形器的主要功能是通过对骨骼、肌肉和关节施加合适的力量和压力，来改变身体的生物力学特性。
根据不同的病症和需要，矫形器可以具有各种形式和设计。
对于脊柱侧弯（常见的是颈椎、胸椎和腰椎的侧弯），脊柱矫形器是一种常用的矫形器。
这种矫形器依靠支撑杆、腰带和肩带等零部件，通过施加适当的力量和压力，将脊柱逐渐引导回到正常的生理曲度。
这种矫形器可以减轻疼痛，改善姿势，预防进一步的脊柱侧弯，并帮助患者恢复正常的活动水平。
对于截肢者，矫形器如假腿、假臂和假手等可以帮助其恢复行走和完成日常活动。
假腿通常使用气动或液压系统来提供支撑和稳定性，以及仿真脚和关节来模拟自然步态。
假臂和假手则使用电子或机械系统来模拟人手的运动和功能，以帮助截肢者完成各种活动，如抓握物体和进行细致的操作。
对于平足、驼背等姿势异常问题，矫形鞋和矫形垫是常用的矫形器。
矫形鞋和矫形垫可以提供额外的支撑和平衡，调整脚部和身体的姿势，纠正步态异常，改善行走和减轻脚部压力。
此外，还有许多其他类型的矫形器，如膝关节矫形器、手指矫形器和面部矫形器等，用于纠正特定部位的畸形或姿势问题。
总的来说，矫形器是一种重要的医疗辅助设备，可以通过改变身体的力学特性和姿势，来改善功能和外观，并帮助患者恢复正常的生活和活动水平。
但是，选择和使用矫形器需要医生或专业人员的指导和监督，以确保其合适和有效。
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•
•能够运用人体生物力学基 础知识和矫形器生物力学 原理，分析不同部位疾病 及畸形的矫正目的和矫形 器功能要求； •能够结合矫形器的定义与 分类、零部件的功能作用 和矫形器的功能要求，确 定不同部位疾病及畸形的 矫形器设计方法； •能够初步使用生物力学分 析系统，采集人体运动信 息，对人体功能进行分析； •能够初步使用计算机辅助 设计系统，对矫形器进行 设计。 能力目标
1950年开始使用于美国。
四、矫形器的分类
1. 2. 3. 4. 5. 6. 国际标准分类 生物力学功能分类 材料分类 治疗疾病分类 人名地名分类 按照产品状态分类
4.1国际标准分类
4.1.1下肢矫形器
① ② ③
④
⑤
⑥
⑦
足部矫形器(FO) 踝足矫形器(AFO) 膝部矫形器(KO) 膝踝足矫形器(KAFO) 髋矫形器(HO) 髋膝矫形器(HKO) 髋膝踝足矫形器(HKAFO)
④ 长度代偿矫形器：补长、补宽及体积平衡。
4.3材料分类
① ② ③ ④ ⑤ 金属支条矫形器 塑料矫形器 皮制矫形器 布制矫形器 碳纤树脂矫形器
4.4治疗疾病分类
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 儿麻矫形器 马蹄内翻足矫形器 脊柱侧弯矫形器 骨折治疗矫形器 髋脱位矫形器 X、O型腿矫形器
4.5人名地名分类
Foot Orthoses
Insole, balancing Carbon fibre insole
foot discrepancies Insole Silicone toe orthosis
Ankle—Foot Orthoses
Dafo, Submalleolar
Dynamic AFO with Free Ankle Joint
7
二、生物力学
一）生物力学含义
1.1、生物力学研究对象 生物学是研究生命的生长与衰亡的科学。
力学是研究物体变形和运动的科学。
生物力学是应用力学原理和方法对生物体中的 力学问题定量研究的生物物理学分支。 应用经典力学理论分析生物和生理体系。
二、生物力学
二）、生物力学的力学系统 1. 静力学：用于分析肌肉骨骼系统中关节和肌肉的
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 色努式脊柱矫形器 Stagenara脊柱矫形器 OMC脊柱矫形器 密尔沃基脊柱矫形器 费城颈托 贝克矫形器 丹尼斯——布朗足板
4.6按产品状态
① 成品矫形器：预先按照肢体形状、尺寸制 作好的成品矫形器 ② 订配成品矫形器：高温塑料板制成，可局 部修改变形 ③ 订制矫形器： 测量订制
受力大小和性质。
二、生物力学
二）、生物力学的力学系统
2.动力学：用于动作描述，步态分析及分段运动分析。
二、生物力学
二）、生物力学的力学系统 3.流体力学：应用于研究循环系统的血流、 肺内的气体流动以及关节内的润滑。
二、生物力学
三）生物力学的研究方法
① 用解剖学的方法确定所研究的对象结构的几何特征。 ② 用材料力学的宏观和微观的方法，确定所研究对象的 力学特性，给定本构关系。 ③ 根据器官和系统的工作情况，建立合理的力学模型， 推导相应的方程。 ④ 给出方程的解析解或者数值解。 ⑤ 建立相应的实验方案，做生理实验及实验室的在体或 离体实验。 ⑥ 反复对比修正，以期获得临床应用价值。
1992年ISO公布了 残疾人辅助器具分 类ISO9999 1992系 列化矫形器术语。 中国国家质量监督检验检疫总 局 1993年发布了假 肢 -矫形器术语国家标准 GB /T14191。 2004年颁布了残疾 人技术辅助用具分类和假 肢 矫形器技术 词汇标准 (GB /T16432 - 2004/ISO9999～ 2002)
2006年４月世界卫生组织报告：
② 美国使用矫形器和假肢的总人数为460万，占总人口1.6%。
460万人中残疾人大约占20%，460万人中使用假肢者4.3%， 使用下肢矫形器者占41.7%。
五、矫形器发展现状
二）我国矫形器发展现状——机构
1.起步阶段：1935年-1958年 •在北京、上海等大城市，英美等国开办的医院里成立了假肢支具室，解放 战争期间，人民政府为了适应革命残废军人的需要，先后在华北、东北、华 东解放区建立了假肢厂。其中，第一所公立假肢厂于1945年由晋察冀边区政 府在张家口建立。 2.推广阶段：1958年-1979年 •在解放区公办的假肢厂先后迁入大城市，扩大规模，同时，也对一些私营 假肢作坊进行了改造、合并，各大区陆续建立了国营的假肢厂 3.规范阶段：1979年-至今 •民政部于 1979年成立了北京假肢 -矫形器学研究所 •1986年在民政部的指导下成立了中国假肢矫形器协会 (CPOA) •1987年，民政部在武汉成立假肢技工学校，招生假肢厂在职工人，学制2年 •1994年中华人民共和国政府与德国政府共建了中国假肢矫形器技术学校 (CHICOT) •2003年首都医科大学和CHICOT联合教学的第一届假肢矫形专业本科班招生。
模塑订制订制
Q
① 膝踝足矫形器 ② 波士顿矫形器 ③ 补高矫形器 ④ 碳纤矫形器 ⑤ 脑瘫矫形器 ① 国际标准 ② 人名、地名 ③ 功能 ④ 材料 ⑤ 治疗疾病
五、矫形器发展现状
① 国外基本状况 ② 国内基本状况 ③ 国内行业组成 ④ 康复小组
⑤ 问题与解决办法
五、矫形器发展现状
一）国外矫形器基本状况 ① 二次大战以后国际上由于创伤外科、矫形外科、肢体残疾 康复医学事业，以及社会保障、残疾人慈善事业的发展，对 矫形器装配提出了巨大的需求。
脊柱运动数据采 集
脊柱矫形器的设计
4项实践操作 综合能力：矫形器处方
4项理论体系
3、考核方式
平时 20%
理论考试 70%
实践
10%
6
4、课程意义
矫形器生物力学
掌握与熟悉人体肢体运动基本原理 分析运动功能障碍产生原因 选择与制定合理的矫形器治疗方案 阐述矫形器设计力学原理
为后续的专业核心课程的学习奠定重要基础
德林
格林彩虹
环球精博
……
五、矫形器发展现状
二）我国矫形器发展现状——需求 • 2006年第二次全国残疾人抽样调查，全国各类残疾
人总数8296万人，肢体残疾占2412万人，占29.07%
• 1995年香港“关怀行动”在山西省检查了875例肢 残人，为209人做了手术，为253人装配了矫形器， 矫形器需要率28.9%。
什么是矫形器
几个熟悉的概念： • （骨折）打石膏、夹板、腰围…… 矫形器是： • 一种机械装置； • 用于体外并从体外对人体作用力； • 用于运动功能障碍的治疗与康复； • 用于改变神经肌肉骨骼系统的功能；
三、矫形器的概念
一）矫形器发展历史
① Hippocrates（370/AD）：应用 木材、皮革和金属行超关节固 定骨折的原则 ② 欧洲（18th）：大量精巧的夹 板、支具应用 ③ 中国（明代）：木制腰围也开 始应用 ④ 美国（1960）：矫形器术语
三、矫形器的概念
一）矫形器发展历史
六十多年前的一件矫形器
上个世纪三十年代北京协
和医院初建骨科时已设立了 假肢支具室
这是已故北京积水潭医院
院长孟继懋教授留下的照片
三、矫形器的概念
一）矫形器发展历史
六十年前北京协和医 院骨科假肢支具室装 配的颈部矫形器
三、矫形器的概念
二）矫形器的定义 • 矫形器（Orthosis）又称支具（ Brace）、 夹板（ SPlint）、矫形装置 （ Orthopedic device）等 • 用于人体四肢、躯干等部位，通过力的作 用以预防、矫正畸形，治疗骨骼、关节、 肌肉和神经疾患并补偿其功能的机械。
HiP orthoses
Abduction Brace
SWASH ce
Rotation Sling
HiP－Knee－Ankle－Foot Orthoses
RGO
Standing Brace
4.1国际标准分类
4.1.2上肢矫形器
① ②
③
④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
手矫形器 HO 腕矫形器 WO 肘矫形器 EO 肘腕矫形器 EWO 肩矫形器 SO 肩肘矫形器 SE 肩肘腕矫形器 SEWO 肩肘腕手矫形器 SEWHO
1、教学目标
• • • • • • • 了解矫形器和生物力学的发 展历史、矫形器处方的概念 及技术表格的基本内容。 掌握矫形器的定义、国际标 准分类和功能作用。 掌握矫形器的基础生物力学 原理，相关术语与含义。 掌握下肢不同部位常见疾病 及畸形的矫形器的设计方法。 掌握上肢不同部位常见疾病 及畸形的矫形器的设计方法； 掌握足部不同部位常见疾病 及畸形的矫形器的设计方法。 掌握脊柱不同部位常见疾病 及畸形的矫形器的设计方法。 了解矫形器生物力学分析系 统及计算机辅助设计系统。
假肢矫形器行业
民政部
中残联
卫生系统 医院支具 室 康复医院
外资企业
私人企业
假肢厂
各地残联
奥托博克
瑞哈国际
国康
中康
宝泰欧
艾格美
•全国各类假肢矫形器机构有近800 多家，其 中有：①民政部门直属的假肢厂(中心)、假 肢装配站；②卫生、残联系统；③厂矿企业 和社会机构的假肢装配站；④民营、个体、 合资及外商独资假肢企业。 •日本早在八十年代假肢矫形器装配机构就有 500多家 •德国在东西德合并之前，仅西德就有1300家 装配机构，从业人员达1万多
•能遵守课堂纪律； •能按时完成作业； •能积极参与讨论； •能遵守操作规程。
知识目标
态度目标
2、教学内容
项目
下肢矫形器的设计
内容
1. 身体状态不良平衡 性差老年人 2. 马蹄内翻足患者 3. 膝内外翻患者 4. 儿麻患者 1. 2. 3. 4. 桡神经损伤患者 桡骨近端骨折患者； 肩关节脱位患者 尺神经损伤患者