一種新型助行腋拐的研制*

王 昊 韋玉敏* 李 博 張佳欣 李 婷 王安平

腋拐可通過支撐人體的大部分重量，維持其身體平衡，從而達到幫助使用者平穩行走的目的[1]。2006年第2次殘疾人抽樣調查顯示：使用腋拐和手杖的殘疾人占使用助行器械總數的49%[2]。下肢骨傷患者術后需要借助腋拐進行功能鍛煉及早期下床活動，以減少并發癥的發生，故腋拐在骨傷科患者治療和康復期間應用廣泛[3-4]。有研究表明，由于使用者自身的身體功能障礙，拐杖的性能決定了使用者的安全[5]。拐杖不僅要提高使用者舒適度，更要保障使用者的安全，由于普通腋拐功能結構單一，無法滿足使用者的需求，為此，設計研發一種新型助行腋拐，滿足使用者上下樓梯等需求，從而提高使用者舒適度，保障使用者的安全。

1 新型助行腋拐的創新研究

1.1 研究目的

普通腋拐只能輔助使用者行走，無法最大化滿足使用者對于舒適度以及安全上、下樓梯的需求，其功能結構單一。普通腋拐使用時放置于使用者腋窩下，由于多數使用者未經過專業指導，在使用時因腋托與腋下經常直接接觸，導致長時間使用會產生疼痛，而腋下有豐富的神經和血管，長期受壓造成上肢遠端麻木、腋下皮膚紅腫、臂叢神經組織壞死以及動脈損傷等[6-8]。殘疾人士肌力下降，殘疾程度與摔倒風險有直接關系[9]。使用適合的腋拐有利于患者早期功能鍛煉，可有效減少臥床并發癥[10]。為此，設計防滑與抗緩沖相結合的新型助行腋拐，以滿足使用者的不同需求。

1.2 抗震減壓及緩沖性能

抗震緩沖功能對于提高使用者的舒適感以及減少腋拐對使用者腋下皮膚、肌肉以及血管的損害尤為重要[11]。目前，市場上大多數的腋拐是通過在腋托上增加一橡膠制成的彈性腋墊的方式達到抗震減壓以及緩沖目的。普通腋拐設計缺乏對人體生物力學的分析，在抗震、減壓和緩沖方面效果欠佳，長期使用不合適的腋拐易導致腋神經和動脈損傷等二次傷害[12]。本研究在新型助行腋拐的設計中將多個高強度彈簧安裝于上端游離和下端固定的活動腋挎內，并在腋托上裝有傳統橡膠腋墊，此活動腋挎設計在使用時能有效減輕使用者腋下壓力，有效提高使用者舒適度。

1.3 安全性及穩定性能

當殘疾人及骨傷患者使用腋拐行走時，摔倒具有極大危險性，摔倒被證明是意外和非故意性傷害中傷亡率第二大的因素[13]。在摔倒事件中有51%與上、下樓梯有關。因此，在新型助行腋拐的設計中，保證使用者的安全性至關重要，新型助行腋拐設計出片狀結構彈性后支撐腿，且配合大面積防滑墊，在減輕腋下不適感的同時提供安全保障。

2 新型助行腋拐的結構設計

通過調查分析使用者的使用情況以及市場上的腋拐產品，在設計新型助行腋拐時，實現使用者安全上、下樓梯的需求，見圖1。

圖1 新型助行腋拐的構造設計

本設計包括左右兩個對稱布置的側弓，側弓頂部設置有腋托，腋托結構由固定板、活動腋挎、彈簧及腋墊組成。腋墊置于活動腋挎上，彈簧一端與固定板連接，另一端與活動腋挎頂部連接，活動腋挎可拆卸式的設置在固定板上，便于彈簧老化后進行更換。兩側弓間設置有便于使用者手部承力的握把，握把通過螺栓和固定孔水平設置在兩個對稱布置的側弓內，使用者可根據手臂長度自行調節握把高度，握把外側包覆有由橡膠制成的握把套。

側弓下端的內側壁上固定設置有一套管，套管內套接有支撐腿，支撐腿下有一防滑腳墊；套管側壁上貫穿設置有多個調節孔，其支撐腿前、后兩側壁上分別設置一個可以卡接在調節孔內的調節按鈕，支撐腿通過調節按鈕套接在套管內。使用者可根據身高，調節按鈕與調節孔的位置，達到調節腋拐高度的目的。其中一個側弓外側壁上設有一后支撐腿，后支撐腿下端焊接一組擋板，后支撐腿底部以螺紋方式連接有一末端套有防滑墊的片狀彈性后支撐腿，側弓外側壁下端設有一方形外殼，外殼內焊接一組可與設置在后支撐腿上擋板壓合或分離的支撐擋板。后支撐腿上端部設有一調節握把，其頂部設有一朝側弓外側壁方向彎折并可插入固定孔內的彎折邊，在側弓的內側壁上對應設置有一個帶調節開關的旋鈕，旋鈕的直徑小于固定孔的直徑，彎折邊可通過旋鈕固定設置在固定孔內。后支撐腿上有一組擋板，方形外殼內有一組支撐擋板，通過調節開關使彎折邊置于不同固定孔內，即可使后支撐腿上擋板與方形外殼內不同的支撐擋板相互卡合，已達到調節后支撐腿高度的目的。

3 新型助行腋拐的使用效果

在新型助行腋拐設計中，活動腋挎內置有高強度彈簧，不僅可承受人體重量，還可緩沖腋拐對腋下的壓力，從而減輕使用者的腋下疼痛。此外，在上、下樓梯過程中新型助行腋拐還可通過彈性后支撐腿對樓梯的支持力進行緩沖，達到提高使用者的舒適感，降低對使用者身體產生傷害。

新型助行腋拐設計中的后支撐腿、擋板、彈性后支撐腿、防滑墊、方形外殼、支撐擋板以及調節握把等設置為使用者上、下樓梯時的安全進行充分保障。當使用者下樓梯時，通過拉動調節握把及調節開關的高度，使彈性后支撐腿從方形外殼內伸出并置于支撐腿所在的上一級臺階上，來自地面的支持力使后支撐腿下端焊接的擋板與外殼內的支撐擋板相互壓合卡接，彈性后支撐腿即可幫助支撐腿承受重量。片狀彈性后支撐腿末端設置防滑墊可增加腋拐與地面的摩擦力，當使用者給予腋拐壓力越大，彈性后支撐腿形變量越大，給予使用者支持力越大，即防滑墊與臺階間摩擦力越大，使用時更加穩定。防滑腳墊采用橡膠材質，底部具有花紋，增大防滑腳墊粗糙程度。此外，彈性后支撐腿末端設置大面積防滑墊可有效增加腋拐與地面的摩擦力，增加上下樓時的穩定性，有效避免摔倒事故發生。當使用結束后，通過拉動調節握把，將后支撐腿拉至上方固定孔，收回彈性后支撐腿，實現后支撐腿的調節，且不影響平地行走時的正常使用。

4 結論

新型助行腋拐具有結構合理、使用方便等優點，可提升使用者舒適度，滿足不同使用者扶拐上、下樓的需求。通過克服現有技術存在的不足進行創新，在保留原有腋拐基礎功能的前提下，針對抗震減壓、緩沖以及防滑等不足之處進行改良設計，有效減輕了長期使用后出現腋下疼痛現象，降低使用者上、下樓梯時的摔倒風險。