搜索
假肢与矫形器的临床应用昆明医科大学第四附属医院康复教研室治疗师陈石矫形器第一章矫形器概述是用于改变神经、肌肉和骨骼系统的功能特性或结构的体外装置。近代神经、肌肉、骨骼疾病的内科、外科治疗已经取得很大进展，但许多儿麻、脑血管意外、肌无力、骨关节等疾病仍然要求装配矫形器，以预防、矫正畸形或代偿失去的功能。随着各项康复医学技术的发展，随着现代材料学、生物力学的发展，使现代矫形器开发、制造、装配都有了很大进步。同时矫形器技术和服务工作的发展又促进了康复医学的发展，特别是对神经、肌肉骨骼运动系统疾病的治疗，对肢体残疾人的康复医疗，对残疾人回归社会，矫形器治疗是十分必要的。因此近代康复医学发展以后，人们已把矫形器技术视为与物理治疗（PT）、作业治疗（OT）、语言治疗（ST）、一样重要的四项康复技术之一。第一节矫形器的历史在历史上矫形器被称为夹板、支具，现在统称为矫形器。关于矫形器的制造、装配、临床应用系统知识被称为矫形器学。从事矫形器装配工作的技术人员被称为矫形器技师。用于医疗的夹板、支具与假肢有着悠久的历史。最早的夹板用于固定、治疗肢体的骨折。公元前370多年之前，西方医学之父希波克拉底就提出了超关节固定骨折的原则。早年用于制造假肢的材料：木材、皮革、金属，也用于制造矫形器，而早期制造夹板和支具的人也正是那些木匠、皮匠、铁匠和盔甲工。18世纪以后薄铁制造工艺已经高度发展，欧洲已有大量精巧的夹板、支具产生。我国相传在明代已经应用了腰柱。中医骨伤科应用小夹板治疗骨折，不但历史久远，而且应用至今并有所发展。由于近代高科技的迅速发展像高分子材料学、生物力学、电子学等，在临床医学，康复医学发展的需要下，矫形器的制造、装配、临床应用技术有了快速发展。这种发展主要表现在：形成了系统的知识——矫形器学﹔成为与物理治疗、作业治疗、语言治疗同样重要的康复医学技术。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；已经形成了由装配，专用的材料、部件、设备供应厂商，工业化生产厂家构成的服务系统；许多国家的政府把假肢-矫形器和残疾人的用品用具的供应纳入了社会保障体系，也得到了社会慈善事业的大力支持。第二节矫形器的统一命名历史上矫形器名称很多。国际上曾把矫形器称为夹板、支具、矫形器械、矫形装置、支持物，国内也曾称为辅助器，支架等。“矫形器”作为一个技术术语，1950年开始使用于美国。1960年原美国人工肢体制造者协会改名为美国假肢矫形器协会时正式应用了矫形器这一术语。1960年由美国矫形器外科医师学会、美国科学院假肢矫形器教育委员会和美国假肢矫形器学会共同负责开发了系统的假肢矫形器术语，随后在美国及世界的一些地区进行了使用和修改，并形成了国际假肢矫形器技术术语的核心。1992年国际标准化组织（ISO）公布的残疾人辅助器具分类（ISO99991992）采用了系列化的矫形器术语。我国国家质监局1996年公布了我国国家标准GB/T16432-1996（等同采用国际标准ISO99991992）。标准中也采用了系统的矫形器的统一命名法案。骶髂矫形器SIO腰骶矫形器LSO胸腰骶矫形器TLSO颈部矫形器CO颈胸矫形器CTO颈胸腰骶矫形器CTLSO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SEO肩肘腕矫形器SEWO肩肘腕手矫形器SEWHO足矫形器FO踝足矫形器AFO膝矫形器KO膝踝足矫形器KAFO髋矫形器HO髋膝踝足矫形器HKAFO第三节矫形器分类1矫形器的装配部位上肢矫形器下肢矫形器脊柱矫形器2矫形器的作用和目的既装矫形器保护用矫形器稳定用矫形器减免负荷用矫形器功能用矫形器站立用矫形器步行用矫形器夜间用矫形器牵引矫形器功能性骨折治疗用矫形器3矫形器主要材料塑料矫形器金属矫形器皮制矫形器布制矫形器4矫形器产品状态成品矫形器是一类预先按照肢体形状、尺寸制作好的成品矫形器，由于批量生产，比较便宜，一般商家都备有不同的规格、尺寸供选用。成品矫形器仅适合用于一些问题比较简单，只是暂时用于损伤保护的情况。成品矫形器不适合用于畸形明显、皮肤表面感觉丧失的患者。订配成品矫形器是一类用高温塑料板模塑制成的矫形器。与成品矫形器的区别是这些制品可以根据患者的肢体形状，在成品矫形器的局部加热、变形和修改边缘，使成品比较适合患者的解剖特点。订制矫形器是一类根据患者解剖特点严格适配的矫形器，具有良好的生物力学控制能力。A测量订制矫形器是一类依靠患者的肢体投影图和有关测量尺寸制造的矫形器B模塑订制矫形器根据患者肢体的模型模塑制成，是一类全接触型的矫形器，具有相当好的生物力学控制能力。5按治疗的疾病(小儿麻痹、脑瘫、截瘫、马蹄内翻足矫形器、脊柱侧弯矫形器等)6按其他原则外动力矫形器标准化矫形器模塑矫形器第四节矫形器基本作用1稳定和支持通过限制关节的异常活动范围，稳定关节减轻疼痛或恢复其承重功能。（儿麻后遗症、下肢广泛麻痹者应用的膝踝足矫形器）2固定和保护通过对病变肢体或关节的固定和保护以促进病变的愈合。（骨折）3预防、矫正畸形多用于儿童预防畸形。儿童生长阶段，由于肌力不平衡、骨发育异常或外力作用常引起肢体的畸形，应以预防为主。生长发育期间由于骨、关节生长，存在着生物可塑性，应用矫形器能得到一定的矫正效果。矫形器矫正的目标是矫正肢体非生理的对线关系或改善为生理的对线关系。它利用杠杆原理，通过三点力实现矫正或改善肢体对线的目标。因此力的大小、位置、方向都会影响矫正的效果。4减轻轴向承重指减轻肢体或躯干的长轴承重5抑制站立、步行中的肌肉反射性痉挛,通过控制关节运动，减少肌肉反射性痉挛。6改进功能指改进病人步行、饮食等日常生活、工作能力。•4、5、6几种情况应注意预防畸形：A由于上、下运动神经元损伤，疾病或肌肉病变引起的关节周围肌力不平衡。B由于上、下运动神经元损伤，疾病或肌肉疾患使肌肉无力对抗重力。C损伤引起的反应性瘢痕。D关节炎症。第五节矫形器生物力学原理从前述的矫形器的基本作用可以看出，矫形器的基本作用不外乎固定、稳定、预防-矫正畸形、减免轴向承重和抑制肌肉痉挛，这些都与人体的生物力学有关，这些都是依靠矫形器对人体一些部位形成的外力作用而达到的。矫形器的生物力学知识是理解肢体畸形，写好矫形器处方，做好矫形器设计的基本工作有关矫形器的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。此处仅对与矫形器基本作用密切相关的生物力学知识作简单的介绍。力具有大小和方向。力能引起物体围绕旋转轴转动的效果称为“力矩”力矩的大小取决于力与力臂（从力的作用点至转动轴心的距离）的乘积。力矩的单位用Nm（牛顿米）表示。顺时针方向的力矩为正力矩，逆时针方向的力矩为负力矩。矫形器对身体某个部位形成了矫形力矩。这些力矩对人体的主要作用是抑制或减轻某个部位肢体围绕关节轴的旋转运动。1人体关节的转动运动与稳定人的肢体受到力的作用形成力矩，可在某一个平面内引起某段肢体围绕关节轴心的旋转运动，即关节运动。所受到的作用力可能来自肌肉收缩，即内力，也可能来自人体以外的力量，即外力。当人体关节轴的一侧的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。正常人体关节的稳定是依靠关节囊、周围韧带、肌肉协调收缩保证的。一旦这种正常的稳定被破坏了，则必须依靠外力产生的力矩才能对抗关节的异常运动。显然，这种引起异常运动的力矩越大，需要的稳定的力矩就越大。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轴用力点的距离，即加长力臂。矫形器设计中，为了保持关节的稳定多采用在某一平面的三点力控制系统。设计中为了增加稳定力矩，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。当然，还可以增加作用力的总面积，以增加作用力。2人体关节的平移动人体关节在剪切力的作用下可以产生平的移动。这种平的移动常见于与膝关节前交韧带损伤后。当膝关节承重时，膝关节的屈曲角度越大则膝关节水平的移动越大。为了能在屈膝位控制膝关节的平动，需要应用四点力系统矫形器。这种矫形器要求严格地进行模塑，最好应用双轴的膝关节铰链。双轴膝关节铰链的运动特性比单轴系铰链的运动特性更接近正常的解剖特性。3骨与关节的轴向力正常躯干、下肢承重来源与体重和地面的反作用力，是顺着躯干、下肢的长轴传递的。当脊柱、下肢骨折与关节损伤时可能引起病变部位的疼痛、畸形和支撑功能的丧失。为了促进病变的痊愈，减少疼痛，改进支撑功能，可以应用矫形器减轻其纵向承重。4地面反作用力地面反作用力只涉及下肢假肢与矫形器的设计装配问题。正常人步行中从足跟触地到足尖离地，髋、膝、踝关节的运动都会受到地面反作用力的影响。地面反作用力对髋、膝、踝的作用随着地面反作用力线与髋、膝、踝关节运动轴心的位置变化而变化。这种影响的力量是很大的，在单足支撑期地面反作用力至少等于或大于体重。因此，在矫形器的设计中应该了解步行周期中不同时期地面反作用力对髋、膝、踝关节运动的影响。5皮肤表面压力的均匀分布在可能的情况下应该尽量扩大矫形器对肢体局部皮肤的加压面积，并使压力能尽量均匀分布，以避免压力过分集中，造成皮肤损伤。为此，矫形器的压力部位，特别是在骨的突起部位应当精密地进行模塑，应用塑料海绵垫、硅凝胶垫，使皮肤表面的压力分布尽量均匀。第六节矫形器及残疾人用品在治疗中的应用现代矫形器和残疾人用品用具在创伤骨科、矫形外科、骨病科、小儿科、手外科、足外科、烧伤科、骨肿瘤科、神经科、显微外科、普通外科等临床科室已经得到了广泛的应用。特别是在肢体残疾人康复、社区康复领域中已成为重要的康复技术内容，得到广泛的应用。临床应用目的由于临床医学、康复治疗的巨大需求和矫形器服务的快速发展，矫形器在临床医疗和康复治疗中已经得到了广泛的应用。1缓解疼痛2处理畸形（预防畸形、矫正畸形、适应畸形）3限制关节的超范围运动4增加关节运动范围5补偿肢体长度和形状的缺损6处理神经-肌肉功能异常7保护组织，预防损伤8促进伤口愈合9其他包括安慰、保温、姿势反馈等第七节矫形器的服务和需要量当前许多国家，包括一些发展中国家，已将假肢矫形器及所有的残疾人技术辅助用品用具的装配，专用材料、部件的工业化生产和供应形成了系统化服务体系，成为康复重要工作的重要组成部分，并纳入了国家社会保障系统。1977年美国卫生部报告全国使用矫形器（包括矫形器、轮椅、拐杖、矫形鞋）的总人数为650万人，占总人口数的3%，其中应用下肢矫形器者40万人。据预测美国2020年使用矫形器的人数将达到740万人95年山西省香港“关怀行动”检查了肢残875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％深圳市社区肢体残疾人康复需求情况调查检查6个区肢体残疾人131名1999年7月康复治疗需要：手术治疗18人14％康复训练108人79％残疾人用品74人、57％矫形器60人（109件）46%其他14人11%随着我国社会保障系统事业、康复事业的逐步发展，矫形器的服务工作必然会有比较快的发展第八节装配矫形器的临床工作程序1处方前的检查最好是以康复治疗组的形式，从体检和心理检查两方面进行。检查中所得信息对临床人员预见一些问题很有用处。研究和分析这些信息对决定患者的治疗法案十分重要。2处方矫形器处方是康复组的首要任务，应当根据总体治疗方案的需要制订。在制订矫形器处方之前，应对处方前的检查结果和患者的情况进行详细分析，然后针对这些问题的解决办法进行认真考虑。凡属医疗性的任务则由医生、治疗师着手进行，凡属外科的则由外科医生负责而假肢矫形器处方则由假肢矫形器技师承担执行责任。某些情况，对某些患者会有几种治疗方案，矫形器的方案往往又要放在其他医学治疗之后来考虑。3矫形器装配前的治疗主要是为患者进行肌肉力量、关节运动范围、肌肉协调能力的训练。4制造、装配由矫形器技师按矫形器处方进行测量、绘图、制造石膏阴模、阳模，制成半成品试样，交付初检。5初检开出处方后，康复组第二个重要任务是初检。初检是对穿戴矫形器患者进行的系统生物力学检查，也是交付患者进行训练前的检查。初检的矫形器是没有完成的半成品。这样做容易