計算機遠程制作大腿假肢模式的探討

周大偉，吳磊，吳錫漢

2010年第二次全國殘疾人抽樣調(diào)查的數(shù)據(jù)顯示，全國肢體截肢的人數(shù)約2400萬，下肢截肢患者占17%左右[1]。這些截肢患者有相當(dāng)一部分居住在偏遠山區(qū)或者沒有條件安裝假肢的地方。每年中國民政系統(tǒng)的省直假肢中心都有抽調(diào)大量的人力攜帶笨重的假肢制作材料深入這些地方進行假肢裝配，其中中國殘聯(lián)和李嘉誠基金會的長江新里程計劃先后花了近十年的時間分三期工程為各個地方的殘疾人普及假肢裝配[2]。無論哪種方式都極大地消耗了假肢制作部門的精力。隨著計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造(Computer Aided Design-Computer Aided Manufacturing，CADCAM)技術(shù)在工業(yè)運用上的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的假肢行業(yè)也開始出現(xiàn)了專業(yè)的假肢設(shè)計軟件和配套的數(shù)控加工中心[3]。計算機輔助設(shè)計將會加快假肢制作的效率，但是其實際成功率有多少，患者穿戴計算機制作的大腿假肢與手工制作的有沒有區(qū)別，為了驗證計算機輔助設(shè)計制作大腿假肢的實際效果，本研究探討遠程傳遞大腿截肢患者殘肢尺寸表并進行計算機設(shè)計和加工的假肢接受腔適配率和過程的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2013年3～12月來自于上海殘聯(lián)聯(lián)康假肢矯形公司的大腿截肢患者16例，通過大腿假肢裝配臨床檢查表進行檢查后確定所有的患者均適合安裝大腿假肢，根據(jù)患者對研究的支持程度分為2組各8例。①手工組，男女各4例；年齡(35.0±6.0)歲；身高(164.4±10.2)cm；體質(zhì)量(57.4±7.7)kg；第1次裝配假肢2例，第2次6例。②計算機加工組，男6例，女性2例；年齡(28.0±4.0)歲；身高(168.1±11.6)cm；體質(zhì)量(61.5±9.2)kg；第1次裝配假肢5例，第2次3例。從年齡上看，選擇計算機制作加工組的患者較年輕，而且第1次裝配假肢的比例較高，因為他們對于新事物的接收能力較強。2組其他資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

1.2 方法 手工組假肢裝配全部在上海本地制作；計算機加工組的假肢測量和患者適配在上海本地進行，假肢設(shè)計和接受腔加工在北京進行。2組大腿假肢全部制作成坐骨包容接受腔形式，坐骨支撐位呈囊狀包容患者坐骨，口型圈呈長橢圓形[4]。按照大腿假肢標(biāo)準制作流程分為尺寸測量、修型、制作、適配。手工組按照手工常規(guī)流程為患者制作一具大腿假肢，尺寸測量需要包含殘肢尺寸測量和制取殘肢石膏陰型，修型包含石膏陰型修改和石膏陽型修改[5]。計算機加工組采用專用軟件內(nèi)置的大腿模型然后按照患者殘肢尺寸進行修改、匹配[6]。本研究使用北京瑞哈國際假肢矯形貿(mào)易有限公司提供的法國Rodin4D假肢矯形器專業(yè)CADCAM系統(tǒng)。Rodin4D假肢矯形器軟件CAD內(nèi)置了各種類型的大腿假肢接受腔模型，通過軟件的尺寸修改功能、接受腔角度調(diào)整功能和模擬手工修型功能對大腿假肢接受腔進行模型的修改，使內(nèi)置模型符合患者的實際殘肢形狀，從而達到大腿假肢接受腔實際穿戴匹配[7-8]。CAM系統(tǒng)為一臺小型三軸數(shù)控加工中心，可以加工固定尺寸的聚氨酯硬質(zhì)泡沫圓柱形毛胚，將毛胚加工成設(shè)計好的大腿假肢接受腔模型[9]。選擇固定的一名有豐富經(jīng)驗的假肢技師進行殘肢尺寸測量，2組在假肢制作和設(shè)計過程中采用統(tǒng)一的尺寸表和標(biāo)準的測量流程[10-11]。囑咐患者健側(cè)上肢扶住一個專用取型架保持骨盆水平站立，殘肢伸直內(nèi)收位。測量尺寸有：①圍長。使用皮尺通過殘肢內(nèi)側(cè)會陰測量殘肢圍長并向下每隔5cm再次測量圍長至殘肢末端。②寬度。使用游標(biāo)卡尺測量坐骨結(jié)節(jié)至股骨外側(cè)大轉(zhuǎn)子下水平對應(yīng)位置的寬度、坐骨結(jié)節(jié)至外側(cè)髂前上棘下方水平對應(yīng)位置的寬度、內(nèi)側(cè)會陰至外側(cè)大轉(zhuǎn)子上方的斜向?qū)挾?，使用直尺測量內(nèi)測會陰的寬度。③長度。使用皮尺進行殘肢長度測量。測量完畢后將殘肢其他特殊情況進行單獨描述，例如某個部位有疤痕、皮膚粘連、壓痛點等。

1.3 評定標(biāo)準 ①測量假肢制作的時間：包括尺寸測量、修型、制作、適配時間及總時間。②給予大腿假肢臨床功能評估，共69個項目，每項評估指引滿足一般要求計1分，共計0～69分。分數(shù)越高，說明假肢的適配率越高[12]。

2 結(jié)果

在假肢制作時間上，計算機加工組明顯短于手工組(P<0.05)。見表1。

假肢臨床功能評估得分比較，計算機加工組(58.2±4.5)分，手工組(52.4±15.1)分，2組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

組別n尺寸測量修型制作適配合計手工組850.3±12.5120.0±17.1150.8±25.160.5±5.6380.4±74.3計算機加工組820.1±5.6a15.8±2.2a150.8±10.2a60.3±5.4a245.5±44.4a

與手工組比較，aP<0.05

3 討論

手工制作大腿假肢依賴技師的經(jīng)驗和手感，在制作過程中石膏繃帶的纏繞方法和石膏修型的順序都會給假肢制作帶來不確定的因素[13]。為了獲得患者的殘肢形狀，需要石膏繃帶和石膏粉進行陰型和陽型的翻制，從而消耗大量的材料、時間和技師的體力。如果采用新技術(shù)，進行計算機設(shè)計和加工大腿假肢接受腔，將極大地節(jié)約假肢公司的材料和時間成本。通過2組臨床功能評分比較可以看出采用計算機設(shè)計大腿假肢與傳統(tǒng)的手工制作區(qū)別并不顯著，而且計算機設(shè)計的大腿假肢接受腔采用統(tǒng)一的接受腔模型進行尺寸修改，所以針對標(biāo)準大腿殘肢適配率更高，臨床功能評估的得分波動較小。

計算機設(shè)計可以采用互聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)的傳輸。這為大腿假肢遠程加工提供了一種切實可行的方法。通過在不具備假肢安裝的地方設(shè)置臨床裝配點，對大腿假肢患者進行尺寸測量和最后的接受腔適配檢查，在其他具有中心加工系統(tǒng)的地方使用專業(yè)假肢修型軟件選擇優(yōu)化的大腿假肢接受腔數(shù)據(jù)模型，按照實際患者殘肢尺寸進行修改，使數(shù)字模型與患者殘肢盡量地匹配。最后經(jīng)過加工中心加工模型并按照正常的大腿假肢制作流程制作組裝后快遞到臨床裝配點進行患者適配。這種新模式為民政和殘聯(lián)系統(tǒng)提供另外一種假肢安裝途徑，為偏遠地區(qū)的肢殘人帶來福音。

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