赵静霞，赵天，崔晶蕾，刘景鑫

1. 吉林大学 护理学院 实验教学中心，吉林 长春 130021；2. 吉林省假肢康复中心，吉林 长春 130000；3. 吉林省医学影像工程技术研究中心，吉林 长春 130033；4. 吉林大学中日联谊医院，吉林 长春 130033

引言

残疾人的概念通常解释为：包括肢体、精神、智力或感官有长期损伤的人。这些损伤与各种障碍相互作用，可能阻碍残疾人在与他人平等的基础上充分和切实地参与社会[1]。中国残联做出的最新统计数据显示，我国现有残疾人约为8296 万，占总人口的7%。此比例说明，平均15 个人当中就有1 个残疾人，残疾人的人口数量和我国少数民族人数相当。截止至2017 年，能够享受康复服务的、办理我国残疾人证明的公民中，仅有肢体障碍残疾人484.6 万、精神障碍残疾人125.9 万、视力障碍残疾人88.3 万、智力障碍残疾人71.3 万、听力障碍残疾人40.7 万、言语障碍残疾人4.3 万、多重障碍残疾人35.5 万[2]。由以上数据可知，肢体残疾人群占大部分。

随着社会和科学技术的进步，假肢技术不断由低级简单向高级复杂方向发展，人们运用当代最先进的科学技术及材料来制造性能更好的假肢，采用高精密的仪器设备来制造，是为了能够提高假肢的实用性能，使之具备更完善的功能[3]。20 世纪90 年代以来，假肢技术飞速提升，无论从设计、生产制造还是材料的选取都朝着更精密、更舒适和更符合个人要求的高技术、高性能、多功能方向发展。

我国假肢技术在新材料、新结构、新工艺的研究开发中也取得了一定的成果，如肌电假手从20 世纪60 年代开始起步，目前已形成一个实用的肌电控制假肢系列。在下肢假肢研发方面20 世纪90 年代研制了有液压系统的下肢，采用复合材料制成了下肢运动假肢，并进行了电流变液的智能下肢假肢的研究。实际上，假肢技术在不断的发展进步，例如，清华大学研究了采用肌电信号进行路况识别的摆动相控制智能假肢及人体运动图象实时检测；国内已开始生产部分钛合金连接件及关节，质量接近国际水平；此外，为边远地区截肢者开发的简易小腿假肢已获得成功[4]。但从我国假肢总的情况来看，高精尖技术产品仍然较少，在规格、品种、性能、质量上与世界行业发达国家相比仍有较大差距，最主要的是全国性长远的发展规划不够完善，重点的高科技投入不够全面，研究层次的挖掘不够深入。假肢装配的研发需要有以下缺一不可的必要条件：独创应用和发展这些产品专业知识和能力的专家，高层次、高水平研究和开发的队伍。在高科技技术假肢产品的推广应用上，研究的重点是开发性能好、质量高、能取代进口假肢的“拳头产品”，大胆借鉴、大胆引进国外的新结构、新材料和新工艺，要有计划、有分工、有选择、有重点。我国假肢行业“三新”的研究和开发应以缩小生产技术的差距、服务质量的差异为目标，努力追赶国际水平[5]。优先解决肢残人需求量大的问题，且要争取做到一般家庭均能够支付得起的假肢产品的更新换代，开发新一代适用面更广的产品和便于集中生产见效快的假肢标准零部件的专项高技术假肢产品；完成骨骼式下肢系统各类关节件、连接件的开发生产，使其现代化假肢产品完全能够国产化。在假脚高技术产品开发方面，在碳素纤维复合材料、硅橡胶、钛合金、热塑板材等新型材料取得突破性进展，个别产品达到与国际同步，促进假肢行业的产业结构化升级[6]。

装配假肢仅仅是截肢者康复过程中的一部分，近年来我国各医疗机构不仅在理论上统一了认识，而且许多假肢制作单位都开设了康复门诊、体疗、理疗、功能训练等项目，配合假肢的装配，提供假肢装配者的使用和恢复等康复训练。各个医院也相继设立了义肢矫形科，这就把截肢者的综合康复向前推进了一大步，从而使假肢的功能得到更好的发挥。把假肢纳入综合康复的范畴，这是假肢概念的一大改变。

1 防水小腿假肢的构造

1.1 防水小腿假肢的组成部分

防水小腿假肢由五个部分组成： PVC 装饰外套、接受腔、悬吊部分、小腿连接部分、假脚和踝。残肢和假肢之间的纽带被称之为接受腔，它通过包容残肢的体积，来实现力和运动的传递。悬吊部分（膝上环带）使假肢悬吊在残肢上，假脚的作用不仅满足美观要求，减轻患者的心理压力，而且要满足行走功能的要求，满足患者的身体需求，它可分为静踝脚、单轴脚、多轴脚等[7]。

1.2 防水小腿假肢的功能

小腿连接部分把接受腔和假肢连接起来，它具有以下功能：① 正确连接假脚和接受腔；② 将病人体重从接受腔传递到假脚上；③ 使腿美观；④ 防水防汗，满足使用者日常的涉水要求，包括洗澡、游泳等。

1.3 分类

1.3.1 根据构造分类

根据构造小腿假肢可分为壳式假肢、骨骼式假肢及具有特殊使用功能的防水小腿假肢，各类假肢的构造、所用材料及连接方式均不相同。

（1）壳式假肢（也称外骨骼式假肢）。它用壳体来承受载荷，并且壳的外形制成人体肢体的形状。小腿假肢通常用玻璃增强材料、碳纤增强材料、铝或聚乙烯板材做成。其中铝、聚乙烯板材或碳纤做成的小腿假肢通常是空心的[8]。

（2）骨骼式假肢（又称内骨骼式假肢或组件式假肢）。用一条金属管或塑料管将接受腔、假脚和踝连接起来，所有压力都通过连接管传递；装饰外套使用柔软的海绵制作，使假肢看起来更逼真[9]。

（3）具有特殊使用功能的防水小腿假肢。采用骨骼式或壳式假肢连接方式，不同的是装饰外套采用PVC 材料，能做到防水防汗，满足日常的基本需求，这类假肢的接受腔和SACH 脚以及膝和小腿部都是使用合成树脂材料制作而成的。这种小腿假肢的应用实例很多，特别是儿童截肢患者为了参加义务教育课程规定的夏季游泳课程（国内未规定）[10]。另外，炎热的夏季很多人喜欢待在水里游泳，而且基本每天要洗澡，但是平常的小腿假肢是不防水的，由此推断防水小腿假肢的需求量十分可观。

1.3.2 根据种类分类

根据种类可将小腿假肢分为传统型小腿假肢、髌韧带承重小腿假肢、总表面承载力（Total Surface Bearing，TSB）全接触式小腿假肢和卜造腓骨运动（ProstheSe Fibiale Kegel，PTK）小腿假肢。

（1）传统型小腿假肢。采用插入式接受腔，假肢为外壳式结构，设有金属的膝铰链和皮革制作的大腿上靿。穿戴时依靠大腿上靿勒紧固定，因此会导致血液循环不畅，而且接受腔的适配也不够合理，与残肢的接触不够全面[11]；但有小腿铰链稳固膝关节，负重能力强，假肢的适用范围较宽，生产成本也较低。

另外，根据接受腔用材不同，这种假肢可分为皮小腿假肢、铝小腿假肢、木小腿假肢等。目前各地假肢厂生产的传统小腿假肢所占数量已不多，主要是铝小腿假肢[12]。皮小腿假肢，因其腔体柔软、舒适且保温性较好，较适宜北方患者使用。木小腿假肢透气性好，不易变形，便于清洗，仍有一些患者乐于使用。

（2）髌韧带承重小腿假肢。现代假肢的最早期产品，它以髌韧带为主要承重部位（接受腔前壁开有凹槽），采用树脂复合材料层积抽真空成型接受腔，去掉了金属膝关节铰链和大腿上靿。因此，较之传统小腿假肢，不仅变插入式接受腔为口型与残肢服帖、重点部位承重的接受腔，更符合人体的生理解剖要求，而且除去了大腿上靿的束缚，减少了对血液循环的影响，穿戴也较舒适方便[13-14]。髌韧带承重小腿假肢按其接受腔的悬吊方式，又分为PTB（环带式）、KBM（楔子式）、PTES（包膝式）三种。① PTB小腿假肢是带有髌上环带的髌韧带承重小腿假肢，适用于小腿中部截肢的患者；② 小腿假肢是包膝式髌韧带承重小腿假肢，其接受腔前壁延伸到髌骨上缘，包裹住髌骨，接受腔两侧亦延伸到股骨内外髁上缘[15]，这种小腿假肢的悬吊性能好，可用于小腿残肢过短的截肢患者；③ KBM 小腿假肢是楔子式髌韧带承重小腿假肢，其接受腔前壁止于髌骨下缘，两侧成翼状突起，延伸到股骨内外髁上缘，在内上壁设有一个可拆卸的符合股骨内髁形状的楔形板，当残肢穿进接受腔后，再插入楔形板，而起到悬吊固定作用[16]，这种小腿假肢只是采用了与PTES 不同的悬吊方式，穿着外观略好于PTES，也适用于小腿残肢过短的截肢患者。

（3）TSB 全接触式小腿假肢。其主要特点是在专门的承重取型架上残肢承重状态下取型，因此其接受腔具有全表面接触，承重合理的特点。TSB 全接触式小腿假肢接受腔的两侧面适当向上延伸，可不用髌上环带悬吊，能适用于各部位小腿截肢的患者[17]。

（4）PTK 小腿假肢。近年来，综合髌韧带承重小腿假肢和全接触式小腿假肢的特点发展成了PTK 小腿假肢。在进行接受腔取石膏型时要用专门的压块紧紧地压住股骨内髁。PTK 接受腔的形式类同KBM，前壁向上延伸到髌骨上缘，但在髌骨处开槽；两侧壁向上延伸到股骨内髁且具有一定弹性，在股骨内上髁上缘有一向内凸起楔状突起，起悬吊作用；接受腔的内衬套似PTES，做成整体包膝式。这种小腿肢承重合理，悬吊力强，活塞作用小，穿脱方便，能适用于各部位小腿截肢（包括残肢过短）的患者[18]。

1.4 防水小腿假肢的主要应用材料

1.4.1 高密度聚乙烯

目前，由于聚乙烯具有容易压模、热塑成形，且价格便宜、便于制作普及型小腿假肢等特点，它逐渐成为制作接受腔的常用材料。使用聚乙烯管材制作的普及型小腿假肢坚固、轻便、耐用、价格低廉。

1.4.2 聚乙烯泡沫塑料

聚乙烯泡沫塑料是一种合成泡沫材料，广泛用于做内衬套，加热后可以直接套在修磨好的石膏阳形上成型，聚乙烯泡沫为残肢提供了一个减振面，使患者穿着更舒适[19-21]。

1.4.3 木材

通常都有内硬木龙骨，使脚体坚固。

1.4.4 布料

布料用作残肢袜套、布带、腹带和上肢的肩带。残肢袜通常用毛料、棉和人造纤维及其它合成材料混合制作。它们的作用是使皮肤干燥，垫起残肢，减少剪力和缩小体积以改善适配。

1.4.5 PVC材料

PVC 材料即聚氯乙烯，它是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，PVC 为无定形结构的白色粉末，支化度较小，对光和热的稳定性差。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。由于其具有以上特性，不仅满足了经济需求，也满足了假肢的美观、舒适需求[22]，是防水假肢中应用较多的材料。

1.4.6 合成树脂

合成树脂，是一种人工合成的一类高分子量聚合物，也是兼备或超过天然树脂固有特性的一种树脂。防水假肢中接受腔和SACH 脚以及膝和小腿部都是使用合成树脂材料制作而成的。特别是截肢儿童参加义务教育课程规定的夏季游泳课程，以及喜欢游泳患者由于平常的假肢不能满足防水需求，因此合成树脂制作的防水假肢的必将大受欢迎。

1.4.7 聚氨酯

聚氨酯全名为聚氨基甲酸酯，是一种高分子化合物。硬质聚氨酯PU 塑料质轻、隔音、绝热性能优越、耐化学药品，电性能好，易加工，吸水率低。它主要用于建筑、汽车、航空工业、保温隔热的结构材料。聚氨酯弹性体性能介于塑料和橡胶之间，具有耐油、耐磨、耐低温、耐老化以及硬度高、有弹性的特点。主要用于制鞋工业和医疗业，还可以制作粘合剂、涂料、合成革等[23]。

2 防水小腿假肢的研究进展

小腿假肢是胫腓骨截除病人配置的重要辅助器具，是帮助病人失去足部克服功能障碍的体外装置。小腿截肢病人穿上小腿假肢能更好地回归社会、参与社会活动、提高生活质量[24]。常规小腿假肢，如图1 所示。

图1 常规小腿假肢

小腿假肢的假脚是补偿病人失去足部的主要部件。能仿生出人体足部的折背屈、内外翻、前脚掌蹬离等功能。接受腔是包容残肢、承重、悬吊、传递运动的部件。小腿管和管接头是连接假脚和接受腔的部件。外装饰物和外装饰袜子（假肌肉）是补偿肢体轮廓的部件[25]。

随着科技的进步，小腿假肢的仿生功能克服了截肢病人的很多功能障碍，能让病人解放双手、快速行走。适配良好的假肢患者行动与健康人无异，很难被看出是穿戴假肢的病人，可以参与社会的各种活动。但由于假肢的部件材料由金属、弹性橡胶、皮革、织物、木材、海绵等材质制成，假肢的防水性能不够完善，病人在洗澡时仍会遇到很多障碍[26]。洗澡时病人需要脱下假肢，坐立或者单腿站立洗澡，极易滑到，造成了多种伤害。据市场调研，患者均反馈，在家庭常规使用过程中可以克服此类问题，坐着洗澡，洗好后让家属把假肢递过来穿上。但是在外出的条件下极为不便，南方居住的患者对洗澡的需求更大，夏季炎热，一天需要多次淋浴，没有合适的防水小腿假肢极为不便。部分假肢装配公司也能生产洗澡腿，如图2 所示。

常规洗澡腿可以帮助部分患者解决洗澡问题，它没有连接件，接受腔末端用发泡剂发出病人小腿的长度，然后再打磨发泡剂，磨出患者小腿的轮廓；再沾一块木块，木块也需要磨到踝上的尺寸；然后套上薄膜，在打磨好的小腿轮廓外抽一层树脂；把木块拽下，再掏空接受腔末端的树脂；然后连接静踝脚板或者木胶脚（脚板仿生功能很低）。这样的洗澡腿可以帮助病人实现双腿站立洗澡，但这样洗澡腿制作工艺很繁琐，假脚的功能性很低。患者穿这样的腿能满足的日常生活需要仅限于洗澡[27]，患者日常生活还需要再制作一个功能好的假肢。患者出差时需要携带两条假肢，对于患者仍有很多不便之处。近几年美国生产出防水洗澡小腿便在此基础上得以改进，如图3 所示。

图3 美国产防水洗澡腿假肢

新型防水洗澡腿的优势在于磨好的小腿轮廓外直接套上PVC 外装饰套，这样的洗澡腿方便，患者只需要做一条假肢便得以满足。因为它可以连接任何功能好的脚板，工艺也很简单，装配技师只需要把假肢外装饰袜换成PVC 外装饰套。患者穿这样的假肢可以站着淋浴，在浴室随意走动，完全性的防水大大方便了广大患者。不过，这样的小腿装饰外套美国售价1000 美金，对不少患者来说很昂贵。因此，研发此类装饰外套的需求极大。而降低防水小腿假肢价格进行普遍推广，对实现小腿截肢病人的小腿假肢配置上这样的防水装饰性外套，让他们的生活在洗澡方面无忧具有重要意义。

3 总结

防水小腿假肢研发技术的不断进步、产品的不断完善，是带给小腿截肢患者的最大福音，防水小腿不仅免除洗澡时拆卸的不便，能防水防汗更加卫生，能在游泳时佩戴，也为截肢的水下工作者提供重拾工作的机会，同时为患者提供更多的生活便利和空间。除此之外，防水假肢也给那些无法得到真肢的人予以某种心理及生理上的有限补偿。