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假肢有哪些种类_假肢的种类和结构

时间:2022-04-04 15:10:37 作者:重庆seo小潘 来源:互联网整理
假肢,又称义肢,是人体截肢后用于代偿缺损肢体的人工体外装置,分为上肢假肢和下肢假肢两大类。传统假肢的主要材料,下肢假肢以铝质材料为主,也有少量木制和皮制的;上肢假肢

假肢有哪些种类_假肢的种类和结构

假肢,又称义肢,是人体截肢后用于代偿缺损肢体的人工体外装置,分为上肢假肢和下肢假肢两大类。传统假肢的主要材料,下肢假肢以铝质材料为主,也有少量木制和皮制的;上肢假肢则以塑料为主材;基本结构,可分五大部分:接受腔(即容纳残肢的外形类似残肢的筒状部分)、悬吊装置(由皮套皮带及金属部件组成,用以将假肢固定于患者残肢之上而不会脱落的装置)、人工关节(包括髋膝踝关节或臂肘腕关节)、假脚(假手指)及连接件。制作方式主要是手工敲制卯接而成。安装假肢是截肢者代偿缺失的运动功能,回归社会的有效手段。假肢使用的效果不仅与截肢部位和截肢手术有关,而且假肢接受腔、假肢部件及其控制方法的性能和质量也直接影响其使用性能。随着信息科学、传感技术、材料科学及其相关科学技术的发展,假肢的性能得到了很大提高,假肢技术的研究也取得了很大进展,下肢假肢技术的基本特点:

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用人体力学原理设计接受腔接受腔是指假肢上端容纳残肢的部分,它是人机的接口界面,主要起承担体重、悬吊假肢并控制假肢运动的作用,对于假肢的舒适性、安全性及使用效果具有直接影响。传统假肢的接受腔是插入式和开放式的,其残肢与接受腔的接触面和承重面都很小,并易产生活塞运动,导致残肢容易磨破和萎缩。近年来,在接受腔的设计上更符合人体解剖学和生物力学:小腿假肢采用膑韧带承重,大腿假肢采用坐骨承重,残肢与封闭式的接受腔全接触。因此,残肢承重合理、穿戴舒适、悬吊能力强,减少了活塞运动,提高了假肢的稳定性和支配假肢运动的能力。在接受腔的制作工艺上也有了新的突破:接受腔广泛采用合成树脂增强材料和真空成型技术,提高了接受腔制作的精确性,减轻了重量,并实现了接受腔与假肢其它部件的分离,便于假肢的组件化生产。

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改良的悬吊方式传统假肢是插入式结构,其与残肢的连接完全依靠复杂笨重的悬吊装置才能奏效,否则一抬腿假肢就会脱落。而现代假肢采用了全接触式的符合人体解剖形态的设计,小腿假肢的接受腔口型利用了膝关节的突起部分,一般不需悬吊装置即可固定;而大腿假肢由于残肢肌肉一般都较丰满,其接受腔可形成负压空间,患者也完全不用悬吊装置即可穿戴,这即“吸着式”大腿假肢。悬吊方式的改革,不仅大大减轻了假肢的重量,减少了假肢行走时活塞运动对残肢产生的磨擦,也使残肢免除了悬吊装置的束缚,有助于残肢的血液循环,有效避免了穿戴传统假肢后导致残肢肌肉急剧萎缩的不良后果。当然,对于少数畸形或过短的残肢,仍需一定的辅助悬吊装置。

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整体结构美观仿真传统假肢主要由接受腔、悬吊装置、铝质或木质腿筒、金属关节(膝、踝关节)和木制假脚构成。其假肢外形是壳式筒状结构,大多采用薄铝板敲制成中空的外表似腿形的筒状物,不仅外形粗糙,而且只能局限手工制作,不适合现代工业的机械化、标准化生产。现代假肢则采取了仿生的骨骼式结构,即模仿了人的肢体内有坚硬骨骼支撑外有柔软肌肉保护的结构形态。它的“骨骼”就是起连接作用的金属管,它的“肌肉”就是外装饰的泡沫海绵,再加上肉色丝袜,使假肢的外表看上去酷似真腿,完全达到以假乱真的效果,女性患者即使穿裙子也毫不露怯。骨骼式结构一方面使假肢外形大为改观,几可与健肢媲美;另一方面也使传统假肢的一体化结构转变为组合式结构,即假肢可分为接受腔、膝踝关节、假脚及连接件四大部分分别制作,最后再组装到一块。组合式的结构实现了假肢零部件的工业化、组件化、系列化生产,大大提高了假肢的制作速度和生产效率,使传统的手工作坊式的生产方式向现代化工业化生产方式转变。由于骨骼式结构假肢的接受腔与假肢体是分离的,同时假肢的关节实现了系列化设计,具有多种型号可供选择,因此,从理论上说,现代假肢可适合任何平面的截肢。但从患者使用的角度来考虑,由于长残肢相应具有较好的杠杆作用,在支配假肢时将较为省力,因此在可选择的条件下,还是尽可能地保留残肢的长度为宜。假肢的人工关节,特别是膝关节是假肢最复杂的部件,也是假肢功能多寡优劣的关键所在。众多的假肢厂商对此下了很大功夫,设计出花样繁多的膝关节:材料上,有普碳钢、不锈钢的,有铝合金的、钛合金的,还有高强度轻质量的碳纤维复合材料的等等;结构上,有单轴的、四连杆的、多轴的,还有能控制假肢行走步态的气压或液压装置的⋯⋯新型膝关节的出现,大大提高了假肢的稳定性和安全性,使行走步态更接近正常人。不同结构、不同材料的膝关节是造成假肢不同的使用效果、不同的功能大小的关键条件,也是造成假肢的不同档次、不同费用的主要因素。在踝关节的设计上也由过去的单向运动(趾跗方向)改变为可同时实现侧向运动,称之为“万向脚”,以适应截肢者在不平路面的行走和活动量较大的运动。而应用新型的碳纤维增强材料制作的假脚,由于其具有高弹性高强度的优越性能,从而出现了一种完全新型的假脚“储能脚”。这种假脚可以在脚着地阶段储存能量而在抬脚时释放能量,使患者行走时较为省力,步态较为轻松;同时其良好的弹性和活动性,使其可以代替踝关节的作用,故又称为“无关节假脚”。

进入21世纪以来,伴随着高科技技术的迅猛发展,现代假肢技术也得到令人振奋的提高,其发展趋势主要表现在以下几个方面:当前,假肢的基础理论研究的焦点主要集中在接受腔的口型、接受腔的受力分析及下肢假肢的步态分析等方面。这些方面的研究成果对不断改进接受腔结构的合理性科学性、对下肢假肢人工关节功能的改善提高均具有重大指导作用。而现代数字化技术的高速发展和普及应用,无疑为上述领域的研究增添了利器。运用扫描仪和传感器作为数据输入工具,运用计算机相应软件建立的接受腔及假肢的三维立体模型,可以直观地表现接受腔、假肢的受力状态,动态地分析其行走步态。这可以说是当前假肢技术的最热门的研究方向。长期以来,截肢者在使用假肢行走时,一直是依赖于残肢自身摆动所产生的惯性来带动假肢的向前运动,其摆动的速度、幅度均难以控制,造成假肢的行走步态明显与健肢不同,同时也要比健肢消耗更多的体能。

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穿着更加舒适化近年来,硅胶材料的广泛应用,使假肢接受腔的舒适性大为改善。由于硅胶具有的良好的弹性、柔软性和生物相容性,残肢穿上这种硅胶内衬套后再纳入假肢的接受腔中,不仅有了穿着的舒适感,还大大减少了残肢与假肢接受腔之间的磨擦,提供了更为稳固的悬吊和极好的减震作用,也增强了残肢对假肢的控制能力。此外,有的硅胶套还含有生物活性成份,对皮肤具有保养、滋润作用,被誉为残肢的“第二皮肤”。这种硅胶材料也已用于制作假手套,使假手看起来更有肉感、更逼真。它也可望用于制成“人造皮肤”,使假肢的外表与人体皮肤无异。由于假肢具有因人而异、因“肢”而异的特点,因此长期以来,传统假肢的制作完全依赖手工制作,导致生产周期长、生产效率低、成本昂贵。现代科学技术的发展,计算机技术的普及,为假肢制作的自动化创造了条件。

随着世界科学技术的日新月异、突飞猛进的发展,残疾人能够得到越来越先进的假肢,能够与生活在同一片蓝天下的普通人一样,享有更美好的未来。可以预见,随着生物材料、组织工程、智能材料、仿生结构、电子信息等相关学科的迅速发展,假肢的智能化和仿生控制技术将会得到进一步提高,植入式骨整合假肢技术也必将日臻完善、成熟,逐步取代接受腔式假肢,为截肢者能够像健康人一样生活和工作、回归社会提供更好的条件。

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