矫形器讲义上肢

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1、 假肢与矫形器假肢与矫形器 的临床应用的临床应用 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第一章矫形器概述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

2、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

3、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

4、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

5、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（ISO 9999 1992）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 ISO 9999 1992）。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

6、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

7、，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

8、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

9、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第五节矫形器

10、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

11、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

12、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

13、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

14、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第六节矫形器及残疾人用品在 治疗中的应用治疗

15、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