醫學工程期末報告
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醫學工程期末報告. 組長 : 王偉 丞 4A027017 組員 : 周俊 皜 4A027035 賴建霖 4A027008 蔡 沛庭 4A027025 指導老師 : 侯春茹. 大綱. 義肢的定義 義肢設計上需求 義肢的分類上結構 上肢義肢 下肢義肢 義肢裝置的條件 義肢的美觀 義肢的最新科技應用. 義肢的定義.

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醫學工程期末報告

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Presentation Transcript


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醫學工程期末報告

組長:王偉丞 4A027017

組員:周俊皜 4A027035

賴建霖 4A027008

蔡沛庭 4A027025

指導老師:侯春茹


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大綱

  • 義肢的定義

  • 義肢設計上需求

  • 義肢的分類上結構

  • 上肢義肢

  • 下肢義肢

  • 義肢裝置的條件

  • 義肢的美觀

  • 義肢的最新科技應用


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義肢的定義

  • 1 義肢的分解:義肢的種類五花八門,但分解起來包括下列幾個重要部份套筒或承筒(socket):義肢與殘肢的介面(interface)。這個界面非常重要,因為如果界面沒有做好的話,病人穿上後就會痛或破皮,當然也就不願意去穿戴它了,這也是為什麼套筒需要依病人的殘肢去量身取模的緣故。

  • 2 末端裝置(terminal device):義肢最遠心端的部份,在上肢稱義手,在下肢足。

  • 3 中間部份(intermediate parts):介於套筒與末端裝置間的所有零件,可以用木材、發泡膠、不銹鋼、鋁合金、碳纖維或鈦合金等各式各樣的材質來做。

  • 4 懸吊(suspension):義肢不會平白無故的黏在患者身上,一定要綁一個帶子或用其它的方式,讓義肢不會從患者的身上掉落。


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義肢設計上

  • 關於義肢的設計上,可歸納出三點最主要的需求:一、舒適性:義肢承筒在設計上必須考慮外形、配合度及裝配校準等因子。不但要使殘肢感到舒適,而且要讓義肢發揮最大的功能。在義肢設計上若承套與殘肢的配合良好,則可將殘肢與承筒視為一體,大大提昇行走能力。


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  • 二、穩定性:下肢義肢必需如正常的下肢在站立期時可以提供義肢穿戴者穩定的支撐,這表示在雙腳支撐期必須能穩定的達成重量轉移,在單腳支撐期避免下肢關節的突然屈曲,一般行走所須承受的支撐力通常約達體重的1.5倍。


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義肢的分類上

一:由 中 間 部 份 之 結 構 來 區 分 : 內 骨 骼 型 (endoskeletal) 及 外 骨 骼 型(exoskeletal)* 內骨骼型之特點:組合式義肢,零件可事先做好且零件規格世界統一,因此不同材質或不同廠牌之零件,只要規格相符均可混合組合。* 外骨骼型之特點:耐濕及耐化學物之侵蝕,故適合在水田、鹽田或油污等環境下工作之截肢患者穿戴。

二: 由操控義肢的能源區分:身體動力型(body powered)及外動力型(external

powered)* 身體動力型義肢:靠自己的肌力與關節活動度來操作之機械式義肢* 外動力型義肢:靠外來能源啟動之義肢 氣動式:已較少用,因要背一個瓦斯筒而攜帶不便

☆ 電動式:如肌電義肢(myoelectric prosthesis)優點:美觀且吊帶減少、可以高舉超過頭部而仍可操作、握力強且大小可控制、虎口可以張得很開、患者較不易疲憊。

缺點:昂貴、易故障但不易維修、很重(電池與馬達)、電池充電煩

且受天候影響、馬達有噪音。


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  • 上肢義肢

  • 1 末端裝置(terminal device):

  • 手勾(hook)是two fingers (兩根手指頭) hand,看起來有點可怕但輕巧實用。

    機械手(mechanical hand):外表好看但不很好用,因為操作它很費力,而且如要抓很小的東西時(如小珠子),機械手反而會擋住視線,然而義肢本身並沒有感覺而需靠視覺來代償。至於手勾在這方面問題較少,因其空隙特別多,較不會擋住視線。

    美觀手:有的病人喜歡美觀手,因其有血管、皺紋、汗毛等幾可亂真。

  • 特定活動手:年輕的截肢患者活動力很強,在參加各種運動時必需配戴各種不同的義手如棒球、壘球、游泳、籃球、排球、衝浪、帆船及釣魚等專用手。


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上之義肢的種類

  • 肩胛截除義肢

  • 肩關節離斷義肢

  • 橫掌截肢義肢

  • 橫掌截肢義肢

  • 肘關節離斷義肢

  • 肘下義肢

  • 手掌義肢

  • 肘上義肢

  • 肘上義肢

  • 手指截肢義肢


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上之義肢

  • 肘下截肢義肢(belowelbow,transradial prothesis)

  • 機械式義肢---吊帶(harness):

  • 八字型(figure of 8)

  • 九字型(figure of 9)

  • 馬鞍型---控制系統:

  • 單一(single)

  • 雙重(double) 控制

    肌電義肢


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四、下肢義肢

  • 1 義足:

  • 無踝關節義足:以沙奇義足SACH (solid-ankle-cushion-heel)為代表作。中心是很硬的龍骨solid keel (木頭做的)。後下方是楔形且較柔軟的後跟(cushion heel),故沒有踝關節。為什麼要cushion heel 呢?因為我們走路時,腳跟先著地,腳跟著地後,才整個腳掌著地。而腳跟著地時有個衝擊力,必須靠cushion heel 來吸收此衝擊力。SACH義足便宜耐用尺寸多,有大人小孩、男男女女的尺寸供選擇,但SACH 義足較不適合崎嶇地面。

  • 有踝關節義足:

  • 單軸:就是有一個軸承在中間,可以做背屈或蹠屈這個單方向動作的


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下之義肢的種類

  • 骨盆半截除義肢

  • 臗關節離斷義肢

  • 踝關節離斷義肢

  • 部分足截肢義肢

  • 膝下義肢

  • 膝上義肢

  • 部分足截肢義肢膝上義肢

  • 膝關節離斷義肢


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美觀的義肢

  • 有的病人喜歡美觀手,因其有血管、皺紋、汗毛等

  • 美觀手

    純粹爲了美觀而製作,沒有其他的功能,不過對

    於截肢者建立自信自尊相當有幫助。

  • 功能手

    功能手主要運用身體與殘肢的力量帶動機械結構,

    利用鋼和彈簧的連結達到抓握等動作


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1.美觀手

2.功能手

美觀功能手


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運動型的義肢

  • 特點是要輕、要堅固、可儲存能量在運動時重新釋儲存能量在運動時重新釋放、依殘肢的長短、位置、形狀個別製作,好穿、耐穿才能在競賽中發揮功能


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最新科技應用

  • 英國公司 Touch Bionics,近日透過其官網發表了可用智慧型手機 App 控制的智慧義肢 i-limb ultra revolution。該智慧義肢配備可旋轉拇指以及超級敏感的電子元件,支援用戶透過蘋果 iOS 設備下載 biosim 應用程式,來控制義肢的活動,用戶可方便靈活地使用 biosim 提供的 24 種不同的控制模式,應用程式中還提供一個手部健康檢 查選項,以確保 i-limb ultra revolution 處於正常的工作狀態。i-limb ultra revolution 智慧義肢不僅可使五根手指靈活獨立運行,且智慧義肢的手臂部份也可完成相應動作,比一般的義肢提供準確度更高的抓握動作。用戶除了可透過 biosim 應用程式進行模式切換外,i-limb ultra revolution 智慧義肢也會對肌肉訊號做出相對的回應,並自動換成不同的預設模式,讓用戶執行更多的動作,能夠幫助失去手臂的患者重新獲得正常的抓握能力,並且更容易地 施展日常生活的活動,進而提高傷者的生活品質。

http://www.youtube.com/watch?v=AVkPInSsz5U&feature=player_embedded


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  • 瑞士洛桑聯邦理工學院研究人員密塞拉(Silvestro Micera)表示,已經成功開發能將資訊從頭腦傳輸到義肢,或從義肢傳輸到頭腦的「心靈控制」義肢,透過手臂上兩條主要的神經節點的連接,世界首個即時感應義肢即將問世。

  • 日前,密塞拉在波士頓的美國科學促進協會2013年會中發表2009年開始的研究成果,這個義肢原型已經接在斷肢者Pierpaolo Petruzziello身上測試了四個星期,Petruzziello手臂被植入神經內電極後就能與義肢「接上線」,就算不將義肢直接接在手臂上也能動作。

  • http://www.theverge.com/2013/2/18/4002156/mind-controlled-prosthetic-arm-lets-amputees-feel-to-be-trialled

  • http://www.youtube.com/watch?v=KCIpbRSMfGM


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THE END

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