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發(fā)布日期:2021-07-20瀏覽量:2998
1、仿生智能膝關(guān)節(jié)
仿生智能膝關(guān)節(jié)是近年來假肢科技發(fā)展的重要成果之一。目前,仿生智能膝關(guān)節(jié)主要有如下產(chǎn)品:
(1) 德國OTTOBOCK公司的智能仿生腿(C-leg):是完全由微機控制的智能液壓膝關(guān)節(jié)。軟件預(yù)定值在瞬間可識別假肢步態(tài)的狀態(tài)、位置。小腿連接管中的電子測力傳感器,分別測取足跟著地和踝部扭力及前腳掌的壓力,并對膝關(guān)節(jié)活動進行控制。能下樓梯、走斜面,并可隨意改變行走速度。
(2) 英國BLATCHFORD公司生產(chǎn)的新型智能大腿假肢:是先進的微處理技術(shù)應(yīng)用于大腿假肢的第二代產(chǎn)品,采用無線遙控裝置上自動反饋系統(tǒng),能自動糾正步態(tài)的偏差,減少行走不適,精確地適應(yīng)截肢者不同的行走速度。
(3) 日本NABCO智能假肢膝關(guān)節(jié) :由內(nèi)置型可編程控制的氣壓膝關(guān)節(jié),即用光電方式測出假肢的擺動速度,提供實時、可變的速度節(jié)律來自適應(yīng)截肢步行速度的改變,使截至患者獲得更平穩(wěn)、更自然、更協(xié)調(diào)的步態(tài)。
2、骨植入假肢配置技術(shù)
骨植入假肢配置技術(shù)或稱為植入式骨整合假肢?;诠侵踩氲募僦?,將人工骨植入人體,一段與殘肢的骨骼相接,另一端與假肢相接。國際上從20世紀60年代便開始了此項研究,改配置技術(shù)的關(guān)鍵是由肢體內(nèi)部到外部的界面處理方式。骨植入假肢配置技術(shù)由于不使用假肢接受腔,殘端軟組織不受力,受力狀態(tài)更為合理,運動范圍加大,具有良好的發(fā)展前景。據(jù)報道,瑞典已經(jīng)有60名截肢者安裝了這種假肢,我國近年來也有相關(guān)研究成果的報道。
3、接受腔的計算機輔助設(shè)計與制造
20世紀80年代發(fā)展起來的假肢接受腔計算機輔助設(shè)計與制造技術(shù)已日益完善,現(xiàn)在已經(jīng)在小腿和大腿假肢接受腔設(shè)計與制造方面得到較好的應(yīng)用。它主要由數(shù)據(jù)采集、輸入系統(tǒng)、模型設(shè)計軟件和數(shù)控加工系統(tǒng)構(gòu)成。在殘肢幾何形狀和尺寸通過數(shù)據(jù)采集與輸入系統(tǒng)輸入計算機后,模型設(shè)計軟件根據(jù)假肢生物力學原理自動生成殘肢的模型,而且該軟件還提供了人機互動界面。技術(shù)人員可以利用模型設(shè)計軟件在計算機上對模型進行修型,得到理想的模型,最終模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為指令,輸出給數(shù)控加工系統(tǒng),將數(shù)字化的虛擬模型制造成實物模型,供進一步加工接受腔使用。這個過程取代了傳統(tǒng)的石膏取型和修型過程,該項技術(shù)與快速形成技術(shù)的結(jié)合,將假肢接受腔工藝技術(shù)發(fā)展推到一個新高度。
4、上肢假肢技術(shù)發(fā)展
用假肢代替上肢的功能,目前還停留在較低的層次。目前,功能性上肢假肢以拉索控制的機械假肢、開關(guān)控制的電動假肢和肌電控制的電動假肢為主。它們不僅功能單一,而且不能“隨心所欲”地控制,這些不足,影響了截肢者使用功能性上肢假肢的熱情和信心。
上肢假肢技術(shù)將從控制和功能兩個方向不斷發(fā)展進步。
(1) 在控制方面,主要是研究開發(fā)神經(jīng)電信號控制和腦電信號等生物信息源控制的假肢。讓假肢隨著人們的思維而動??刂品矫孢€有個重要的內(nèi)容,就是智能控制的感覺反饋。它可以讓假肢更加接近自然人體的功能。當前,觸滑覺傳感器,探測接近覺、關(guān)節(jié)扭矩、觸覺、熱覺、動態(tài)等的多傳感器系統(tǒng),以及探測包括硬度、表面特性、溫度、滑動、表面輪廓、熱傳導(dǎo)性在內(nèi)的多種感覺傳感器系統(tǒng),都在不斷取得進展。
(2) 在功能方面,假肢技術(shù)正在吸收機器人靈巧手技術(shù),以增加假肢功能。當前人們正在研究多自由度的形體適應(yīng)假手的假肢
上肢假肢控制技術(shù)的進展,感覺反饋技術(shù)的運用,多功能假手的出現(xiàn)——仿生智能控制的上肢假肢,將在未來出現(xiàn),這將是上肢假肢技術(shù)發(fā)展的方向。
5、有機硅人體仿生材料
近年來高檔的有機硅人體仿生材料廣泛應(yīng)用在假肢矯形器中。用其制作的假肢硅膠內(nèi)襯套穿著舒適,可為骨突、敏感部位提供緩沖減震作用,幫助殘肢全面接觸和固定形狀。因其具有彈性并釋放硅油,在與殘肢接觸過程中可改善血液循環(huán),可控制或減少殘肢水腫的發(fā)生。因其具有較小的摩擦系數(shù),可減少對皮膚的摩擦,對皮膚創(chuàng)面及瘢痕起到重要的保護作用。有機硅材料對人體皮膚有吸附作用,可增加人體和假肢接受腔的附著力,有效防止假肢脫落,巧妙的解決了假肢懸吊難的問題。
有機硅材料還可以用來制作高檔次假體,如義眼、義耳、裝飾性假手等,外觀漂亮、逼真,細節(jié)表現(xiàn)清晰。
綜上所述,我們可以看到,國際上假肢技術(shù)是隨著社會和科學技術(shù)的進步而不斷的由低級、簡單向高級、復(fù)雜方向發(fā)展的,其進程大約20年為一個階段。如20世紀40至50年代稱為傳統(tǒng)假肢時代,20世界60至70年代為推廣普及組件化假肢的時代,20世紀80到90年代為廣泛推廣應(yīng)用新材料和計算機控制技術(shù)的時代,下一代是智能控制時代!假肢是康復(fù)輔具中發(fā)展較早的一個領(lǐng)域,在過去的100年中,經(jīng)歷了有初級到高級的過程。近幾十年來,由于經(jīng)濟的發(fā)展,不少工業(yè)發(fā)達國家著手解決殘疾人的福利問題,截肢者的康復(fù)和假肢的配置則首當其沖。假肢制作人員的增加、設(shè)備的更新、技術(shù)的改進、科研的加強和假肢教育的重視,使假肢學地位得到確定,為假肢的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。