1、下肢義肢 義肢 -取代身體失去的肢體 義肢製作之主要目的在用來取代身體失去部分的肢體，而截肢主要目的在於保命。 常見 下肢 義肢的種類 以美國為例，截肢總人口約佔其全國人口之千分之 1.5，按截肢的部位有踝離斷截肢 (賽姆式 )、小腿、大腿、髖離斷、前臂及上臂截肢，按比例而言，小腿截肢約佔一半，上肢截肢約佔十分之一 。 外科手術中 下肢 相關之截肢 狀況如 圖所示 ： 針對各部位截肢 所 使用之義肢 ： 結 合電子、材料、機械 之技術研發 義肢 組成 零組件 : 1. 承筒 : 承筒主要為連接殘肢與義肢的基本結構，配合義肢之其餘部分，承筒可以將截肢者的重量轉移至其他物品或地上，承筒的設計及直接
2、影響到義肢的功能與舒適性。承筒樣式依據肌力的控制與力量的轉移而有不同之設計，大部分的承筒由硬質塑膠組成，在承筒內襯搭配襯入有彈性且與皮膚觸感相近的材料，如矽膠、 PU 材較受大部分截肢患者的青睞 ， 對於活動力強的循環良好的大腿截肢患者，利用吸著式的承筒配合氣門的作用可將義肢固定於殘肢上；對於循環不好殘肢朋友需要注意承筒不需太緊，可在殘肢上穿一層棉質襪套或矽膠襪套以避免壓力集中，並利用皮 帶將承筒固定 。 圖 2.英國 ENDOLITE 內 襯材設計 圖 3. Icex 承筒 設計 组件式 大腿 義 肢 组件式 髖離 斷 義肢 组件式 膝 離斷義肢 组件式 小腿 義 肢 殼 式 足部 義 肢
3、適用於不同長度的大腿殘肢 適用於轉子間截肢、髖關節離斷和半侧骨盆切除的殘肢 適用於膝關節離斷和改進型髁部截肢的殘肢 適用於不同長度的小腿殘肢 適 用 於 足部截肢患者 2. 義足 : 義足 主要的 功能 在作 為身體支撐 、 平衡與步態穩定 ， 在 行走時 義足提供 腳 跟著地期之吸震作用 足部著地期之能量儲存 足趾離地期推進之能量釋放 ，因此碳纖維複合材料材料 於義肢的使用上已 被大量的使用 並 結合吸震 、 儲能 、 反彈 之結構 設計 ，使義足的功能足以發揮 。其 種類 及 說明如下 : (1) 有關節義足可分為 單軸義足與多軸義肢 二種 ， 單軸義足提供踝關節的活動， 行走時支撐期早期
4、，當 腳 跟 著 地 時 ，有一跖屈功能，可提高 義 肢的 穩 定性 ； 多軸義足 在水平面上踝 關節 可以作一定的伸、屈、内外翻等 動 作 適 合各 種複雜的路面， 適用 對 功能性要求 較高 的 截肢者 。 圖 4.德國 OTTOBOCK 公司之 可動 關節 義足 產品 圖 5.英產品 BLATCHFORDENDOLITE 之 多軸義足 產品 (2) 無關節義足：最簡單的無關節足是踝固定彈性跟墊義足（ SACH） ，由 木 腳 和聚氨酯泡沫塑料 製 高回 彈 楔型 腳 跟嵌塊 外 發 泡成形 ， 其 足跟楔形橡 皮墊分為軟、中、硬三種密度 ， 踝關節的動作是由軟質的橡皮足跟模擬產生 ， 足
5、跟橡皮因為 荷 重被壓縮可模擬踝關節動作吸收衝震 ， 其 適用於假肢控制能量较弱或中老年的截肢者 。 圖 6.無關節義足 近年來， 美國飛毛腿系列產品由美國 FLEX FOOT 設計生產其特點 ， 詳細如圖 7 所示 ；全部採用碳纖維材料重量很輕堅固耐用 ,大部分用於殘疾運動員使用，具有強爆發力， 其設計 是以碳纖 複合 材料 作為小腿下端與足踝的基本結構。能量可以同時儲存在小腿下端與義足龍骨中 ， 並在腳趾離地時可將能量釋放出來。目前下肢截肢患者 賽跑的世界記錄保持人為一個名叫 Dennis Oehler 的美國人，他的百公尺記錄為 11.73 秒，兩百公尺為 24.37 秒，四百公尺記錄則
6、為 56.25 秒，這些記錄可以說是超過世界上絕大多數四肢健全的健康人，他就是穿著此種義肢參與競賽的。 圖 7.美國 飛毛腿（ FLEX-FOOT） 義足 產品 3. 膝關節 大腿截肢朋友若要有正常的步態，義肢必須有一個膝關節，而且這個關節在步行支撐期的 壓轉過程中不會屈垮。 (1)單軸 式 自鎖 膝關節： 設定磨擦強度後， 膝關節最大屈膝角約為 150度 ， 於 承重時聯軸擺動夾套中的膝轉動軸摩擦阻力變大，因此阻止了膝關節 的轉動，這個承重自鎖作用與將膝轉動軸後置於承重線的對線設置共同確保了 義 肢的支撐期穩定性 ， 通過對膝轉動軸摩擦阻力和伸展輔助裝置中助伸彈簧進行調節，可以達到理想的擺動
7、期控制功能。 圖 8.單軸自動鎖膝關節 圖 9.單軸定磨擦膝關節 (2) 多 連結 軸 式膝關節：為了提供大腿截肢朋友在站立期與步行支撐期對大腿義肢更好的控制，使用機械連桿的設計連接義肢承筒與義肢小腿，如此便可以產生移動的轉動中心 為 所謂的多 軸 式膝關節。 圖 10.多 軸 式膝關節 圖 11.德國 OTTOBOCK多軸氣壓膝關節 (3) 氣 液壓膝關節：液壓膝關節 之 設計用一活塞在膝關節後方連於大腿滑車，而且這個活塞 筒也連接小腿上的滑車 ， 活塞筒可以是油壓式或氣壓式的，這些油或氣體在流經小孔時會產生阻力，並且在不同步行速度時自動產生不同的阻力 ， 一個活塞筒便可以分別提供支撐期與擺
8、盪期的阻力控制。當膝關節要屈垮時，膝關節阻力自動產生，而且並不影響膝關節的正常屈曲與伸展 ， 膝關節可 120屈曲且配有安全的自鎖裝置 。 圖 12.英國 ENDOLITE 膝關節設計 (4)手動鎖膝關節：在膝關節完全伸展時，鎖住膝關節以避免膝關節屈垮 ， 手 動鎖 定 裝 置可具 備 活 動 及 鎖 定 雙 重功能， 具穩 定性及安全性穩 固之 鎖 定装置，需要手 動鎖 定 裝 置以 從 事某些特殊活 動 的活 躍 截肢者， 具有 手 動鎖 定及 選擇開關 功能 以作 階 段式 訓練 的大腿截肢者。 圖 13.手動鎖單軸膝關節 圖 14.碳 纖歐 柏固定膝 (5)電子膝 ： 電子膝 為 結合
9、 材料 與電子物能原理合成最新設計高科技結晶產品。 由 智慧型微電腦控制， 按 照 個人所需代步速度及腳步 之 步態需求 ， 微電腦持續性立即自動分析調整 使電腦設定馬達轉動，控制閥門關節活動性 ， 設計 特殊單向閥門由吸壓缸與貯壓缸 來 自動調整氣閥， 以 消除其活塞阻力產生 ， 並 設計具 電子與 機械 能雙重選擇設計，使患行走舒適 其 動作 較 敏捷 並 可 遙控自如。 圖 15.英國 ENDOLITE 智慧型電子膝 4. 小腿 小腿部分主要的功能是將身體的重量轉移至足部及地板 。 (1) 外骨骼式（甲殼式）：以塑膠包於木頭之外或全部以塑膠製成的。此 小腿 為 中空且具小腿腿形，力量的傳
10、送經由它外殼傳送， 其缺點在於 質量 重 。 圖 16.外骨骼式 小腿 (2) 內骨骼式（鋁 或碳纖維複合材料 管式）：以雕刻成小腿形狀的泡棉橡膠包於鋁管之外，並在最外面穿上絲襪或乳膠。 其 力量的傳送是靠中央鋁管來傳送的，適合輕度至中度的工作 ， 此小腿 感覺起來比較像真的小腿， 其 外 層 需要更換 ， 且 另一優點是當截肢朋友對義肢的控制較熟練時或需要更好的功能時，可更換 更適用之 膝關節 。 圖 17.內骨骼式 小腿 結合 科技義肢研發與復健訓練將使截肢朋友再站起來 ! 當 截肢朋友更了解自己穿帶義肢的種類 、 功能與特性 ， 相信更使義肢的功能發揮 。 義肢組件的研發技術日新月異 ，
11、 於機構設計上更加符合人體生物力學 ， 在材料 應 用上 ， 質輕 、 高比強度 、 高比剛性之碳纖維編織複合材亦被大量的使用 ， 並整合電子技術開發具人工智慧的電子膝產品 。截肢者除了選配適當的 零 組件外 ， 於承筒 的 量製與組件相對 位置的較準 ， 對於截肢朋友是相當的重要的 ， 且藉 由專業 的 義肢師與物理治療師相互搭配 於義肢的製作與復健 持續 的進行 ， 將使截肢者於復健過程更加順利 。 參考 資料 : 1. 台北榮民總醫院 傷殘重建中心林多倫、曾明基博士 撰寫 義肢 2. OTTO BOCK HEALTH CARE 網址資料 :http:/ www. ottobock. com/en 3. ENDOLITE NORTH AMERICA 網址資料 :http:/
