康复辅具(假肢、矫形器)技术研究

康复辅具（假肢、矫形器）技术研究

近二十多年来，随着科学技术的飞速发展，科技成果在假肢学上的应用越来越多。假肢技术的发展与许多学科都有密切关系，特别是与医学的关系更加密切。

一、接受腔的合理化和新截肢术的出现。

近代假肢是上世纪三十年代从国外传入的，穿戴这种接受腔假肢的人，在行走时都会出现过大的活塞运动，于是不得不在残肢上包绕布条，而且在假肢上部还要加皮靿或腰带、背带，不仅负担沉重，还影响正常的血液循环，甚至引起残肢并发症。上世纪五十年代初和五十年代末，美国首创大腿假肢的四边形接受腔，并研制了以髌韧带为主要承重部位的PTB小腿假肢，西德在此基础上又设计了大腿假肢的“心”形接受腔和全面接触式接受腔的两种小腿假肢新品种。这两种新型接受腔，是用高分子材料在石膏模上抽真空成型制作或用木材按石膏模的内缘靠模铣成，其优点是：全面接触，承重合理，穿着牢固，穿脱方便，而且取消了皮靿和腰带，改善了残肢血液循环，有效地防止了肌肉废用性萎缩和其他并发症的发生。这是接受腔技术的一大进步。

假肢接受腔是否适配，和截肢手术有很大关系。假肢厂常常遇到不少病例，由于截肢手术不当，给假肢制作带来困难。我国至今仍有不少医院截肢采用将伤病肢体的骨和肌肉在相近的一个平面上环形打磨，截骨末端仅覆盖皮肤等少量软组织，任其自由回缩。这样，很快就会出现肌肉萎缩和截骨末端突出，形成圆

锥形残肢，比较难装配合适的假肢。近二十年来，西方国家的医学界已总结、推广了肌肉瓣成形截肢术，即将肌肉在截骨端以下的适当部位切断，留下一段完整的肌肉；小腿截肢按伸缩肌，大腿截肢按内外——前后两组肌肉相对缝合，将肌肉固定在截骨端部；皮肤从前往后缝合，使残肢端部有完整的皮肤覆盖。施行新的截肢术，患者只是截短了一段肢体，而遗留的肌肉还是局部的整体，继续行使其生理功能，不仅可以防止肌肉废用性萎缩和其他并发症，也便于皮瓣设计和骨膜处理，就能充分满足制作全面接触式接受腔假肢的设计要求。同时，使用新型截肢术切除上肢，也可以引出理想的肌肉电信号，便于安装肌电假手。

肌电控制电动手，又称为肌电手。它是由截肢者的大脑神经支配残肢肌肉运动产生肌电信号，通过将肌电信号放大后用来控制微型电机，带动传动系统，来驱动假手按人的意志运动的一种电动上肢假肢。由于肌电手的运动接受大脑指挥，可根据患者的习惯意识来控制假肢的动作（如利用残肢的伸肌和屈肌来控制假手的开闭）。肌电手除了具有电动假手的长处外，还具有直感性强、控制灵活和使用方便等优点，因此是现代上肢假肢的发展方向，也是当前上肢截肢患者的首选产品。

北京精博假肢矫形器技术有限公司，是由国家康复辅具研究中心参股的科技开发型公司，公司首先将研究中心的成果进行中试，逐步完善设计与工艺，然后进行批量生产。北京精博假肢矫形器技术有限公司丹阳分公司是目前国内最大、最专业的上肢假

肢生产商。电子、机械、软件开发生产过程均由本公司独立完成。该公司以GB/T18027-2000L国家标准技术规范为基础，设计开发了全系列肌电上肢假肢产品，分为成人系列和儿童系列两大类，高中低档假肢30余款，并且随时根据客户需求订制相应的产品。产品内部结构中的电子元器件、电机、芯片均采用国外知名品牌，依据有关规定主要部件包括机械传动系统，十万次工作循环电子控制系统保证产品无故障。目前，该公司部分产品的技术质量及已达到发达国家水平。

肌电手按照其可控动作的种类，又分为单自由度肌电手和多自由度肌电手。单自由度是用一对电极控制手指开闭一种动作。多自由度是用多对电极控制多种动作，如手指的开闭加上旋腕、屈腕、屈肘等。目前已成品化的多自由度肌电手有二自由度和三自由度两种。

常用的前臂单自由度肌电手，即利用肌电信号控制手指的开闭，利用机械装臵被动地进行旋腕、屈腕的前臂假肢。前臂两自由度肌电手，多为利用肌电信号控制手指开闭和旋腕两个动作。常用的上臂/肩离断两自由度肌电手，即为利用肌电信号控制手指的开闭和屈肘两个动作。上臂/肩离断三自由度肌电手，多为利用肌电信号控制手指开闭、屈肘和旋腕三个动作。

肌电手的装配受约于肌电信号的选取，残肢产生的肌电信号太弱或十分紊乱则难以安装。特别是安装多自由度肌电手时，需要配臵多对肌电信号明显的电极，装肢前的肌力训练和装肢后的

操纵训练是非常重要的。

为解决上肢截肢病人的信号恢复、训练和产品演示等问题，我中心研制的肌电测试训练仪和肌电假肢数字演示器，目前在国内已得到广泛应用。

肌电测试训练仪，是供假肢装配人员在装配肌电控制上肢假肢时，测试患者肌电信号强弱、位臵，帮助患者进行肌电训练时使用，是装配肌电控制上肢假肢必不可少的工具。

肌电假肢数字演示器，是通过提供模拟上肢截肢患者残肢的仿真信号，对肌电假肢进行功能演示，并且显示功能演示次数的专用仪器。它能帮助肌电假肢装配机构和人员直观地向上肢截肢患者演示肌电上肢假肢的功能和使用效果，具有对肌电上肢假肢的生产起到测试的作用。

二、实现残疾人的康复是假肢业的重要任务。

假肢、矫形器是人工肢体与残肢、病体紧密结合的康复器械，残障者人有赖于假肢代偿失去肢体的功能或依靠矫形器来矫治病变，康复医学的出现和推广，促进了假肢、矫形器技术的发展。对于残疾人，除了做好截肢、矫治手术外，还要进行心理教育，开展自理生活和参加劳动的功能训练，发动社会各界给予关怀和帮助。今后，全国假肢厂都应在专业医师或康复师的指导下全面开展残疾人的康复工作。

在我国，截肢后的康复工作近年来才引起重视。过去，假肢制作与医学严重脱节，患者在施行截肢手术后，需等到残肢萎缩

定型，大约在半年以后才能到假肢厂装配假肢。其后果是，截肢后由于长期卧床、静坐，中断步行，患者已基本丧失了行走的功能，安装假肢后需要较长的时间重新练习走路。近十年来，国外关于截肢者康复方面的研究进展很快，采取了更加积极有效的术后处理方法。一是制作临时假肢。截肢者在手术台上还处于麻醉状态时，就根据残肢情况制作石膏接受腔，下接可调节的假肢延续部件，使其在术后一两天即可下地走路。这样，不仅对截肢者在精神上是个鼓舞，而且对加速残肢定型，减少残肢痛及防止并发症的发生都有好处。二是采用环境控制疗法。在截肢手术结束时，将患者没有任何敷料遮盖的残肢臵入一个与空气调节器相连的透明气囊内，通过对气囊内温度、湿度的控制和压力的交替变化，促使残肢的恢复和定型，病人也可穿着气囊练习走路。前者各假肢厂即可制作，而后者则需要在医院内进行。

临床研究部通过十余年的临床观察和实践发现，良好的残肢是装配假肢的先决条件，不仅在手术前要考虑截肢部位和截肢方式，手术后的残肢训练同样是非常重要的。首先，在专业技术人员的指导下，要掌握残肢的护理，保持残肢的卫生和并发症的预防。其次, 要注意保持良好的体位，在假肢专业技术人员的指导下，进行增强肌力、加强关节活动范围的训练，防止残肢关节挛缩与畸形。患者应及早装配临时假肢，加快残肢定型，减少并发症，改善截肢者的身体状况和精神状况，为永久假肢获得满意的步态打下基础。

三、按照生理、病理的需要制作矫形器。矫形器、辅助器是康复辅具行业的一类重要产品。

它有两个特点，一是品种多，包括上肢、下肢、脊柱、颈椎矫形器，腰围；补高、补缺、矫形鞋和各种鞋垫；胃托、肾托、疝气带等托带；装饰性的假眼、假耳朵、假鼻、假乳房及残疾人特需的服装；还有残疾人专用的车、椅子和多功能床。二是社会需求量大。据地方县级地区普查的情况，在本地残疾人中，需要安装矫形器、辅助器的占90％，这个比例与日本提供的调查资料大致一致。我国矫形器、辅助器的制作一直是假肢行业中的薄弱环节，品种少，产量低，材料、工艺旧，设计不合理，与国外矫形技术的差距很大。

近二十年来，国外矫形器、辅助器技术发展很快，主要表现在两方面，一是材料及工艺的创新。在材料上，随着高分子技术的发展，各种合成树脂、塑料板材已广泛应用于矫形器、辅助器的制作。高分子材料的优点是：质轻，着色性好，外表美观，可塑性好，便于加工成型；成本较低，洗涤方便，可保持清洁卫生。此外，各种铝合金和碳素纤维在矫形器上的应用也不少。在工艺上，比较普遍的做法是在石膏模上采取抽真空成型或热塑成型，这样不仅能提高制作质量，而且节省工时，只需单人和简单设备即能完成全部制作任务，与用钢条、皮革制作相比是一大进步。二是新科技成果的应用。当前工业发达国家的矫形器技术，不再局限于依靠机械设计来矫治四肢和躯干的病变，而是扩大了服务