姚申思，曹學(xué)軍

上肢矯形器在四肢癱康復(fù)中的應(yīng)用①

姚申思，曹學(xué)軍

四肢癱上肢功能存在著不同程度的損傷，這取決于脊髓損傷平面，不同損傷平面應(yīng)使用不同的上肢矯形器。

四肢癱；矯形器；上肢；康復(fù)；綜述

[本文著錄格式]姚申思，曹學(xué)軍.上肢矯形器在四肢癱康復(fù)中的應(yīng)用[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐,2012,18(7):627-629.

脊髓損傷所造成的肢體癱瘓分為頸髓損傷所致的四肢癱和胸腰髓損傷所致的截癱。脊髓損傷的處理可以分為急救階段、早期康復(fù)階段、后期康復(fù)階段[1]。在四肢癱后期康復(fù)階段，上肢功能的康復(fù)至關(guān)重要。

上肢矯形器是利用現(xiàn)代工程學(xué)原理與技術(shù)，替代和補(bǔ)償喪失或殘存的功能，使上肢盡可能發(fā)揮其作用[2-4]。上肢矯形器的主要功能包括：①預(yù)防肌肉的過(guò)度牽張，如手指的屈曲??；②矯正畸形，如爪形手；③預(yù)防關(guān)節(jié)攣縮，如肘的屈曲性攣縮；④支持腕手處于功能位；⑤增強(qiáng)肌力；⑥改善功能。四肢癱應(yīng)用的上肢矯形器可分為靜態(tài)矯形器和動(dòng)態(tài)矯形器兩種。靜態(tài)手、腕手矯形器主要保持拇指于功能位置、拇指蹼空間、掌弓以及腕、肘、肩關(guān)節(jié)功能位；動(dòng)態(tài)矯形器能實(shí)現(xiàn)抓握，提高殘疾人的日常生活能力[5]。

20世紀(jì)70年代以來(lái)，四肢癱患者使用上肢矯形器的數(shù)量明顯減少。其中有許多原因，例如一些四肢癱殘疾人表示，矯形器讓他們看起來(lái)更像殘疾人，使得他們的生活更加笨重[6]?？祻?fù)工程工作者要進(jìn)一步發(fā)展上肢矯形器，開(kāi)發(fā)出新材料和新設(shè)計(jì)，減輕矯形器重量，使之更美觀，讓殘疾人樂(lè)于接受，使矯形器真正為殘疾人服務(wù)。

下面分別討論頸髓不同損傷平面上肢矯形器的應(yīng)用。

1 頸4損傷

1.1 特點(diǎn) 有自主呼吸(膈肌運(yùn)動(dòng)保存)，除頭部自主運(yùn)動(dòng)外，四肢和軀干均不能運(yùn)動(dòng)，日常生活完全不能自理，需要?jiǎng)e人幫助[7]。

1.2 上肢矯形器的應(yīng)用 靜態(tài)腕手矯形器[7]用于頸1～頸4損傷缺少腕伸展功能的殘疾人，目的是保持腕手功能位，減少攣縮和變形。把腕關(guān)節(jié)固定于20°伸展位，拇指于外展位；矯形器也起到保護(hù)掌弓的作用。

在神經(jīng)恢復(fù)過(guò)程中保持正確的姿勢(shì)和關(guān)節(jié)活動(dòng)度非常重要。雖然靜態(tài)腕手矯形器主要用于保持功能位，但也可以在一些需要腕關(guān)節(jié)固定的日常生活中使用，如當(dāng)腕關(guān)節(jié)固定時(shí)，更容易完成對(duì)電動(dòng)輪椅的操縱[6]。

2 頸4損傷(有部分頸5功能)

2.1 特點(diǎn) 頸4完全損傷者會(huì)逐漸恢復(fù)，出現(xiàn)一些頸5功能。當(dāng)肘屈曲肌力恢復(fù)到Ⅲ級(jí)，則屬于頸5損傷。

2.2 上肢矯形器的應(yīng)用

2.2.1 平衡式前臂矯形器(balanced forearm orthosis,BFO) 這一系統(tǒng)包括緊固件、中樞/末端滾珠軸承、中樞/末端旋轉(zhuǎn)臂桿和槽形前臂托。安裝位置是將前臂的長(zhǎng)軸調(diào)整到與水平面成45°～55°。有旋轉(zhuǎn)式、徑向式和體外力源驅(qū)動(dòng)式3種[10-11]。

它能為力弱的上肢肌肉，尤其是肩部和肘部，提供支持。利用兩個(gè)滾珠軸承和軸，依靠肩胛帶的上舉或抑制來(lái)代償肩、肘及前臂的功能，安裝在輪椅上使用，可輔助用餐、刷牙、翻書(shū)、玩桌面游戲等。適應(yīng)癥為肩屈曲、肘伸展肌的肌力Ⅰ～Ⅱ級(jí)，能穩(wěn)定地保持坐位者[8-10]。

2.2.2 Ratchet腕手矯形器 可幫助腕伸肌肌力低于Ⅲ級(jí)的殘疾人完成抓握。Ratchet腕手矯形器最初是為頸5損傷者設(shè)計(jì)，而后發(fā)現(xiàn)一些頸4損傷者和BFO一起使用也會(huì)受益。

Ratchet腕手矯形器把腕關(guān)節(jié)固定在靜態(tài)位置；拇指支桿使拇指外展，與食指和中指形成對(duì)掌位，便于抓握；食指和中指適當(dāng)屈曲，以利于與拇指指腹接觸；閉手通過(guò)對(duì)側(cè)手按壓手指，使食指和中指相對(duì)于拇指屈曲實(shí)現(xiàn)；若對(duì)側(cè)手失用，也可以利用下巴或桌椅的一角；開(kāi)手通過(guò)按松開(kāi)按鈕，激活回返彈簧實(shí)現(xiàn)。這一簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)計(jì)比復(fù)雜的電動(dòng)系統(tǒng)容易操作。經(jīng)過(guò)正確系統(tǒng)的訓(xùn)練，殘疾人可以使用Racthet腕手矯形器完成一系列功能性活動(dòng)，包括吃飯、寫(xiě)字等[3,6,12]。

2.2.3 夜用矯形器[7]為了預(yù)防手部變形，四肢癱可佩戴夜間靜態(tài)矯形器。可以是成品，也可以是定制的休息位手矯形器或長(zhǎng)對(duì)掌矯形器，目的都是支持腕關(guān)節(jié)，使手指和拇指處于功能位。為預(yù)防肘關(guān)節(jié)活動(dòng)度受限，在夜間可佩戴肘伸展矯形器，使肘關(guān)節(jié)處于伸展位。

3 頸5損傷

3.1 特點(diǎn) 膈肌運(yùn)動(dòng)較好，呼吸已不困難，但肺活量小。肩胛骨可上提，肘關(guān)節(jié)可屈曲(肱二頭肌作用)，無(wú)肘關(guān)節(jié)伸展動(dòng)作(肱三頭肌癱瘓)，無(wú)腕關(guān)節(jié)背伸動(dòng)作。仍需輔助才能完成日常生活動(dòng)作[7]。

3.2 上肢矯形器的應(yīng)用

3.2.1 BFO 由于肱二頭肌肌力僅有Ⅲ級(jí)，容易疲勞，在肌力到達(dá)Ⅳ級(jí)之前可短期使用BFO。

3.2.2 腕活動(dòng)式腕手矯形器(w rist-action w rist-hand orthosis, WAWHO) 可在受傷后0.5年內(nèi)使用，適用于腕伸肌力弱(Ⅱ～Ⅲ級(jí))、手部肌肉癱瘓。WAWHO是固定和治療矯形器。固定作用和靜態(tài)矯形器類(lèi)似，使腕手保持在功能位，以預(yù)防變形。治療作用體現(xiàn)在利用腕關(guān)節(jié)活動(dòng)機(jī)械調(diào)節(jié)裝置來(lái)保護(hù)和輔助力弱的腕伸肌。這一矯形器可輔助腕伸肌肌力以控制腕的活動(dòng)范圍。如腕伸肌肌力為0，應(yīng)該在功能位上固定腕關(guān)節(jié)。隨著肌力增強(qiáng)，允許關(guān)節(jié)活動(dòng)度加大。此類(lèi)矯形器能幫助殘疾人在不進(jìn)行治療時(shí)繼續(xù)鍛煉腕關(guān)節(jié)活動(dòng)度[3]。

3.2.3 肘矯形器 1998年，Law lor等設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)的肱三頭肌驅(qū)動(dòng)的肘矯形器，用于頸5損傷者[14]。當(dāng)一側(cè)肘伸展時(shí)，通過(guò)跨越兩側(cè)肩和腕的牽引索把運(yùn)動(dòng)傳遞給對(duì)側(cè)肘，使肘屈曲。殘疾人穿戴后可以吃飯、刷牙、梳頭、打電話、讀書(shū)等，同時(shí)還可鍛煉肱三頭肌肌力[14]。

4 頸6損傷

4.1 特點(diǎn) 肩關(guān)節(jié)可以完成主動(dòng)屈曲、伸展、內(nèi)收、外展、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作；肘關(guān)節(jié)可主動(dòng)屈曲，但不能主動(dòng)伸展；腕關(guān)節(jié)可主動(dòng)背伸功能，屈指肌力弱。可完成上身更衣、床上翻身、起坐及平面轉(zhuǎn)移。

4.2 上肢矯形器的應(yīng)用

4.2.1 手矯形器 保持手指、掌弓于正常解剖位置；維持手的握持功能位置；保持被動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)度；為今后應(yīng)用動(dòng)態(tài)矯形器準(zhǔn)備條件。

4.2.2 腕驅(qū)動(dòng)式腕手矯形器 適用于腕關(guān)節(jié)有主動(dòng)背伸功能的殘疾人。通過(guò)機(jī)械連桿把腕關(guān)節(jié)主動(dòng)背伸產(chǎn)生的力傳遞給癱瘓的食指和中指，使它們被動(dòng)屈曲，與拇指對(duì)掌，完成捏取、握取動(dòng)作；依靠手的重力作用使腕屈曲，完成開(kāi)手動(dòng)作。腕關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)式矯形器有蘭喬型(Rancho)、恩根型(Engen)、恩格爾型(Engel)、IRM型和RIC型[4,6-7,15-16]。

4.2.3 拇指?jìng)?cè)捏功能的腕手矯形器 1977年在美國(guó)邁阿密大學(xué)舉辦的“假肢矯形器現(xiàn)狀、未來(lái)研究發(fā)展趨勢(shì)”大會(huì)上，參加者確定了研究適合四肢癱抓握方式的必要性，Lehneis建議設(shè)計(jì)一種能實(shí)現(xiàn)拇指?jìng)?cè)捏功能的矯形器；響應(yīng)這一建議，紐約Burke康復(fù)中心設(shè)計(jì)了第一個(gè)實(shí)現(xiàn)拇指?jìng)?cè)捏功能的矯形器。這一矯形器有3個(gè)主要組成部分：拇指部分、食指部分和前臂部分。拇指和前臂部分通過(guò)一根可屈曲的鋼絲套索連接。當(dāng)佩戴者伸腕時(shí)，通過(guò)鋼絲套索把運(yùn)動(dòng)傳遞給拇指，使它與食指的橈側(cè)面接觸，實(shí)現(xiàn)側(cè)捏[17]。美國(guó)Kessler康復(fù)機(jī)構(gòu)使用這一矯形器時(shí)發(fā)現(xiàn)側(cè)捏力小、難以控制，因此利用腕驅(qū)動(dòng)式腕手矯形器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)解決這一問(wèn)題[18]。30例頸6損傷者安裝矯形器后，能更為方便地完成飲水、寫(xiě)字等需要側(cè)捏的日常生活活動(dòng)[18]。2009年，新西蘭的產(chǎn)業(yè)研究中心設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的、提供拇指?jìng)?cè)捏的矯形器[19]。

4.2.4 肌電控制腕手矯形器 1990年，Beniuya等設(shè)計(jì)了一種肌電控制腕手矯形器，適用于頸5、頸6損傷者[20]。該矯形器僅有500 g，由手指部分和前臂部分組成。手指部分主要保持拇指對(duì)掌及掌弓功能位；前臂部分包括表面肌電電極、微型直流電動(dòng)機(jī)、電池和控制電路等；其工作原理是通過(guò)表面肌電電極獲得的腕伸肌或腕屈肌肌電信號(hào)控制手的張合。臨床已用于2例頸6完全損傷者，他們能獨(dú)立穿脫矯形器，可以很好地完成日常生活動(dòng)作，如吃飯、刷牙[20]。

4.2.5 靜態(tài)肘矯形器 如夜間可佩戴肘伸展矯形器，可保持肘關(guān)節(jié)活動(dòng)度。

4.2.6 動(dòng)態(tài)肘矯形器 該矯形器由金屬條、熱塑料板、鉸鏈關(guān)節(jié)和彈力裝置組成。利用重力進(jìn)行伸肘，利用彈力裝置的回彈完成屈肘[1,6]。

5 頸7損傷

5.1 特點(diǎn) 肩關(guān)節(jié)可完成主動(dòng)屈曲、伸展、內(nèi)收、外展、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作；肘關(guān)節(jié)可有伸展動(dòng)作(肱三頭肌作用)；腕關(guān)節(jié)可屈曲，掌指關(guān)節(jié)可伸展，但手的握力不良。

5.2 上肢矯形器的應(yīng)用 使用長(zhǎng)對(duì)掌矯形器。為了保持拇指與其他四指，尤其是與食指與中指的對(duì)掌位，矯形器延長(zhǎng)到前臂，以將腕關(guān)節(jié)固定于特定肢位[7]。

6 頸8損傷

6.1 特點(diǎn) 上部軀干肌未恢復(fù)，手內(nèi)在肌存在不同程度癱瘓[21]。

6.2 上肢矯形器的應(yīng)用

6.2.1 手部矯形器 幫助完成更多日常生活動(dòng)作，如吃飯、刷牙、梳頭。

6.2.2 腕驅(qū)動(dòng)式腕手矯形器 1993年，Makaran等設(shè)計(jì)了一種金屬記憶合金作為傳動(dòng)器、把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械工作的腕關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)式腕手矯形器[22]。這種金屬在低溫時(shí)變形，在高溫時(shí)恢復(fù)到最初形狀。這一設(shè)計(jì)利用金屬記憶合金電線和電流完成手指屈曲以便抓握。臨床報(bào)道1例頸8損傷者使用該矯形器后，能夠完成許多日常生活活動(dòng)，例如洗漱、穿衣、吃飯、使用打字機(jī)等[22]。

7 結(jié)論

四肢癱殘疾人上肢功能重建需要上肢矯形器的輔助。綜合康復(fù)小組、醫(yī)生有責(zé)任根據(jù)殘疾人的脊髓損傷平面、上肢功能、活動(dòng)限制等因素，制定全面康復(fù)計(jì)劃，確定上肢矯形器的需求、處方。明確需求后，矯形器技師要正確選擇上肢矯形器的類(lèi)型，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、適配。在裝配上肢矯形器后，要對(duì)殘疾人進(jìn)行系統(tǒng)正確的使用訓(xùn)練，使其增加對(duì)上肢矯形器的信賴(lài)，同時(shí)要評(píng)估上肢矯形器的使用效果，在使用過(guò)程中要根據(jù)實(shí)際情況和需求對(duì)上肢矯形器進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，并做好隨訪工作。這些都是保證上肢矯形器成功使用的重要因素。

目前研究介紹的上肢矯形器都是以寬泛的知識(shí)和整體趨勢(shì)為基礎(chǔ)，缺少對(duì)某一種上肢矯形器使用的研究[7,10]。今后需要進(jìn)行更多更具體細(xì)致的研究，特別是對(duì)于各種上肢矯形器使用效果的探討。

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App lication of Upper Lim b O rthosis for Tetrap legia(review)

YAO Shen-si,CAO Xue-jun.Rehabilitation Engineering Research Institute,CapitalMedical University School ofRehabilitation Medicine,China Rehabilitation Research Centre,Beijing 100068,China

The dysfunction of the upper limbs in tetraplegia depends on the levelof spinal cord injury,and needs different type of upper limb orthosis.

tetraplegia;orthosis;upper limb;rehabilitation;review

R496

A

1006-9771(2012)07-0627-03

2011-12-27

2012-04-22)

書(shū)訊

1.中國(guó)康復(fù)研究中心康復(fù)工程研究所，北京市100068；2.首都醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，北京市100068。作者簡(jiǎn)介：姚申思(1984-)，女，山東泰安市人，碩士，實(shí)習(xí)研究員，主要研究方向：假肢矯形器。

10.3969/j.issn.1006-9771.2012.07.009

《骨科醫(yī)師臨床應(yīng)用神經(jīng)肌肉診斷檢查圖解》系綜合Wafel“肌肉功能解剖圖解”、Daniel等“徒手肌力檢查法”、Hoppenfeld“骨科醫(yī)師·神經(jīng)根損傷節(jié)段水平定位圖解”等三大名著，由周天健等編譯而成。定價(jià)：60元/冊(cè)。購(gòu)買(mǎi)者可向本刊編輯部郵購(gòu)，另加郵費(fèi)15元。