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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