假肢足和踝关节组件
假肢足和踝关节组件是与地面接触的下肢末端部件,它们在足跟着地时吸收冲击,并形成滚动以在站立期推动身体向前。其设计范围从简单的缓冲足到储能回弹和踝关节联动机制,每种设计在稳定性、能量回弹和地形适应性方面提供不同的平衡。
Definition
假肢足和踝关节组件是下肢末端部件,提供地面接触、减震和站立期受控的滚动,其设计在能量储存和回弹方式以及踝关节运动方式上有所不同。
Scope
本主题涵盖假肢足踝在步态中的功能作用、主要设计类别(实心踝缓冲跟、单轴和多轴、储能回弹以及动力或液压踝关节),以及这些设计对截肢者行走产生的生物力学影响。它是一个关于足踝组件的参考概述,而非处方或安装指南。
Core questions
- 假肢足踝在步态的站立期必须提供哪些功能?
- 实心踝缓冲跟、多轴和储能回弹设计在生物力学上有什么区别?
- 能量储存和回弹如何影响行走的代谢成本和肌肉活动?
- 不同踝足机制的比较证据是什么?
Key concepts
- 站立期滚动
- 足跟着地减震
- 实心踝缓冲跟(SACH)设计
- 单轴和多轴踝关节
- 能量储存和回弹(ESR)
- 液压和动力踝关节
- 行走的代谢成本
Mechanisms
在站立期,假肢足必须缓冲足跟着地,允许肢体在足部上方受控地向前滚动(滚动),并提供支撑和蹬离特性以实现向前推进。实心踝缓冲跟足使用可压缩的足跟和刚性足弓;多轴设计增加了内翻-外翻和旋转功能以适应不平坦的地面;储能回弹足使用柔性足弓,在负荷下弯曲并在站立期后期回弹以释放能量。联动式、液压式和动力式踝关节进一步调节踝关节运动,在动力式设计中还增加了净正功。这些差异会影响地面反作用力、残肢负荷、肌肉活动以及行走的代谢成本,这些是生物力学研究中常见的评估结果。
Clinical relevance
足踝选择会影响一个人的行走平稳性、假肢处理斜坡和不平坦地面的能力,以及行走所需的努力程度,了解这些选项有助于康复中的共同决策。本主题描述了组件行为和证据,以供参考和教育;它不是个体处方或安装决策的依据。
Evidence & guidelines
一项关于假肢踝足机制的Cochrane综述发现,证据基础有限,研究规模小且结果异质,未能明确证明某种机制更优。随后的生物力学研究报告称,储能回弹和联动式设计对步态和能量成本有可测量但可变的效应,将足部类型与个体匹配仍然是实际的重点。
History
早期的假肢足是刚性的或仅提供缓冲,实心踝缓冲跟设计成为长期以来的参考。20世纪后期,碳纤维和复合材料足弓的储能回弹足的引入,将注意力转向动态能量回弹,后来的液压和动力踝关节旨在增加适应性运动和主动蹬离。
Debates
- 储能回弹足是否比简单设计显著改善行走?
- ESR和联动式足可以改变地面反作用力、肌肉活动和能量成本,但综述和比较研究报告称,其效果不一致或不显著,且取决于用户的活动水平,因此对于许多用户而言,其相对于简单足的优势仍存在争议。
Related topics
Seminal works
- hofstad-2004
- goh-1994
- ventura-2011
Frequently asked questions
- 什么是储能回弹假肢足?
- 它是一种具有柔性足弓的足,通常由碳纤维或复合材料制成,在站立期负荷下弯曲,并在站立期后期回弹以释放部分储存的能量,旨在帮助向前推进。
- SACH足指的是什么?
- SACH代表实心踝缓冲跟,这是一种历史悠久的设计,具有刚性足弓和可压缩的足跟,可在足跟着地时缓冲冲击,而无需联动式踝关节。