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肌电上肢假肢 (2003-1-6 12:51:18)
随着科技的发展,为了克服传统假肢——机械牵引上肢假肢用牵引锁操作的不方便,在生物物理、精密机器、自动控制等方面技术人员的积极努力下肌电控制上肢假肢被研制成功了。它具有先进的控制技术,优良的机械性能和多样化的运动形式,使得上臂截肢者的功能得到更好的恢复。
一.什么是肌电控制上肢假肢
利用残存肢体产生的生物电,作为信号输入假肢,经过电子系统处理来控制假手的动作,这种假肢就叫肌电控制上肢假肢。
人们不禁要问,什么是肌电?它是怎么控制假肢?肌电控制假肢与其它类型假肢有何区别?
我们知道,人的一举一动都是肌肉收缩的结果,而肌肉收缩则受神经系统传业的生物电信号控制,肌电控制上肢假肢的臂筒里却藏着一个电子和机械的“王国”,当截肢者装上这种假肢,按自己的意志使残肢肌肉收缩时,所产生的电信号,经皮肤传到电极上,通过电子系统放大,滤波处理和肌电模式认虽后,控制电路立即启动假肢里的微电机,带动手或腕、肘、肩关节机械结构使假肢动作。
二、肌电控制上肢假肢有哪些类型和功能
目前已发展到从腕到肩各种不同部位截肢者均可安装的肌电控制假肢系统。
一自由度肌电控制上肢假肢:它的指拇和其它四指张开、闭合,腕可被动旋转,并在任意位自锁,不会因受外力而松动,适用前臂和腕离断截肢者安装。
二自由度肌电控制上肢假肢:它分为两种,一种是上臂二自由度,手指可张、合、肘可屈、伸135度,腕可被动旋转,适用于上臂下段或肘关节截肢者安装。另一种是前臂二自由度,手指可张、合,腕可旋内、旋外360度(或屈曲),适用于前臂残肢有适当长度的截肢者安装。
三自由度肌电控制上肢假肢:手指可张、合,腕可旋内、旋外360度(或屈曲),肘可屈伸135度,适用于上臂中上段或单侧全臂截肢者安装。
四自由度肌电控制上肢假肢:它是由上述三个自同度加上全臂上举、放下这一自同度,适用于双臂截肢者安装。
三、哪些截肢情况适合安装肌电控制上肢假肢
一般来讲,绝大多数失去上肢的肢残人,都可安装肌电控制上肢假肢。然而,安装这种假肢也有一定要要求,截肢部位和残肢长度,显然是决定安装哪种类型假肢的关键因素,而残肢肌肉功能的优劣,则是能否控制好假肢扩要条件。
由于这种假肢是用残肢肌肉产生的肌电信号来控制,因而安装前必须具备两个条件,一是肌电信号要足够大,二是作为信号源的残肢肌肉,能在截肢者的意图下产生正确的肌电信号。根据临床安装经验,如果截肢后经常活动残肢,其肌电信号就比较强,稍加训练就能基本符合要求。因此,肌电控制上肢假肢,早安装比晚安装好,一般伤口愈合和消肿后便可安装,若一时不能安装,也要坚持锻炼肌肉,以免发生废用性萎缩。
特别要指出的是, 对于儿童是否有必要使用肌电控制上肢假肢,一些上肢截肢儿童的父母还未引起足够的重视,许多人错误地认为,到孩子长大成人再安装假肢也不迟。根据科学测定,手的功能对于儿童早期大脑发育和智力发展有着极为重要的作用。尽管现代肌电控制上肢假肢还未发展到对物体的冷热、软硬有触及感的智能化程度,但儿童通过大脑意识——神经——残肢肌肉来操纵肌电控制上肢假肢的动作抓取物体,对其观察、认识、想象能力的形成,提高对思维的发展都有不可低估的影响。目前德国奥托博克公司已完成了3岁到13岁上肢截肢儿童使用的三个系列肌电控制上肢假肢,为孩子们的健康成长创造了条件。
四、肌电控制上肢假肢的正确使用和保养
肌电控制上肢假肢装配、取下和使用都较方便。由于它内部由精密的电子元件和机械组成,因而要正确使用和保养,主要注意以下几点:(1)要避免碰撞、跌落、挤压、高温、潮湿及与酸碱物质接触;(2)假肢不能过载、屈举持重以不超过1公斤为度;(3)在做动作时,不能以外力强制阻止运动;(4)每晚给专用电池充电,不用假肢时应关闭电源;(5)假肢外部连接线如有脱落,可按原位焊接,但切勿擅自折修。
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