下肢义肢

第1页共8页下肢义肢义肢-取代身体失去的肢体义肢制作之主要目的在用来取代身体失去部分的肢体，而截肢主要目的在于保命。常见下肢义肢的种类以美国为例，截肢总人口约占其全国人口之千分之1.5，按截肢的部位有踝离断截肢(赛姆式)、小腿、大腿、髋离断、前臂及上臂截肢，按比例而言，小腿截肢约占一半，上肢截肢约占十分之一。外科手术中下肢相关之截肢状况如图所示：第2页共8页针对各部位截肢所使用之义肢：结合电子、材料、机械之技术研发义肢组成零组件:1.承筒:承筒主要为连接残肢与义肢的基本结构，配合义肢之其余部分，承筒可以将截肢者的重量转移至其它物品或地上，承筒的设计及直接影响到义肢的功能与舒适性。承筒样式依据肌力的控制与力量的转移而有不同之设计，大部分的承筒由硬质塑料组成，在承筒内衬搭配衬入有弹性且与皮肤触感相近的材料，如硅胶、PU材较受大部分截肢患者的青睐，对于活动力强的循环良好的大腿截肢患者，利用吸着式的承筒配合气门的作用可将义肢固定于残肢上；对于循环不好残肢朋友需要注意承筒不需太紧，可在残肢上穿一层棉质袜套或硅胶袜套以避免压力集中，并利用皮带将承筒固定。组件式大腿义肢组件式髋离断义肢组件式膝离断义肢组件式小腿义肢壳式足部义肢适用于不同长度的大腿残肢适用于转子间截肢、髋关节离断和半侧骨盆切除的残肢适用于膝关节离断和改进型髁部截肢的残肢适用于不同长度的小腿残肢适用于足部截肢患者第3页共8页图2.英国ENDOLITE内衬材设计图3.Icex®承筒设计2.义足:义足主要的功能在作为身体支撑、平衡与步态稳定，在行走时义足提供脚跟着地期之吸震作用足部着地期之能量储存足趾离地期推进之能量释放，因此碳纤维复合材料材料于义肢的使用上已被大量的使用并结合吸震、储能、反弹之结构设计，使义足的功能足以发挥。其种类及说明如下:(1)有关节义足可分为单轴义足与多轴义肢二种，单轴义足提供踝关节的活动，行走时支撑期早期，当脚跟着地时，有一跖屈功能，可提高义肢的稳定性；多轴义足在水平面上踝关节可以作一定的伸、屈、内外翻等动作适合各种复杂的路面，适用对功能性要求较高的截肢者。图4.德国OTTOBOCK公司之可动关节义足产品第4页共8页图5.英产品BLATCHFORD·ENDOLITE之多轴义足产品(2)无关节义足：最简单的无关节足是踝固定弹性跟垫义足（SACH），由木脚和聚氨酯泡沫塑料制高回弹楔型脚跟嵌块外发泡成形，其足跟楔形橡皮垫分为软、中、硬三种密度，踝关节的动作是由软质的橡皮足跟模拟产生，足跟橡皮因为荷重被压缩可模拟踝关节动作吸收冲震，其适用于假肢控制能量较弱或中老年的截肢者。图6.无关节义足近年来，美国飞毛腿系列产品由美国FLEXFOOT设计生产其特点，详细如图7所示；全部采用碳纤维材料重量很轻坚固耐用,大部分用于残疾运动员使用，具有强爆发力，其设计是以碳纤复合材料作为小腿下端与足踝的基本结构。能量可以同时储存在小腿下端与义足龙骨中，并在脚趾离地时可将能量释放出来。目前下肢截肢患者赛跑的世界记录保持人为一个名叫DennisOehler的美国人，他的百公尺记录为11.73秒，两百公尺为24.37秒，四百公尺记录则为56.25秒，这些记录可以说是超过世界上绝大多数四肢健全的健康人，他就是穿着此种义肢参与竞赛的。图7.美国飞毛腿（FLEX-FOOT）义足产品3.膝关节第5页共8页大腿截肢朋友若要有正常的步态，义肢必须有一个膝关节，而且这个关节在步行支撑期的压转过程中不会屈垮。(1)单轴式自锁膝关节：设定磨擦强度后，膝关节最大屈膝角约为150度，于承重时联轴摆动夹套中的膝转动轴摩擦阻力变大，因此阻止了膝关节的转动，这个承重自锁作用与将膝转动轴后置于承重线的对线设置共同确保了义肢的支撑期稳定性，通过对膝转动轴摩擦阻力和伸展辅助装置中助伸弹簧进行调节，可以达到理想的摆动期控制功能。图8.单轴自动锁膝关节图9.单轴定磨擦膝关节(2)多连结轴式膝关节：为了提供大腿截肢朋友在站立期与步行支撑期对大腿义肢更好的控制，使用机械连杆的设计连接义肢承筒与义肢小腿，如此便可以产生移动的转动中心为所谓的多轴式膝关节。第6页共8页图10.多轴式膝关节图11.德国OTTOBOCK多轴气压膝关节(3)气液压膝关节：液压膝关节之设计用一活塞在膝关节后方连于大腿滑车，而且这个活塞筒也连接小腿上的滑车，活塞筒可以是油压式或气压式的，这些油或气体在流经小孔时会产生阻力，并且在不同步行速度时自动产生不同的阻力，一个活塞筒便可以分别提供支撑期与摆荡期的阻力控制。当膝关节要屈垮时，膝关节阻力自动产生，而且并不影响膝关节的正常屈曲与伸展，膝关节可120°屈曲且配有安全的自锁装置。图12.英国ENDOLITE膝关节设计(4)手动锁膝关节：在膝关节完全伸展时，锁住膝关节以避免膝关节屈垮，手动锁定装置可具备活动及锁定双重功能，具稳定性及安全性稳固之锁定装置，需要手动锁定装置以从事某些特殊活动的活跃截肢者，具有手动锁定及选择开关功能以作阶段式训练的大腿截肢者。第7页共8页图13.手动锁单轴膝关节图14.碳纤欧柏固定膝(5)电子膝：电子膝为结合材料与电子物能原理合成最新设计高科技结晶产品。由智能型微电脑控制，按照个人所需代步速度及脚步之步态需求，微电脑持续性立即自动分析调整使计算机设定马达转动，控制阀门关节活动性，设计特殊单向阀门由吸压缸与贮压缸来自动调整气阀，以消除其活塞阻力产生，并设计具电子与机械能双重选择设计，使患行走舒适其动作较敏捷并可遥控自如。图15.英国ENDOLITE智能型电子膝4.小腿小腿部分主要的功能是将身体的重量转移至足部及地板。(1)外骨骼式（甲壳式）：以塑料包于木头之外或全部以塑料制成的。此小腿为中空且具小腿腿形，力量的传送经由它外壳传送，其缺点在于质量重。图16.外骨骼式小腿(2)内骨骼式（铝或碳纤维复合材料管式）：以雕刻成小腿形状的泡棉橡胶包于铝管之外，并在最外面穿上丝袜或乳胶。其力量的传送是靠中央铝管来传送的，适合轻度至中度的工作，此小腿感觉起来比较像真的小腿，其外层需要更换，且另一优点是当截肢朋友对义肢的控制较熟练时或需要更好的功能时，可更换更适用之膝关节。第8页共8页图17.内骨骼式小腿结合科技义肢研发与复健训练将使截肢朋友再站起来!当截肢朋友更了解自己穿带义肢的种类、功能与特性，相信更使义肢的功能发挥。义肢组件的研发技术日新月异，于机构设计上更加符合人体生物力学，在材料应用上，质轻、高比强度、高比刚性之碳纤维编织复合材亦被大量的使用，并整合电子技术开发具人工智能的电子膝产品。截肢者除了选配适当的零组件外，于承筒的量制与组件相对位置的较准，对于截肢朋友是相当的重要的，且藉由专业的义肢师与物理治疗师相互搭配于义肢的制作与复健持续的进行，将使截肢者于复健过程更加顺利。