APP下载

一种新型髋离断外动力假肢的设计方法*

2021-07-23罗胜利喻洪流孟巧玲倪伟李新伟

生物医学工程研究 2021年2期

罗胜利,喻洪流,△,孟巧玲,倪伟,李新伟

(1.上海理工大学康复工程与技术研究所,上海 200093;2.上海康复器械工程技术研究中心,上海 200093;3.民政部神经功能信息与康复工程重点实验室,上海 200093)

1 引 言

髋关节部位截肢常因恶性肿瘤、无法治疗性贫血以及爆发性感染疾病造成,占全部截肢人数的2.2%,死亡率超过50%[1-2]。此外,交通事故、中风以及低概率发生的战争等情况也可能会导致髋关节部位截肢[3]。

研究发现,佩戴髋离断假肢的患者在平衡力及体力足够时,仍需消耗正常人行走所需能量的两倍[4-5]。此外,大部分髋部截肢(见图1)患者在使用髋离断假肢过程中无法控制其站立相和摆动相的稳定,严重影响患者的生活质量。因此,大多数患者常使用轮椅、拐杖等助行器以代替髋离断假肢[6-8],而该方式存在压疮风险,也极易对患者心理造成伤害。

图1 失去髋关节部分功能的情况Fig.1 Loss of partial function of the hip joint

研究发现,使用髋离断假肢患者的平均步行速度在0.83~1.31 m/s,步长在0.65~0.96 m,均明显小于正常值[9],而髋离断假肢的旋转中心与健侧旋转中心不重合是造成该问题的主要因素。

奥托博克公司研发的髋离断假肢系列产品按转动方式分为单轴转动和多中心轴转动两种。见图2,以7E7为代表的单轴转动型假肢,其旋转中心位于支撑板底部,使用过程中需要使用者通过提胯甩腿的方式将假肢甩出。在步态周期中,该方式会引起髋关节角度变化,在承重反应期与迈步相中期发生突变,造成步态不对称。 以Helix为代表的多中心轴转动型假肢,其旋转中心位于支撑板倾面,工作方式同样依赖惯性,其角度变化峰值特征仍然与正常人吻合度不高[8,10]。……

登录APP查看全文