CAT_CAM接受腔的生物力学原理

2020年10月11日发(作者：游绍安)
解析
CAT
—
CAM
技术的生物力学原理及常见错误

谭先军
CA T
—
C
A M
接受腔作为一种新型接受腔形式
,
人们对它的生物力学原理了解甚少
,
对临床装配出
现的错误也没有进行分析 。为此笔者就
CA T
—
CA M
接受腔技术的生物力学原理及常见的装配错误进
行解析 。
CA T
—
CAM
技术的生物力学原理
CA T - CA M
(
Co nto
u
re d A d
d
uct e d
T
roc ha nt e ric - Co nt
r
olle d Ali
g
n me nt Me
t
ho d
)
,
原本是一种对
线方法
,
它要求包容大转子 、包容坐骨 、保持股骨内收 。“
CA T
—
CA M
”接受腔指的就是“坐骨包容接受
腔”
,
又因它的形状呈前后距离大 、内外距离小的纵向椭圆形状
,
也称它为“纵向椭圆接受腔”。故“
CA T
CA M
接受腔”“坐骨包容接受腔”、“纵向椭圆接受腔”、是一个概念
,
经常互换使用 。

接受腔的功能

假肢接受腔通过残肢体积的包容来完成它的基本功能 。根据
ISO
国际标准
,
他们是
: 1
1 垂直力的传
递
(
支撑
)
; 2
1 水平方向力的传递
(
稳定
)
; 3
1 残肢和假肢之间的悬吊
(
悬吊
)

假肢接受腔对残肢体积的包容是其他三个功能中必不可少的前提条件 。这里有两点要加以说明
:a

根据压强
=
压力

面积
:
压力一定时
,
面积越小
,
压强越大 。人的皮肤能长期承受而不被破坏的压力为
2
2
1
5N c m
,
因而要求矫形技术人员要充分利用可以受力的残肢表面积以减小单位面积上压力的大小

b
1 悬吊的三种机制
:
利用解剖结构的悬吊 、利用压力差
(
负压
)
的悬吊 、前两种的联合 。

CA T
—
CA M
接受腔

为了使
CA T
—
CA M
接受腔不与
CAD
—
CA M
相混淆
,
故常采用坐骨包容接受腔的概念 。当考虑到
坐骨结节不再作为载荷传递点
(
或者说处于次要的地位
)
时
,
则必须通过解剖的髋关节把载荷从腿传递
到骨盆 。如果这种载荷转递方式成为可能
,
那么不仅消除了坐骨支撑这个非生理的压力点
,
而且也消除
骨盆和假肢之间两转动点的不一致及坐骨支撑引起骨盆前倾的问题
,
坐骨包容接受腔正好实现了这种
载荷传递方式 。为了了解这种全然不同的接受腔形式
(
参见图
1
)
,
有必要从解剖的角度出发
,
对载荷传递
的生物力学重新进行思考 。
坐骨是坐骨小腿肌群
(
半腱肌 、半膜肌和股二头肌
)
的起点
,
挤压坐骨小腿肌群 、支撑坐骨是从后侧
及远端对载荷传递的补充 。坐骨包容接受腔紧紧地从内侧包容坐骨
,
也要根据肌肉走向从坐骨远端成
型 。
女性骨盆较男性的宽且平 。两侧坐骨间的距离因性别而有明显的差异
: a > b
男性耻骨角为
70
°

75
°
,
而女性耻骨角为
90-
°
100
°
,
参见图
2
。耻骨和坐骨结节之间垂直方向上的高差
:
女性小
,
男性大
,
坐骨
支从后向前的走向呈平缓的上升 。从坐骨到耻骨联合之间对女性患者来说从内侧包容坐骨支要比男性
患者复杂得多 。故使用坐骨包容接受腔对男性患者的装配要比对女性患者更容易取得成效
,
临床实践也
证明了这一点 。
从骨盆远端观察
:
坐骨支和正中面之间女性的夹角约
45
°
,
男性约
30
°
,
参见图
3
、图
4
。坐骨包容接
受腔内侧边缘的走向遵循这种坐骨角度
,
以此与坐骨支撑接受腔内侧边缘走向形成明显的区别 。因为


图
1
横向椭圆和纵向椭圆接受腔近端的区别
图
2
男性和女性骨盆的比较
(
从前方观察
)

图
3
女性坐骨支和正中面的夹角约
45
°
;
接受腔中坐骨包
容的角度被描述为“装置角度”
,
它可比解剖角度小
2 - 3
°


图
4
男性坐骨支和正中面的夹角仅为
30
°“
;
装置角度”可比解剖角度小
2 - 3
°


5
坐骨包容接受腔的轮廓 、水平面上稳 图
定接受腔力的投影 、对线参考线 。
后者没有包容坐骨
,
故不用考虑坐骨支的走向 。

图
6
坐骨包容接受腔额状面上对骨盆
和残肢作用力的简明示意图
图
5
显示了一个坐骨包容接受腔形状的轮廊 。后侧部分是较小半径的圆弧
,
外侧部分微凸起
,
人
们把它几乎作为一个面来描述
;
内 —后侧部分是由坐骨支的角度确定的
,
内 —前侧部分呈轻微凸起
性的修改来适应上述解剖结构 。
股骨正常的内收角度为
8
—
14
°
:
男性为
8
—
10
°
,
女性为
11
—
14
°。制作接受腔时我们必须保证股骨的
正常内收姿势及外侧稳定性
,
这一规则同样适合于坐骨支撑接受腔 。在坐骨包容接受腔中在额状面上一
对几乎水平的力处在同样高度上
:
内侧坐骨包容和外侧大转子下的支撑
,
参见图
6
。在这个高度上内外接
受腔宽度是根据骨性内外
(
M
—
L
)
尺寸确定的
,
这是内外侧向稳定的机理
(
萨伯里希先生把它称为“骨性
)
。锁住效应”另一个决定接受腔适配和功能的因素是大转子下的软组织内外宽度尺寸
,
这也对坐骨的功
能性包容提供了保证条件 。大转子下缘与坐骨支之间的内 —外骨性宽度尺寸和坐骨下
5c m
处内 —外软
组织宽度尺寸之间的差别是受患者的软组织状态决定的 。
接受腔的内侧壁必须包容软组织
,
软组织不应从接受腔内侧隆出 。大转子下缘的外侧支撑和坐骨的
包容形成了两个斜向上指向髋关节中心的力
,
这种受力状态更接近生理的受力状态 。假肢侧站立时在额
状面上稳定骨盆有两个力
:a
1 内侧坐骨包容
; b
1 外侧股骨装置
全接触接受腔的液压静力学和对臀肌部分的附加包容也是载荷传递的一个因素 。
为了更好地理解坐骨包容接受腔的主要特征
,
现作一个归纳
:
1
1 坐骨包容接受腔把坐骨支的后 —内侧部分包容在接受腔中 。
2
1 坐骨结节受到的力比在坐骨支撑
接受腔中小 。
3
1 接受腔在内外方向上较窄 。
4
1 接受腔在前后方向上较宽 。
5
1 对股三角区域的压力小 。
6
1 接受腔应该做成全接触式 。
7
1 外侧装置和股骨内收很明显 。
8
1 接受腔对线时呈内收姿势 。
9
1 接受腔
壁可制成柔性的或硬性的
,
载荷传递的部位应做成坚固的 。
坐骨包容接受腔的优点
: 1
1 对股三角的极小压迫及残肢与接受腔全接触有利于血液循环 。
2
1 股骨
达到了正常生理的内收姿势 。
3
1 坐骨结节受力小 。
4
1 载荷传递接近正常生理状态 。
5
1 避免了接受腔向
外侧的移动 。
6
1 没有使骨盆前倾的力矩作用 。
7
1 更好 、更自然的步态 。
8
1 对软组织压缩量小 。
适应症

CA T
—
CA M
接受腔对大腿截肢患者是一种标准装配
,
它符合正常人体力的传递方式
,
可达到良好
的步态 。只是对以下个别的患者要区别对待
: 1
1 在儿童时期就被截肢的成年人
,
在这些人群中截肢侧的
骨盆生长发育滞后
,
造成坐骨过小而达不到使它在接受腔中运动制动的效果 。
2
1 有明显女性骨盆的人 。
耻骨的角度影响了坐骨间的角度 。这意味着
:
达到
100
°的平直的耻骨角度造成接受腔的夹紧困难 。
3
1 两
坐骨间有一个非同寻常的小间距或者肌群特别发达的人
,
接受腔边缘会擦伤对侧腿 。当肛门位置很低而
使肛门和坐骨间的高度不够时
,
也会影响到装配效果 。
CA T
—
CA M
技术在临床装配中的常见错误及原因分析
接受腔的好坏直接影响到假肢装配的效果
,
而影响装配效果的因素是多方面的
,
除了接受腔本身
外
,
还与静 、动态对线有关
,
我们应全面进行分析
:
透过现象
,
找到原因
,
及时排除问题 。
常规检查

1
1 残肢末端的压力或疼痛
:a
1 近端受力过小
; b
1 接受腔过短
;c
1 阀门贴得过紧

2
1 软组织压缩的判定
: a
1 皮肤是浅红色
:
该区域压缩量不够
; b
1 皮肤是白色
:
该区域均匀受压
; c

皮肤是红色
:
该区域压缩量过大
; d
1 残端部分变紫
:
静脉回流受阻 。

接受腔内侧缘的错误及原因分析

1
1 坐骨结节位于接受腔缘上
(
坐骨支上的压迫
)
: a
1 接受腔内 —外骨性宽度尺寸过小
; b
1 接受腔
压缩量过大
;c
1 接受腔深度不够
; d
1 皮肤过多粘附
;
2
1 在坐骨支和内侧壁之间间隙过大
:
接受腔内外骨性尺寸过大
;

3
1 耻骨支上的压迫
: a
1 边缘走向不正确
; b
1 接受腔内外骨性尺寸过宽
; c
1 内侧缘过高
; d
1 过多的内
收
;

4
1 软组织从接受腔内侧缘隆出
:a
1 内侧缘过低
; b
1 接受腔过紧
;c
1 内侧边缘走向错误
;

5
1 会阴部位产生疼痛
:a
1 内侧缘过锋利
; b
1 内侧缘过窄
;

6
1 对长收肌和股薄肌的压迫过多
: a
1 给这些肌肉活动区间过小
; b
1 在坐骨包容不够时接受腔向外
侧移动了 。
接受腔前侧部分的错误及原因分析

1
1 压迫外阴部位
:
边缘过宽

2
1 对腹肌的损伤
:a
1 边缘过高
; b
1 边缘修整得不圆
;

3
1 在坐位时前侧边缘与残肢间隙过大
: a
1 后缘向外凸出过量
; b
1 前后宽度过大
; c
1 前侧边缘翻边
过宽
;
4
1 在站立时前侧边缘与残肢间隙过大
:a
1 接受腔前后宽度过大
; b
1 前侧边缘翻边过宽
;

5
1 在坐位时接受腔压迫髂前上棘
:
a
1 该部位接受腔边缘过高
; b
1 前后宽度过大 。

接受腔外侧部分的错误及原因分析

1
1 站立时外侧上缘同残肢之间有间隙
: a
1 坐骨不在接受腔里面
; b
1 大转子以上部位修减得不够
(
臀
小肌
)
; c
1 内外宽度
:
肌性尺寸和骨性尺寸过大
; d
1 接受腔对线内收角度不足或者是在取型时没有考虑
足够的内收姿势
;
2
1 对大转子压力过大
: a
1 接受腔内 —外骨性宽度尺寸过小
; b
1 修阴型时对大转子部位填补过多石
膏
;
3
1 外侧缘上有过多的软组织隆起
:
由于修型时修减量过大而造成边缘与身体接触过紧
;

4
1 尽管近侧边缘很服贴
,
但大转子在接受腔里面移动
(
存在漏气
,
产生噪音
)
: a
1 修型不到位
;
b
1 通
过接受腔体积的修整
,
大转子不在取型时的位置
;
5
1 站立期开始时大转子之后的接受腔近侧边缘过松
: a
1 坐骨从包容处滑出了
; b
1 过小的压缩量
; c
1

接受腔对线内收角度不足 。

接受腔后侧部分的错误及原因分析

1
1 臀大肌过多变形
:a
1 后侧边缘走向过高
; b
1 近侧部分压缩量过大
;

2
1 在坐位时皮肤和软组织的夹紧
:
后缘过高或过紧
;

3
1 坐位时接受腔旋转
:a
1 后缘过硬
; b
1 后缘与坐位支撑面不平行
;

4
1 在后缘上出现疼痛
:a
1 边缘不够光滑
; b
1 前后宽过小
,
软组织没有牵拉到位 。

动态试样错误及原因分析

1
1 脚跟离地时整个假肢突然旋转
; a
1 坐骨结节不在接受腔中
; b
1 坐骨包容过高
; c
1 大转子前后区
域均匀地过紧了或者过松了
; d
1 与坐骨的包容相比
,
对长收肌和股薄肌包容不够
;
2
1 脚跟离地时接受腔外旋
:
接受腔压缩量过多
;