上肢矫形器在四肢瘫康复中的应用①

姚申思，曹学军

上肢矫形器在四肢瘫康复中的应用①

姚申思，曹学军

四肢瘫上肢功能存在着不同程度的损伤，这取决于脊髓损伤平面，不同损伤平面应使用不同的上肢矫形器。

四肢瘫；矫形器；上肢；康复；综述

[本文著录格式]姚申思，曹学军.上肢矫形器在四肢瘫康复中的应用[J].中国康复理论与实践,2012,18(7):627-629.

脊髓损伤所造成的肢体瘫痪分为颈髓损伤所致的四肢瘫和胸腰髓损伤所致的截瘫。脊髓损伤的处理可以分为急救阶段、早期康复阶段、后期康复阶段[1]。在四肢瘫后期康复阶段，上肢功能的康复至关重要。

上肢矫形器是利用现代工程学原理与技术，替代和补偿丧失或残存的功能，使上肢尽可能发挥其作用[2-4]。上肢矫形器的主要功能包括：①预防肌肉的过度牵张，如手指的屈曲肌；②矫正畸形，如爪形手；③预防关节挛缩，如肘的屈曲性挛缩；④支持腕手处于功能位；⑤增强肌力；⑥改善功能。四肢瘫应用的上肢矫形器可分为静态矫形器和动态矫形器两种。静态手、腕手矫形器主要保持拇指于功能位置、拇指蹼空间、掌弓以及腕、肘、肩关节功能位；动态矫形器能实现抓握，提高残疾人的日常生活能力[5]。

20世纪70年代以来，四肢瘫患者使用上肢矫形器的数量明显减少。其中有许多原因，例如一些四肢瘫残疾人表示，矫形器让他们看起来更像残疾人，使得他们的生活更加笨重[6]。康复工程工作者要进一步发展上肢矫形器，开发出新材料和新设计，减轻矫形器重量，使之更美观，让残疾人乐于接受，使矫形器真正为残疾人服务。

下面分别讨论颈髓不同损伤平面上肢矫形器的应用。

1 颈4损伤

1.1 特点 有自主呼吸(膈肌运动保存)，除头部自主运动外，四肢和躯干均不能运动，日常生活完全不能自理，需要别人帮助[7]。

1.2 上肢矫形器的应用 静态腕手矫形器[7]用于颈1～颈4损伤缺少腕伸展功能的残疾人，目的是保持腕手功能位，减少挛缩和变形。把腕关节固定于20°伸展位，拇指于外展位；矫形器也起到保护掌弓的作用。

在神经恢复过程中保持正确的姿势和关节活动度非常重要。虽然静态腕手矫形器主要用于保持功能位，但也可以在一些需要腕关节固定的日常生活中使用，如当腕关节固定时，更容易完成对电动轮椅的操纵[6]。

2 颈4损伤(有部分颈5功能)

2.1 特点 颈4完全损伤者会逐渐恢复，出现一些颈5功能。当肘屈曲肌力恢复到Ⅲ级，则属于颈5损伤。

2.2 上肢矫形器的应用

2.2.1 平衡式前臂矫形器(balanced forearm orthosis,BFO) 这一系统包括紧固件、中枢/末端滚珠轴承、中枢/末端旋转臂杆和槽形前臂托。安装位置是将前臂的长轴调整到与水平面成45°～55°。有旋转式、径向式和体外力源驱动式3种[10-11]。

它能为力弱的上肢肌肉，尤其是肩部和肘部，提供支持。利用两个滚珠轴承和轴，依靠肩胛带的上举或抑制来代偿肩、肘及前臂的功能，安装在轮椅上使用，可辅助用餐、刷牙、翻书、玩桌面游戏等。适应症为肩屈曲、肘伸展肌的肌力Ⅰ～Ⅱ级，能稳定地保持坐位者[8-10]。

2.2.2 Ratchet腕手矫形器 可帮助腕伸肌肌力低于Ⅲ级的残疾人完成抓握。Ratchet腕手矫形器最初是为颈5损伤者设计，而后发现一些颈4损伤者和BFO一起使用也会受益。

Ratchet腕手矫形器把腕关节固定在静态位置；拇指支杆使拇指外展，与食指和中指形成对掌位，便于抓握；食指和中指适当屈曲，以利于与拇指指腹接触；闭手通过对侧手按压手指，使食指和中指相对于拇指屈曲实现；若对侧手失用，也可以利用下巴或桌椅的一角；开手通过按松开按钮，激活回返弹簧实现。这一简单的机械设计比复杂的电动系统容易操作。经过正确系统的训练，残疾人可以使用Racthet腕手矫形器完成一系列功能性活动，包括吃饭、写字等[3,6,12]。

2.2.3 夜用矫形器[7]为了预防手部变形，四肢瘫可佩戴夜间静态矫形器。可以是成品，也可以是定制的休息位手矫形器或长对掌矫形器，目的都是支持腕关节，使手指和拇指处于功能位。为预防肘关节活动度受限，在夜间可佩戴肘伸展矫形器，使肘关节处于伸展位。

3 颈5损伤

3.1 特点 膈肌运动较好，呼吸已不困难，但肺活量小。肩胛骨可上提，肘关节可屈曲(肱二头肌作用)，无肘关节伸展动作(肱三头肌瘫痪)，无腕关节背伸动作。仍需辅助才能完成日常生活动作[7]。

3.2 上肢矫形器的应用

3.2.1 BFO 由于肱二头肌肌力仅有Ⅲ级，容易疲劳，在肌力到达Ⅳ级之前可短期使用BFO。

3.2.2 腕活动式腕手矫形器(w rist-action w rist-hand orthosis, WAWHO) 可在受伤后0.5年内使用，适用于腕伸肌力弱(Ⅱ～Ⅲ级)、手部肌肉瘫痪。WAWHO是固定和治疗矫形器。固定作用和静态矫形器类似，使腕手保持在功能位，以预防变形。治疗作用体现在利用腕关节活动机械调节装置来保护和辅助力弱的腕伸肌。这一矫形器可辅助腕伸肌肌力以控制腕的活动范围。如腕伸肌肌力为0，应该在功能位上固定腕关节。随着肌力增强，允许关节活动度加大。此类矫形器能帮助残疾人在不进行治疗时继续锻炼腕关节活动度[3]。

3.2.3 肘矫形器 1998年，Law lor等设计了一种动态的肱三头肌驱动的肘矫形器，用于颈5损伤者[14]。当一侧肘伸展时，通过跨越两侧肩和腕的牵引索把运动传递给对侧肘，使肘屈曲。残疾人穿戴后可以吃饭、刷牙、梳头、打电话、读书等，同时还可锻炼肱三头肌肌力[14]。

4 颈6损伤

4.1 特点 肩关节可以完成主动屈曲、伸展、内收、外展、旋转等动作；肘关节可主动屈曲，但不能主动伸展；腕关节可主动背伸功能，屈指肌力弱。可完成上身更衣、床上翻身、起坐及平面转移。

4.2 上肢矫形器的应用

4.2.1 手矫形器 保持手指、掌弓于正常解剖位置；维持手的握持功能位置；保持被动关节活动度；为今后应用动态矫形器准备条件。

4.2.2 腕驱动式腕手矫形器 适用于腕关节有主动背伸功能的残疾人。通过机械连杆把腕关节主动背伸产生的力传递给瘫痪的食指和中指，使它们被动屈曲，与拇指对掌，完成捏取、握取动作；依靠手的重力作用使腕屈曲，完成开手动作。腕关节驱动式矫形器有兰乔型(Rancho)、恩根型(Engen)、恩格尔型(Engel)、IRM型和RIC型[4,6-7,15-16]。

4.2.3 拇指侧捏功能的腕手矫形器 1977年在美国迈阿密大学举办的“假肢矫形器现状、未来研究发展趋势”大会上，参加者确定了研究适合四肢瘫抓握方式的必要性，Lehneis建议设计一种能实现拇指侧捏功能的矫形器；响应这一建议，纽约Burke康复中心设计了第一个实现拇指侧捏功能的矫形器。这一矫形器有3个主要组成部分：拇指部分、食指部分和前臂部分。拇指和前臂部分通过一根可屈曲的钢丝套索连接。当佩戴者伸腕时，通过钢丝套索把运动传递给拇指，使它与食指的桡侧面接触，实现侧捏[17]。美国Kessler康复机构使用这一矫形器时发现侧捏力小、难以控制，因此利用腕驱动式腕手矫形器的传动机构解决这一问题[18]。30例颈6损伤者安装矫形器后，能更为方便地完成饮水、写字等需要侧捏的日常生活活动[18]。2009年，新西兰的产业研究中心设计了一种简单的、提供拇指侧捏的矫形器[19]。

4.2.4 肌电控制腕手矫形器 1990年，Beniuya等设计了一种肌电控制腕手矫形器，适用于颈5、颈6损伤者[20]。该矫形器仅有500 g，由手指部分和前臂部分组成。手指部分主要保持拇指对掌及掌弓功能位；前臂部分包括表面肌电电极、微型直流电动机、电池和控制电路等；其工作原理是通过表面肌电电极获得的腕伸肌或腕屈肌肌电信号控制手的张合。临床已用于2例颈6完全损伤者，他们能独立穿脱矫形器，可以很好地完成日常生活动作，如吃饭、刷牙[20]。

4.2.5 静态肘矫形器 如夜间可佩戴肘伸展矫形器，可保持肘关节活动度。

4.2.6 动态肘矫形器 该矫形器由金属条、热塑料板、铰链关节和弹力装置组成。利用重力进行伸肘，利用弹力装置的回弹完成屈肘[1,6]。

5 颈7损伤

5.1 特点 肩关节可完成主动屈曲、伸展、内收、外展、旋转等动作；肘关节可有伸展动作(肱三头肌作用)；腕关节可屈曲，掌指关节可伸展，但手的握力不良。

5.2 上肢矫形器的应用 使用长对掌矫形器。为了保持拇指与其他四指，尤其是与食指与中指的对掌位，矫形器延长到前臂，以将腕关节固定于特定肢位[7]。

6 颈8损伤

6.1 特点 上部躯干肌未恢复，手内在肌存在不同程度瘫痪[21]。

6.2 上肢矫形器的应用

6.2.1 手部矫形器 帮助完成更多日常生活动作，如吃饭、刷牙、梳头。

6.2.2 腕驱动式腕手矫形器 1993年，Makaran等设计了一种金属记忆合金作为传动器、把电能转换为机械工作的腕关节驱动式腕手矫形器[22]。这种金属在低温时变形，在高温时恢复到最初形状。这一设计利用金属记忆合金电线和电流完成手指屈曲以便抓握。临床报道1例颈8损伤者使用该矫形器后，能够完成许多日常生活活动，例如洗漱、穿衣、吃饭、使用打字机等[22]。

7 结论

四肢瘫残疾人上肢功能重建需要上肢矫形器的辅助。综合康复小组、医生有责任根据残疾人的脊髓损伤平面、上肢功能、活动限制等因素，制定全面康复计划，确定上肢矫形器的需求、处方。明确需求后，矫形器技师要正确选择上肢矫形器的类型，进行产品设计、适配。在装配上肢矫形器后，要对残疾人进行系统正确的使用训练，使其增加对上肢矫形器的信赖，同时要评估上肢矫形器的使用效果，在使用过程中要根据实际情况和需求对上肢矫形器进行及时调整，并做好随访工作。这些都是保证上肢矫形器成功使用的重要因素。

目前研究介绍的上肢矫形器都是以宽泛的知识和整体趋势为基础，缺少对某一种上肢矫形器使用的研究[7,10]。今后需要进行更多更具体细致的研究，特别是对于各种上肢矫形器使用效果的探讨。

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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)

书讯

1.中国康复研究中心康复工程研究所，北京市100068；2.首都医科大学康复医学院，北京市100068。作者简介：姚申思(1984-)，女，山东泰安市人，硕士，实习研究员，主要研究方向：假肢矫形器。

10.3969/j.issn.1006-9771.2012.07.009

《骨科医师临床应用神经肌肉诊断检查图解》系综合Wafel“肌肉功能解剖图解”、Daniel等“徒手肌力检查法”、Hoppenfeld“骨科医师·神经根损伤节段水平定位图解”等三大名著，由周天健等编译而成。定价：60元/册。购买者可向本刊编辑部邮购，另加邮费15元。