全面承重小腿假肢對(duì)小腿截肢后殘肢肌肉萎縮速度的影響研究

陳東，武繼祥，陳南，張勤

隨著康復(fù)工程技術(shù)的發(fā)展與普及，安裝假肢是截肢患者恢復(fù)行走和外觀的主要康復(fù)手段[1]，然而殘肢肌肉萎縮現(xiàn)象是長(zhǎng)期困擾截肢患者恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力的重要因素。目前關(guān)于截肢患者殘肢肌肉萎縮的研究中，普遍認(rèn)為是肌肉的減少引起的廢用性萎縮，而忽略了殘肢與假肢接受腔內(nèi)部之間的力學(xué)狀態(tài)對(duì)肌肉生長(zhǎng)的影響。小腿假肢(prosthese tibiale kegel, PTK)，是目前國(guó)內(nèi)使用較多的一種假肢，它綜合了環(huán)帶式髕韌帶承重小腿假肢(patellar tendon bearing, PTB)與楔子式髕韌帶承重小腿假肢(kondylen betting munster, KBM)的優(yōu)點(diǎn)發(fā)展而成，而全接觸式小腿假肢(total surface bearing, TSB)是在專用的承重取型架上殘肢承重狀態(tài)下取型，接受腔具有全表面接觸、承重合理的特點(diǎn)。本研究擬分析不同假肢接受腔技術(shù)對(duì)小腿殘肢肌肉萎縮速度的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2014年1～7月來我院假肢矯形中心首次裝配小腿假肢的患者65例，入選標(biāo)準(zhǔn)：首次裝配假肢者，截肢術(shù)后3～12個(gè)月以內(nèi)；殘肢皮膚無破損、無大量疤痕、無明顯骨刺等不適立即適配假肢的患者；患者均為一側(cè)小腿截肢，殘肢無畸形等；意識(shí)正常，能夠理解配合使用假肢者。 排除標(biāo)準(zhǔn)：非第一次裝配假肢者；殘肢不適合立即裝配假肢者和殘肢過短或者過長(zhǎng)不適合適配小腿假肢者；患有其它疾病或者身體虛弱者和無法理解試驗(yàn)要求者?；颊叻譃?組，①觀察組30例，男18例，女12例；年齡(38.42±10.05)歲；截肢時(shí)間(6.30±2.45)個(gè)月；殘肢長(zhǎng)度(17.86±4.30)cm。②對(duì)照組35例，男22例，女13例；年齡(36.17±13.59)歲；截肢時(shí)間(8.14±2.50)個(gè)月；殘肢長(zhǎng)度(19.68±4.21)cm。2組一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 方法 2組患者均由同一名假肢制作師完成假肢的取模、測(cè)量、修模、樹脂成型等制作工藝并完成成品假肢的制作，在裝配假肢前均給患者使用彈性繃帶塑形2天后取模制作。觀察組采用TSB接受腔，殘肢殘端在承重狀態(tài)下取型的方法，其接受腔具有全面接觸，承重合理的特點(diǎn)；觀察組在石膏陽性殘端加長(zhǎng)0.3～0.5cm。對(duì)照組采用PTK接受腔，取型方式為技師手法取型方式，石膏陽性殘端加長(zhǎng)2～4cm。

1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 通過選取殘肢腓骨小頭、殘肢最粗部位、殘端等部位殘肢圍度，對(duì)比初次測(cè)量與12個(gè)月、24個(gè)月后的殘肢圍度變化。

2 結(jié)果

2組使用假肢隨訪2年，對(duì)照組2例因個(gè)人原因未參加24個(gè)月后的殘肢圍度測(cè)評(píng)，其余均參與完成研究。結(jié)果顯示觀察組配戴假肢12及24個(gè)月殘肢圍長(zhǎng)明顯高于對(duì)照組(P<0.05)。見表1。

組別n配戴前配戴12個(gè)月配戴24個(gè)月觀察組3027.52±3.2726.34±3.00a25.57±3.60a對(duì)照組3328.34±2.8925.68±2.8024.54±2.60

與對(duì)照組比較，aP<0.05

3 討論

假肢接受腔的設(shè)計(jì)是下肢假肢設(shè)計(jì)中最重要、同時(shí)也是最困難的部分，它將直接影響載荷傳遞的合理性，從而決定佩戴假肢的舒適度和可控性?；诮M織的應(yīng)力與生長(zhǎng)關(guān)系，下肢截肢后殘端力學(xué)環(huán)境的變化、殘端微環(huán)境的改變與肌肉萎縮有直接關(guān)系[2]。殘肢肌肉萎縮現(xiàn)象，一般以截肢后12個(gè)月萎縮最快，直到24個(gè)月后萎縮速度才逐漸趨于穩(wěn)定，但如果在使用不適配的假肢后，殘肢萎縮現(xiàn)象將繼續(xù)萎縮一直持續(xù)數(shù)年。接受腔與殘肢之間的力學(xué)狀態(tài)是影響殘肢萎縮的重要原因， Portnoy等[3]發(fā)現(xiàn)殘端與接受腔之間的相互作用會(huì)導(dǎo)致肌肉和脂肪組織內(nèi)部應(yīng)變和應(yīng)力的提高，而骨骼肌在強(qiáng)機(jī)械力刺激、廢用、缺血、缺氧以及其他組織環(huán)境變化狀態(tài)下會(huì)相應(yīng)地發(fā)生肥大與萎縮。PTK假肢接受腔設(shè)計(jì)過分強(qiáng)調(diào)局部受力，在步行中使得局部軟組織應(yīng)力過大集中于負(fù)重區(qū)域，如脛骨兩側(cè)，腘窩、小腿后側(cè)等部位，造成單位面積上壓力增大。研究發(fā)現(xiàn)，在外載荷的作用下軟組織會(huì)發(fā)生很多的變化，如血管的壓迫導(dǎo)致血供不足，以及營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充不足等，這些因素都會(huì)影響到肌肉的正常生長(zhǎng)[4]。TSB假肢通過讓患者在負(fù)重狀態(tài)取模，充分利用殘端與接受腔之間的力學(xué)傳導(dǎo)機(jī)制實(shí)現(xiàn)殘肢與接受腔完全接觸，增大了接觸面積，單位面積上平均壓力減小更符合流體靜力學(xué)原理[5]，通過適量的殘端負(fù)重和合理的容積控制，有效避免局部壓力過高對(duì)深層組織的損傷，使殘端更接近正常生理環(huán)境與力學(xué)狀態(tài)，有效降低了殘端肌肉細(xì)胞缺血、缺氧情況，從而有效延緩了殘肢肌肉萎縮。

肌蛋白合成與分解代謝動(dòng)態(tài)平衡的變化直接影響著肌肉質(zhì)量的變化，當(dāng)合成大于分解就會(huì)出現(xiàn)肌肉肥大，相反則出現(xiàn)肌肉萎縮。殘肢肌肉萎縮是因?yàn)樵诘脱醐h(huán)境下肌蛋白的合成與分解失衡、肌細(xì)胞的調(diào)亡所致。TSB假肢努力做到全接觸和殘肢底端部分承重就是為了既不損害動(dòng)脈、靜脈和淋巴循環(huán)，又不影響神經(jīng)傳導(dǎo)，在擺腿時(shí)血液被吸入到殘肢遠(yuǎn)端，在站立中期被吸入到殘肢的血液又被泵出，促進(jìn)了殘肢軟組織的血供，減少了殘肢肌肉細(xì)胞因?yàn)槿毖毖醵蛲?，防止肌?xì)胞蛋白合成與代謝失衡的發(fā)生，有效減緩殘肢萎縮速度[6]。PTK、PTB、KBM小腿假肢接受腔在制作中殘端與接受腔底部常留有空間，在步行中易形成一個(gè)負(fù)壓腔，長(zhǎng)時(shí)間使用易引起殘端血液循環(huán)障礙，肌細(xì)胞因?yàn)槿毖毖醵铀俚蛲觯脱醐h(huán)境不但抑制肌動(dòng)蛋白的合成，還將促進(jìn)肌蛋白的分解導(dǎo)致肌肉蛋白丟失，繼而加速了殘肢肌肉萎縮。使用此類假肢24個(gè)月后萎縮最為明顯，約占初次圍度的10%，如不加以干預(yù)萎縮現(xiàn)象還將持續(xù)發(fā)生，并嚴(yán)重影響假肢的舒適性與可控性。

目前對(duì)于接受腔的設(shè)計(jì)依然很難形成一套完整的機(jī)制，致使目前假肢接受腔制作技術(shù)的合理性仍然依賴于假肢師的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和技能，還需要更多的研究指導(dǎo)與臨床實(shí)踐。

[1] 方麗丹, 賈曉紅, 竇鵬. 小腿殘肢與假肢接受腔界面應(yīng)力的理論研究[J].中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志, 2005, 20(7): 490-492.

[2] 但建波, 蔣文濤. 下肢截肢殘端肌肉萎縮生物力學(xué)研究[J]. 醫(yī)用生物力學(xué), 2011, 26(6): 581-583.

[3] Portnoy S, Yizhar Z, Shabshin N, et al. Internal mechanicalconditions in the soft tissues of a residual limb of a transtibialamputee[J]. J Biomech, 2008, 41(9): 1897-909.

[4] 呂守芹, 楊帆, 龍勉. 細(xì)胞-分子生物力學(xué)研究進(jìn)展[J]. 醫(yī)用生物力學(xué), 2009, 24(2): 79-84．

[5] Mak A, Zhang M, Boone DA. State-of-the art research inlower limb prosthetic biomechanics socket interface: A review[J]. J Rehabil Res Dev, 2001, 38(2): 161-174．

[6] 賴卿, 曹學(xué)軍. 生物力學(xué)用于假肢性能評(píng)價(jià)的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐, 2010, 16(1): 40-41．