雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢的發(fā)展①

蔡麗飛，曹學(xué)軍，楊平，姚申思

雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢的發(fā)展①

蔡麗飛，曹學(xué)軍，楊平，姚申思

隨著行業(yè)的發(fā)展，雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢從接受腔到關(guān)節(jié)部件都在不斷改進(jìn)。患者使用雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢可以實(shí)現(xiàn)擺至步或擺過(guò)步，患者使用交互步態(tài)行走假肢還可以實(shí)現(xiàn)交互步態(tài)行走。

截肢；雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷；假肢；綜述

[本文著錄格式] 蔡麗飛，曹學(xué)軍，楊平，等.雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢的發(fā)展[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐,2014,20(5):455-457.

雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷術(shù)是為了挽救患者生命而手術(shù)切除失去生理功能的雙下肢[1-5]。雙下肢截肢者使用輪椅移動(dòng)是最簡(jiǎn)單的解決辦法，通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪椅，雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷截肢者能夠擴(kuò)大活動(dòng)范圍[6-7]。安裝假肢或者其他裝置，雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷截肢者經(jīng)過(guò)訓(xùn)練可以恢復(fù)站立甚至行走功能[5,8]。雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢(bilateral hip disarticulation prosthesis)由包容骨盆、殘端的接受腔及與接受腔連接的兩條假肢組成[5]。雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢適用于雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷、雙側(cè)轉(zhuǎn)子下截肢、一側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷一側(cè)轉(zhuǎn)子下截肢、先天性雙下肢缺失、全骨盆切除等截肢者[4,7,9-10]。

1954年，McLaurin發(fā)明并報(bào)道加拿大式髖關(guān)節(jié)離斷假肢(Canadian hip disarticulation prosthesis)[11]。1957年，Radcliffe闡明了加拿大式假肢的生物力學(xué)原理[12]。這種假肢設(shè)計(jì)是將髖關(guān)節(jié)的位置移到接受腔前下方，使站立時(shí)身體承重線(xiàn)通過(guò)假肢髖關(guān)節(jié)后方膝關(guān)節(jié)前方；裝有伸膝輔助和屈髖限制裝置，髖、膝伸展合力矩由假肢髖和膝關(guān)節(jié)伸展制動(dòng)裝置對(duì)抗，踝關(guān)節(jié)背屈力矩由假腳硬度對(duì)抗，穩(wěn)定髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)站立平衡和穩(wěn)定。單側(cè)加拿大式髖關(guān)節(jié)離斷假肢的發(fā)明為雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢的發(fā)展開(kāi)拓了道路。直到現(xiàn)在，這種假肢形式仍然被使用著。

1 接受腔

1.1 形式及制作材料

雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢的接受腔通常由內(nèi)層軟腔和外層硬腔組成。軟腔通常由彈性材料制作而成，通過(guò)填補(bǔ)殘端為患者坐或站立提供承重平面，提高接受腔舒適度和平衡穩(wěn)定性。常用的彈性材料為聚乙烯泡沫樹(shù)脂。外層硬腔通常用熱塑性塑料或貝綸襪套、碳纖和樹(shù)脂等真空成型制成。為了方便患者穿脫，通常將接受腔做成左右兩半式，后開(kāi)口，用軟鉸鏈、合頁(yè)鉸鏈等連接；前側(cè)開(kāi)口使用尼龍搭扣、皮帶扣或滌綸增強(qiáng)皮帶等連接，患者可以自行通過(guò)搭扣，調(diào)整腹部和殘端承擔(dān)重量的分配[4-5,9-10]。

全骨盆切除患者的接受腔通常做成前后兩片，用尼龍搭扣在腔的兩側(cè)將兩片連接[13]，或用合頁(yè)在接受腔的側(cè)面將兩片連接，如同在腔上開(kāi)了一扇門(mén)。也可做成一個(gè)整體[14-16]。具體形式需根據(jù)患者殘肢情況和所用的材料決定。

雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢接受腔上緣包至髂嵴上沿，起到懸吊假肢的作用；也有包至肋緣下的桶形接受腔，截肢者可以用其軀干肌肉旋轉(zhuǎn)桶形接受腔[17]。脊髓損傷并發(fā)雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷的截肢者，接受腔包至腋下，在不妨礙上肢運(yùn)動(dòng)和軀干側(cè)向彎曲的基礎(chǔ)上，為截肢者輪椅和坐位平衡提供足夠的軀干穩(wěn)定性[4]。全骨盆切除患者接受腔前側(cè)要包至劍突以上。因?yàn)槭ス桥瑁瑧业醭艘揽寇|干和接受腔的摩擦力，通常還需要肩吊帶[18-19]。

國(guó)外有人為全骨盆切除或雙髖離斷截肢者設(shè)計(jì)了專(zhuān)為坐位使用的接受腔。Carlson等設(shè)計(jì)了一種柔軟、緊身型、透氣的棉質(zhì)彈性纖維織物的內(nèi)層軟腔，外層是一個(gè)熱塑板材制成的硬性框架或殼，用于增加散熱；與泡沫樹(shù)脂相比，棉質(zhì)材料透氣性好，可減少與皮膚的摩擦；當(dāng)殘肢體積發(fā)生變化時(shí)，這種軟腔可以進(jìn)行調(diào)節(jié)[16]。Wilson使用定制的氣囊高度為2英寸(1英寸=2.54 cm)的ROHO公司低型(low-profile)治療軟墊作為內(nèi)層軟腔，用熱塑板材做外腔，前側(cè)開(kāi)門(mén)，方便穿脫[19]。用假肢評(píng)估問(wèn)卷(Prosthesis Evaluation Questions,PEQ)評(píng)價(jià)顯示，這種接受腔對(duì)胸廓壓力的分布比較均勻，散熱性、舒適性提高[19]。

1.2 設(shè)計(jì)要求

雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢的接受腔是與截肢者直接接觸的界面，接受腔的形式、舒適度直接影響假肢的使用。雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢的接受腔主要作用是包容骨盆及殘端；重新分配殘端壓力分布，避免局部受壓過(guò)大；輔助直立，擴(kuò)大活動(dòng)范圍；使骨盆可以屈曲和伸展，改善坐位和軀干活動(dòng)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)；傳遞體重，懸吊假肢。

接受腔在設(shè)計(jì)制作時(shí)應(yīng)達(dá)到以下要求。①穿脫方便[4,9]，穿著盡量舒適，外觀盡可能美觀[20]。②接受腔與骨盆、殘端軟組織全面接觸，增加受力面積，盡量均勻承重[4,9,19]。③骨突起、破損、瘢痕嚴(yán)重區(qū)域要免荷。④要考慮到殘肢體積變化帶來(lái)的影響。接受腔應(yīng)可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)體重增加或減少以及患者處于不同體位時(shí)引起的殘肢體積的變化[5,9,13,21]。⑤應(yīng)很好地塑出髂嵴形狀，避免殘肢在接受腔里發(fā)生旋轉(zhuǎn)。⑥為方便大小便護(hù)理，在接受腔前下方中間開(kāi)口，部分患者還要考慮結(jié)腸造瘺和導(dǎo)尿管的出口[4-5,9]。⑦考慮散熱性和透氣性[4,9,13]。⑧接受腔對(duì)線(xiàn)時(shí)一定的前傾角度有利于增加直立時(shí)的穩(wěn)定性，角度以患者舒適且能保持平衡為準(zhǔn)[4,17-18]。

2 雙側(cè)加拿大式髖關(guān)節(jié)離斷假肢

2.1 假肢組件選擇

最早的雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢是殼式結(jié)構(gòu)，最常用到的形式是雙側(cè)加拿大式[4-5,7,9-10]。接受腔的前下方安裝髖關(guān)節(jié)鉸鏈，屬于單軸不帶鎖關(guān)節(jié)，因此在接受腔底部裝有髖關(guān)節(jié)屈曲角度控制裝置，如屈曲控制帶[5,22]，兼具輔助髖關(guān)節(jié)伸展的作用。這種方式下，髖關(guān)節(jié)軸位置固定，調(diào)整對(duì)線(xiàn)很困難。后來(lái)的諾斯韋頓(Northwestern)式髖關(guān)節(jié)安裝了調(diào)整機(jī)構(gòu)，方便調(diào)整對(duì)線(xiàn)，且關(guān)節(jié)有內(nèi)置的限制屈曲角度的步幅控制桿[22]。膝關(guān)節(jié)采用殼式鉸鏈組件。內(nèi)骨骼式雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢的接受腔仍然采用加拿大式，髖、膝關(guān)節(jié)采用標(biāo)準(zhǔn)組件式結(jié)構(gòu)，便于對(duì)線(xiàn)調(diào)整，穩(wěn)定、重量輕、外觀好[2,21,23]。

隨著關(guān)節(jié)種類(lèi)的增多，雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢的組件選擇也變得多樣化。髖關(guān)節(jié)可以選擇可自由屈伸的不帶鎖式，也可以選擇帶手動(dòng)鎖、只有坐位時(shí)打開(kāi)關(guān)節(jié)的可屈曲式[5,9-10,23]；膝關(guān)節(jié)可以選擇支撐期控制、手動(dòng)鎖、自由膝關(guān)節(jié)[4,10,23]。

部分患者穿雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢經(jīng)過(guò)訓(xùn)練，借助前臂拐或助行器可以完成擺過(guò)步或擺至步行走[2,10,21]。擺過(guò)或擺至步是患者先借助于肘拐，雙上肢支撐起全身，使假肢稍微懸空，再靠腹部肌肉向前甩動(dòng)雙側(cè)髖關(guān)節(jié)假肢，輕輕穩(wěn)定著地；靠腰部力量控制身體平衡，再邁出下一步。患者也可以通過(guò)使用雙側(cè)拐杖或助行器進(jìn)行四點(diǎn)步態(tài)：用手撐起軀干，然后屈曲旋轉(zhuǎn)骨盆完成擺動(dòng)初期。這種四點(diǎn)步態(tài)能量消耗大，速度慢[5,9,16]。兒童截肢者體重輕、重心低，有些可以不借助拐杖實(shí)現(xiàn)移動(dòng)[10]。也有報(bào)道稱(chēng)，如果雙側(cè)髖、膝關(guān)節(jié)全部鎖定，會(huì)增加患者向后摔倒的危險(xiǎn)[23]。因此可根據(jù)患者具體身體條件和要求選擇髖、膝關(guān)節(jié)的形式和組合。

2.2 假肢高度及對(duì)線(xiàn)

雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷截肢者由于失去了雙下肢，重心位置與正常人相比發(fā)生很大改變，安裝假肢后，需要重新適應(yīng)重心的升高，建立新的平衡。因此雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢一般都先從短樁假肢開(kāi)始，以適應(yīng)身體站立和步行時(shí)的平衡；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間站立平衡和借助于助行器跨步訓(xùn)練的適應(yīng)后，再逐步把假肢升高[5,10,21]。假肢最終的高度取決于患者截肢前的身高和使用假肢行走的穩(wěn)定性及美觀性。正常人的身高近似等于兩臂平伸，雙手張開(kāi)時(shí)兩手中指間距離。為了增加站立行走時(shí)的穩(wěn)定性，或?yàn)榱巳菀讓?shí)現(xiàn)從坐位到站位的轉(zhuǎn)換，在不影響身體對(duì)稱(chēng)性和步態(tài)美觀的前提下，一般將假肢的大腿部分或小腿部分縮短幾厘米[16]。兒童雙髖離斷假肢高度常根據(jù)正常兒童高度表設(shè)定，并隨著年齡增加不斷調(diào)整[5,10,21]。

假肢對(duì)線(xiàn)遵循加拿大式假肢對(duì)線(xiàn)原則：靜態(tài)對(duì)線(xiàn)時(shí)，矢狀面上，承重線(xiàn)通過(guò)髖關(guān)節(jié)后方、膝關(guān)節(jié)前方、踝關(guān)節(jié)前方，動(dòng)態(tài)對(duì)線(xiàn)在此基礎(chǔ)上微調(diào)；冠狀面上，左右下肢髖、膝、踝關(guān)節(jié)的機(jī)械軸離地面高度對(duì)于身體的中心線(xiàn)必須左右對(duì)稱(chēng)。

3 交互步態(tài)行走假肢

由于擺過(guò)或擺至步行需要雙上肢把身體及假肢重量撐起，并使雙腳同時(shí)離開(kāi)地面向前擺動(dòng)，對(duì)于上肢力量相對(duì)較弱的截肢者比較困難。于是人們開(kāi)始為雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷截肢者尋求更接近自然步態(tài)的行走模式。部分截癱患者穿戴矯形器，借助拐杖或助行架可以實(shí)現(xiàn)交互步態(tài)，即四點(diǎn)步態(tài)。這些矯形器的膝、踝關(guān)節(jié)固定，髖關(guān)節(jié)在矢狀面允許一定范圍的屈伸運(yùn)動(dòng)。用雙側(cè)腋拐或助行架輔助，截癱患者身體向一側(cè)傾斜，把身體重量轉(zhuǎn)移到支撐腿，通過(guò)不同機(jī)械裝置連接兩條腿，當(dāng)支撐腿處于伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)，對(duì)側(cè)腿就屈曲，且保證雙側(cè)髖關(guān)節(jié)不會(huì)同時(shí)屈曲或同時(shí)伸展，從而實(shí)現(xiàn)交互步態(tài)行走[24]。有人把這些矯形器的交互步行原理應(yīng)用到雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢的設(shè)計(jì)中，使雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷截肢者穿上這類(lèi)假肢能夠?qū)崿F(xiàn)交互步態(tài)行走，外觀更接近正常人，降低步行能量消耗[20,25-26]。

1984年，路易斯安那大學(xué)交替式邁步矯形器(Louisana State University Reciprocating Gait Orthosis,環(huán)索型RGO)出現(xiàn)不久，就有報(bào)道稱(chēng)用環(huán)索型RGO和殼式雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢為1例先天性肢體嚴(yán)重畸形、雙下肢截肢術(shù)后的兒童安裝了交互步態(tài)行走假肢[20]。這個(gè)設(shè)計(jì)是在每條假腿上裝一個(gè)改良的加拿大式髖關(guān)節(jié)與環(huán)索型RGO關(guān)節(jié)的組合。用一個(gè)軸把它們的中心連起來(lái)，使側(cè)面的交互關(guān)節(jié)和中間的加拿大式髖關(guān)節(jié)中心一致，通過(guò)環(huán)鎖和交互關(guān)節(jié)傳遞交互運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)加拿大式髖關(guān)節(jié)和假腿運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)交互步態(tài)行走。

1990年，Meadows等報(bào)道了以O(shè)RLAU(Oswestry Rehabilitation Locomotion Assessment Unit)交互步行矯形器為原理，為1例先天性雙下肢完全缺失兒童設(shè)計(jì)交互步態(tài)行走假肢系統(tǒng)。這個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)是假肢在單支撐期側(cè)向穩(wěn)定性好，缺點(diǎn)是機(jī)構(gòu)重量大且僅靠萬(wàn)有引力驅(qū)動(dòng)下肢做鐘擺運(yùn)動(dòng)來(lái)完成擺動(dòng)期[25]。

2001年，Spence等利用高級(jí)交替邁步式矯形器(Advanced Reciprocating Gait Orthosis,ARGO)原理為1例雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷截肢者設(shè)計(jì)安裝了一套交互步態(tài)行走假肢[26]。它把改裝的7E4假肢髖關(guān)節(jié)安裝在接受腔前面靠近側(cè)面的位置，兩個(gè)髖關(guān)節(jié)通過(guò)位于接受腔后面的一條ARGO導(dǎo)索連接。在每個(gè)7E4關(guān)節(jié)上分別加裝一個(gè)髖關(guān)節(jié)鎖，當(dāng)兩側(cè)髖關(guān)節(jié)鎖處于鎖定位置時(shí)，在導(dǎo)索作用下，患者穿假肢可以實(shí)現(xiàn)交互步行；當(dāng)兩側(cè)髖關(guān)節(jié)鎖處于開(kāi)鎖狀態(tài)時(shí)，患者可以實(shí)現(xiàn)站位到坐位的轉(zhuǎn)換。

這些設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是膝、踝關(guān)節(jié)固定，將截癱矯形器的交互運(yùn)動(dòng)裝置與雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢經(jīng)過(guò)修改的髖關(guān)節(jié)聯(lián)合在矢狀面，一起實(shí)現(xiàn)假腿的交互運(yùn)動(dòng)。當(dāng)患者穿上假肢后，借助雙側(cè)拐杖或助行器，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練，可以進(jìn)行交互步態(tài)行走，減輕了上肢負(fù)荷，安全性較好，步態(tài)較自然，較容易被接受。

目前國(guó)內(nèi)有1例全骨盆切除患者通過(guò)結(jié)合全骨盆切除假肢接受腔與環(huán)索型RGO實(shí)現(xiàn)交互步態(tài)行走的報(bào)道[17]，還有1例一側(cè)大腿極短截肢、另一側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷的截肢者通過(guò)結(jié)合雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢接受腔與IRGO(Isocentric Reciprocating Gait Orthosis)實(shí)現(xiàn)交互步態(tài)行走的報(bào)道[27]。

控制雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢站立、行走需要在安裝假肢前后對(duì)患者進(jìn)行肌力、使用方法的訓(xùn)練[4-5,9-10,21-22,26]。

4 小結(jié)

因外傷、戰(zhàn)爭(zhēng)、疾病等原因造成的雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷截肢者逐漸增多。隨著醫(yī)療技術(shù)的提高和護(hù)理?xiàng)l件的改善，雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷截肢者存活率提高，壽命延長(zhǎng)。為改善其外觀、提高生活質(zhì)量、改善心理、回歸社會(huì)，這類(lèi)患者通過(guò)安裝雙側(cè)加拿大式髖關(guān)節(jié)離斷假肢能夠?qū)崿F(xiàn)站立、擺過(guò)或擺至步行走，采用假肢技術(shù)和矯形器技術(shù)結(jié)合的方法能夠?qū)崿F(xiàn)交互步態(tài)行走。交互步態(tài)行走假肢能夠減輕上肢負(fù)荷，降低步行能量消耗，步態(tài)模式更接近正常人。交互步態(tài)行走假肢的繼續(xù)研究對(duì)雙側(cè)髖關(guān)節(jié)離斷假肢的發(fā)展很有價(jià)值。

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Advance in Bilateral Hip Disarticulation Prosthesis(review)

CAI Li-fei,CAO Xue-jun,YANG Ping,et al.Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine,Institute of Rehabilitation Engineering,China Rehabilitation Research Center,Beijing 100068,China

With the development of the industry,all the parts of bilateral hip disarticulation prosthesis have been improved.The patients with bilateral hip disarticulation prosthesis can achieve the swing-to gait or swing-through gait,even the reciprocal gait.

amputation;bilateral hip disarticulation;prosthesis;review

10.3969/j.issn.1006-9771.2014.05.015

R687.5

A

1006-9771(2014)05-0455-03

2013-12-07

2014-01-17)

1.首都醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，北京市100068；2.中國(guó)康復(fù)研究中心康復(fù)工程研究所，北京市100068。作者簡(jiǎn)介：蔡麗飛(1986-)，女，漢族，河南安陽(yáng)縣人，碩士，實(shí)習(xí)研究員，主要研究方向：康復(fù)工程。通訊作者：曹學(xué)軍(1961-)，男，漢族，上海市人，碩士，副教授，主要研究方向：康復(fù)工程。