矫形器的基础知识
一、定义
矫形器（orthosis），是用于改变神经肌肉和骨骼系统的结构和机能特性的体外使用装置。矫形器学（orthotics）是一门专门研究使用矫形器治疗患者的的学科。
矫形器应用于四肢、躯干等部位，通过其固定、支持、矫正等作用，治疗骨骼、关节、肌肉和神经疾患并补偿其功能。在临床各科应用广泛，骨科骨折术后，使用矫形器固定保护，可以利于于骨折修复、便于更换辅料；儿科中先天性髋关节脱位，使用蛙式支撑矫形器，利于患儿股骨头在髋臼内发育；最常用于康复科如偏瘫、脑瘫、截瘫等，都需要制作相应的矫形器辅助其功能训练或代偿其部分功能。
随着康复医学和矫形器技术的发展，人们已将矫形器技术与物理治疗、作业治疗、言语治疗列为同等重要的康复治疗技术。我国卫生部要求全国三级甲等医院康复科必须建立矫形器制作室。1996年，国务院审批《中国残疾人事业“九五”计划纲要》和《中国残疾人事业“十五”计划纲要》，在实施方案中明确指出：“肢体残疾康复工作应注意矫形手术、假肢矫形器装配、功能训练三者之间的有机结合和系统服务”。
二、基本功能
（一）稳定功能
矫形器可以将躯干或四肢固定在一定的体位，从而起到稳定关节、支持身体体位、保护易损或受伤部位、利于损伤修复等作用。如骨折或肌腱损伤、或烧伤后，使用矫形器固定关节于特定位置，利于损伤修复；常用的护腕、护膝等护具具有保护关节和软组织的功能。
（二）补偿功能
通过矫形器辅助增强部分运动能力，或代偿丧失的运动功能。如矫形鞋底加用弹簧弹片，可以在承重或运动加压时储存能量，当放松后弹簧弹片将力释放产生助动力。近年来已出现了利用气压或液压装置的动力矫形器，可以给患者在变换体位或移动时提供助力或动力。
（三）矫正功能
通过给身体一定部位施加压力来矫正畸形或防止畸形的加重，是矫形器的主要功能之一。其中躯干矫形器多采用“三点压力系统”原理，可以矫正或预防脊柱矢状面、冠状面的畸形，如用于特发性脊柱侧弯等。但矫形器的矫正功能对成年人骨性的变形无效，尤其是成年人的骨性强直畸形。
（四）免荷功能
通过将部分肢体悬空，转移承重部位，减轻肢体所受负荷，利于关节或肢体的修复。如肩关节半脱位，使用吊带悬吊上肢，可减轻肩关节所受的牵拉力；股骨头坏死可用坐骨承重的下肢矫形器，缓解股骨头受压的状况。
某些矫形器也可能会同时具备两个以上的基本功能。
三、分类
目前，所有支架在外的或称为外骨骼式的装置均统一称为矫形器（orthosis）。临床上有关矫形器的名谓，如矫形器械、矫形装置、支具、支架、夹板、辅助器等，都应归为矫形器。
(一) 按国际和国家标准分类
1960年，美国矫形外科医师学会、美国假肢矫形器教育委员会和美国假肢矫形器学会共同制定了系统的假肢矫形器术语，经过试用、修改后成为国际假肢矫形器技术的统一术语。我国国家质监局1996年公布的国家标准GB/T16432—1996中也采用了这些规范术语，包括：矫形器一词的统一规范使用,将矫形器分为上肢矫形器、下肢矫形器、脊柱矫形器三大类；并根据所应用部位的关节名称来命名不同矫形器的名称，见表3-1。
表3-1 矫形器按其装配部位统一命名及缩写
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中文名称 |
英文名称 |
缩写 |
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手矫形器 |
Hand orthosis |
HO |
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腕矫形器 |
Wrist orthosis |
WO |
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肘矫形器 |
Elbow orthosis |
EO |
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肘腕矫形器 |
Elbow-wrist orthosis |
EWO |
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肩矫形器 |
Shoulder orthosis |
SO |
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肩肘矫形器 |
Shoulder-elbow orthosis |
SEO |
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肩肘腕矫形器 |
Shoulder-elbow-wrist orthosis |
SEWO |
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肩肘腕手矫形器 |
Shoulder-elbow-wrist-hand orthosis |
SEWHO |
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足矫形器 |
foot orthosis |
FO |
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踝足矫形器 |
Ankle-foot orthosis |
AFO |
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膝部矫形器 |
knee orthosis |
KO |
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膝踝足矫形器 |
Knee-ankle-foot orthosis |
KAFO |
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髋部矫形器 |
hip orthosis |
HO |
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髋膝踝足矫形器 |
Hip-knee-ankle-foot orthosis |
HKAFO |
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颈椎矫形器 |
Cervical orthosis |
CO |
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颈胸矫形器 |
Cervical-thoraco orthosis |
CTO |
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颈胸腰骶矫形器 |
Cervical-thoraco-lumbus orthosis |
CTLSO |
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胸腰骶矫形器 |
Thoraco-lumbo-sacral orthosis |
TLSO |
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腰骶矫形器 |
Lumbus-sacrum orthosis |
LSO |
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骶髂矫形器 |
Sacro-iliac orthosis |
SO |
从上述列表中可以看出，通过这一按解剖部位的分类，可以系统地将各种矫形器分别归为所属类型。因为这一分类属于概括性质，不能有效指明矫形器的具体功用、活动性能等具体性质，所以在临床应用时不能简单地以此分类处方。如特发性脊柱侧弯，应根据患者病情给予矫形器处方为腋下型脊柱侧凸矫形器或密尔沃基型脊柱侧凸矫形器，而不能简单地处方为胸腰骶矫形器或颈胸腰骶矫形器。
（二）按矫形器的动力源分类
矫形器可分为自身力源矫形器、体外源力矫形器。
（三）按矫形器的作用、目的分类
矫形器可分为固定性矫形器、矫正性矫形器、免荷性矫形器、功能训练性矫形器、站立矫形器、牵引矫形器、夜间用矫形器等。
（四）按矫形器的主要制作材料分类
矫形器可分为热塑板材矫形器、金属框架式矫形器、皮制矫形器、碳纤矫形器、树脂矫形器、布制矫形器等。
（五）按产品状态分类
矫形器可分为成品矫形器、订制成品矫形器、订制矫形器。
（六）按所治疗的疾病命名
某些矫形器用于治疗特定的疾病，因此矫形器的命名与该疾病联系在一起。如马蹄内翻足矫形器、脊柱侧凸矫形器、截瘫矫形器、平足垫等。
（七）按人名或地名命名
国际上，有许多矫形器是用发明者的人名或所在地名字来命名的。它们通常有特定的结构形式，适用于特定的功能障碍。如色努式脊柱矫形器、费城颈托、洛仑兹髋脱位矫形器等。
四、处方
康复医生和其他临床科室的医生都应接受有关矫形器知识的培训，除应掌握矫形器的基本内容外，还应了解各种矫形器的结构原理和适应证。在开具处方时应深入了解病情，并从生物力学角度考虑肢体存在的缺陷和解决办法。同时也要注意患者的一般身体情况、目前的心理状态，然后根据所掌握的各种情况，在许多可用的矫形器中选择最适合患者的品种。矫形器处方要求明确并切实可行，要将目的、要求、固定范围、体位及作用力的分布等一一写明。对复杂病例或有特殊要求者应与矫形器技师共同商定处方细节。矫形器处方的内容包括以下六个方面：
（一）康复综合评定
通过评定患者的关节主动、被动活动度，韧带稳定性，肌力等级，肌张力情况，关节或骨的畸形程度，肢体长度的差异，皮肤感觉情况，平衡能力，步态分析、手功能评定、心肺功能等综合情况分析出患者主要功能障碍。
（二）矫形器的生物力学功能
根据患者功能障碍情况确定矫形器的生物力学。通常，矫形器需要控制人体关节生物力学运动形式有①、自由(Free, F)：在规定的平面上允许自由运动；②助动(Assist, A)： 应用外力增加某一运动的范围，速度或运动的力量；③阻动(Resist, R)：应用外力减少某一运动的范围，速度或运动的力量；④止动(Stop, S)：在某一特定方向上完全限制运动。⑤固定(Hold, H)： 使某一关节的各方向都不能运动。例如：为了防止一个没有明显小腿三头肌痉挛的偏瘫病人步行中足尖在摆动期触地，可以根据生物力学要求，建议订制一个踝足矫形器，要求踝关节带有踝关节背屈助动、跖屈阻动的踝足矫形器，这样既可以改善步行中摆动期的垂足畸形，又可以缓解足跟触地时来自地面的冲击力。
（三）确定矫形器的装配部位及名称
根据患者功能障碍情况确定矫形器装配部位及名称。比如腓总神经损伤后造成足下垂，其部位主要踝关节，则矫形器的名称为踝足矫形器。
（四）选择矫形器的功能部件
根据患者功能障碍情况、矫形器的生物力学功能和矫形器的名称及部位确定矫形器的功能部件。比如L1脊髓损伤伴完全性截瘫使用膝踝足矫形器进行站立训练，其膝关节部件选择带锁膝关节，踝关节选择跖屈止动踝关节。
（五）确定施力的位置和方式
比如矫正式胸腰椎矫形器,通过肋骨、腋下、骨盆传导侧方三点压力来矫正脊柱侧弯和拉伸脊柱。
（六）选择矫形器的主要材料
矫形器的主要材料有：①金属：不锈钢、铝合金、钛合金等；②塑料 低温塑料板材在80-100度的水温下变软，常温下恢复其硬度，具有记忆性、透明性、一致性等特点，是制作上肢矫形器的主要材料。高温板材在160度的温度下变软，常温下恢复其硬度，较低温板材具有高强度的特点是制作脊柱和下肢矫形器的主要材料，常用的有聚乙烯和聚丙烯；③硅橡胶、皮革、纤维、碳纤等材料 。例如膝踝足矫形器主要金属件选用不锈钢件还是钛合金件或者是碳纤材料，主要塑料件选用聚丙烯还是聚乙烯，都是处方内容。
五、制作方法
由矫形器技师按照处方进行矫形器的设计和制作，包括确定矫形器结构形式、具体材料、关节与关节锁的种类，以及各种附加部件的使用，制成半成品后试用，试样完成后制成成品。矫形器多根据患者病情定制，也有部分矫形器是通过机器成批生产制成。
（一）定制矫形器的程序
矫形器技师通过对照矫形器处方后进行尺寸测量、取阴型、制作和修阳型、抽真空、工作台对线、组装矫形器半成品、试样、加工成品。抽真空技术的使用使矫形器和肢体更吻合，是矫形器发展的重大突破。
（二）系列化、标准化的矫形器
机器化成批生产制成。
六、临床应用
临床上，矫形器的应用非常广泛，康复科、骨科、儿科、神经内科、神经外科等常见疾病都需用矫形器辅助治疗。 矫形器的应用需经过以下八个步骤：
（一）处方制订前评估
安装矫形器之前须经过详细的功能评估。检查工作以康复治疗组的形式进行，包括体检和心理测试。
（二）矫形器处方
（三）矫形器装配前的治疗
主要对患者进行增加肌力、关节活动度和协调功能的康复训炼，并使患者的一般身体状况得到改善。这样，就能为日后更有效地使用矫形器创造条件。
（四）矫形器制作
（五）初检
初检是指矫形器装配就绪，但尚未最后完工时通过患者的试穿对矫形器进行的检查，初检工作为处方医师担任，其目的为：
1.了解矫形器是否达到处方中的各项要求。
2.对矫形器的设计、结构、装配质量、适合情况、能否起到治疗作用等作出评价。
3.便于在矫形器最后完工之前及时进行修改。
(六)矫形器使用训练
矫形器通过初检合格，加工为成品后，即可开始功能训练。矫形器的训练包括教会患者穿脱矫形器和根据不同残疾程度、不同矫形器品种进行必要的功能训练。如上肢矫形器需教会患者正确的使用方法，并进行日常生活的训练；下肢矫形器则需要进行保持身体平衡、迈步、行走、坐下起立、上下楼梯和正确使用拐杖或其它行走康复辅助器具的训练。
（七）终检
终检是指矫形器制作完成，并经过使用训练，在正式交付患者使用之前对矫形器的质量及功能、代偿情况，包括矫形器功能训练所能达到的熟练程度，以及患者的身体和心理状况进行一次综合性的检查和评价。由处方医生、矫形器技师和物理治疗师参加。经过检查，认为各项指标均已达到要求后，才可将矫形器正式交付患者使用。
（八）随访
矫形器交付患者使用后康复医生或矫形器技师将定期随访，一般三个月或半年随访一次，主要了解矫形器的使用情况、疗效、有无副作用和病情的变化等。如果需要，还应对矫形器进行必要的调整，及时矫正。