骨科生物力学

会计学1骨科生物力学骨科生物力学第1页/共95页2. .骨骼的作用骨骼的作用：支撑身体自重：支撑身体自重与关节配合实现运动功能与关节配合实现运动功能. .形态形态：长骨长骨(long bone)呈长管状，分布于四肢，呈长管状，分布于四肢，分一体两端。体又称骨干，内有空腔称髓，容分一体两端。体又称骨干，内有空腔称髓，容纳骨髓。体表面有纳骨髓。体表面有 l2个血管出入的孔，称滋个血管出入的孔，称滋养孔。两端膨大称骺，有一光滑的关节面，与养孔。两端膨大称骺，有一光滑的关节面，与相邻关节面构成关节。骨干与骺相邻的部分称相邻关节面构成关节。骨干与骺相邻的部分称于骺端，幼年时保留一片软骨，称骺软骨，骺于骺端，幼年时保留一片软骨，称骺软骨，骺软骨细胞不断分裂繁殖和骨化，使骨不断加长。软骨细胞不断分裂繁殖和骨化，使骨不断加长。成年后，骺软骨骨化，骨干与骺融为一体，其成年后，骺软骨骨化，骨干与骺融为一体，其间遗留一骺线间遗留一骺线。第2页/共95页3长骨长骨短骨扁骨不不规规则则骨骨第3页/共95页4短骨短骨(short bone)形似立方体，多成形似立方体，多成群分布于连结牢固且稍灵活的部位，如群分布于连结牢固且稍灵活的部位，如腕骨。腕骨。 扁骨扁骨(flat bone)呈板状，主要构成颅呈板状，主要构成颅腔、胸腔和盆腔的壁，起保护作用，如腔、胸腔和盆腔的壁，起保护作用，如颅盖骨和肋骨。颅盖骨和肋骨。不规则骨不规则骨(irregular bone)形状不规则，形状不规则，如椎骨。有些不规则骨内有腔洞，称含如椎骨。有些不规则骨内有腔洞，称含气骨气骨 ，如上颌骨。，如上颌骨。第4页/共95页5. .结构结构第5页/共95页6第6页/共95页7第7页/共95页8第8页/共95页9. .骨的成分骨的成分第9页/共95页10. .性能要求性能要求：足够的强度：抵抗破坏的能力：足够的强度：抵抗破坏的能力足够的刚度：抵抗变形的能力足够的刚度：抵抗变形的能力足够的稳定性：保持原有形状的能力足够的稳定性：保持原有形状的能力耐磨损耐磨损第10页/共95页11二、骨组织的力学特性二、骨组织的力学特性. .骨骼的力学特点骨骼的力学特点骨骼受力性能好：所受应力分布合理，关节之骨骼受力性能好：所受应力分布合理，关节之间摩擦力小间摩擦力小骨骼的性能有变异性：机械性能随年龄、性别、骨骼的性能有变异性：机械性能随年龄、性别、职业、个体环境差异有所不同职业、个体环境差异有所不同骨骼的力学体系处于平衡状态以适应人体任何骨骼的力学体系处于平衡状态以适应人体任何体位体位骨骼有自动反馈控制的特点骨骼有自动反馈控制的特点. .骨形态对力学性能的影响骨形态对力学性能的影响. .化学成分对力学性能的影响化学成分对力学性能的影响有机物使骨具有弹性，无机物使骨硬而脆有机物使骨具有弹性，无机物使骨硬而脆第11页/共95页12三、骨的机械性质三、骨的机械性质. .骨在拉伸时的机械性能骨在拉伸时的机械性能在线性范围内应力应变成正比，在线性范围内应力应变成正比，干燥骨：干燥骨：=0.4%=0.4%，湿润骨，湿润骨，=1.2%=1.2%人和动物骨的机械性能见表人和动物骨的机械性能见表. .骨压缩时的机械性质见表骨压缩时的机械性质见表. .人体骨的力学特性见表人体骨的力学特性见表第12页/共95页13四、应力遮挡四、应力遮挡. .应力遮挡：应力遮挡：发生骨折的骨经固定后，负发生骨折的骨经固定后，负重情况下产生应力重新分配导致骨受力减小重情况下产生应力重新分配导致骨受力减小的现象。的现象。. .影响因素影响因素：内外固定器械的刚度与固定方：内外固定器械的刚度与固定方式式骨折类型与骨端接触程度骨折类型与骨端接触程度肢体负重的方式与程度肢体负重的方式与程度第13页/共95页14第二章骨科内固定器械第二章骨科内固定器械一、一、 螺丝钉螺丝钉1. 1.自攻丝螺丝钉自攻丝螺丝钉：使用时在骨上打导向孔，：使用时在骨上打导向孔，螺丝钉拧入时，自动切割出螺纹。拧入特别是在螺丝钉拧入时，自动切割出螺纹。拧入特别是在骨密质时时阻力较大骨密质时时阻力较大非自攻丝螺丝钉非自攻丝螺丝钉：使用时先在骨上钻导向孔，：使用时先在骨上钻导向孔，然后在导向孔上攻丝，拧入时阻力小，无骨屑排然后在导向孔上攻丝，拧入时阻力小，无骨屑排出出. .皮质骨螺钉皮质骨螺钉：应用在骨密质的螺钉，属于：应用在骨密质的螺钉，属于非自攻丝，整个长度上都有螺纹。非自攻丝，整个长度上都有螺纹。松质骨螺钉松质骨螺钉：螺纹外径较大底径较小，为：螺纹外径较大底径较小，为自攻螺钉，使用时不需攻丝。自攻螺钉，使用时不需攻丝。第14页/共95页15螺丝钉螺丝钉钢板螺丝钉螺丝钉钢板、螺丝钉第15页/共95页16第16页/共95页17. .使用使用：能通过对侧皮质骨对骨折端施加压：能通过对侧皮质骨对骨折端施加压力达到固定目的。力达到固定目的。 二、钢板二、钢板. .钢板钢板：是紧贴在骨骼通过与螺钉配合而进行：是紧贴在骨骼通过与螺钉配合而进行骨折内固定的方法。骨折内固定的方法。. .保护性钢板保护性钢板（中和钢板）：骨折部位由拉（中和钢板）：骨折部位由拉力螺钉固定，由钢板对骨折区域进行保护。力螺钉固定，由钢板对骨折区域进行保护。钢板使用前通常要进行塑性变形，使钢板外形钢板使用前通常要进行塑性变形，使钢板外形与骨骼的外形一致。变形时常使用模板。与骨骼的外形一致。变形时常使用模板。. .支持钢板支持钢板：骨的干骺区由骨松质和很薄的：骨的干骺区由骨松质和很薄的骨密质组成，该组织损伤后用于固定的钢板叫支持骨密质组成，该组织损伤后用于固定的钢板叫支持钢板。钢板。第17页/共95页18. .特殊形状的支持钢板特殊形状的支持钢板：有些骨骼两端有特殊形：有些骨骼两端有特殊形状，用于这些骨骼的钢板叫特殊形状支持钢板。状，用于这些骨骼的钢板叫特殊形状支持钢板。有、形钢板、匙形钢板、三叶形钢板，这种钢板有、形钢板、匙形钢板、三叶形钢板，这种钢板结构薄、强度较低。结构薄、强度较低。. .加压钢板加压钢板：横断和斜断形的骨折不能用拉力螺钉进：横断和斜断形的骨折不能用拉力螺钉进行固定，通过加压钢板与加压器配合使用使骨骼在轴线方行固定，通过加压钢板与加压器配合使用使骨骼在轴线方向产生压力进行固定。向产生压力进行固定。. .角钢板角钢板：由刃板和钢板组成，刃板与钢板间有一定：由刃板和钢板组成，刃板与钢板间有一定角度（角度（130）。）。第18页/共95页19钢板钢板钢板钢板三叶型钢板三叶型钢板第19页/共95页20钢板钢板第20页/共95页21第21页/共95页22加压器加压器加压器的使用加压器的使用第22页/共95页23三、髓内钉三、髓内钉：在骨骼髓腔内置入一生物相容性好、：在骨骼髓腔内置入一生物相容性好、具有一定强度的内在物，以达到骨折连接与固定的具有一定强度的内在物，以达到骨折连接与固定的作用，这种方法叫髓内钉固定，该内置物叫髓内钉。作用，这种方法叫髓内钉固定，该内置物叫髓内钉。1. 1.材料材料：要求生物相容性好、化学性能稳定、良好：要求生物相容性好、化学性能稳定、良好的韧性、高机械强度、无毒、无致癌性等的韧性、高机械强度、无毒、无致癌性等主要有：不锈钢、铬钴合金、钛合金、钴镍合主要有：不锈钢、铬钴合金、钛合金、钴镍合金金. .髓内钉截面髓内钉截面：形状：三叶草形、菱形、正方形、圆环形等，形状：三叶草形、菱形、正方形、圆环形等，对承载能力有影响。对承载能力有影响。截面直径：直径越大，髓内钉刚度越好。截面直径：直径越大，髓内钉刚度越好。第23页/共95页24髓内钉髓内钉加压骑缝钉加压骑缝钉第24页/共95页25髓内钉髓内钉第25页/共95页26髓内钉髓内钉第26页/共95页27. .髓内钉长度髓内钉长度. .附加固定装置附加固定装置、常见的髓内钉系统、常见的髓内钉系统. .髓内钉类型髓内钉类型第27页/共95页28四、形状记忆合金内固定器械四、形状记忆合金内固定器械. .形状记忆合金形状记忆合金：在设定温度下具有形状记忆功能在设定温度下具有形状记忆功能同时具有超弹性功能的新型材料。同时具有超弹性功能的新型材料。 在发生塑性变形后，经升温至某一温度（该温度在发生塑性变形后，经升温至某一温度（该温度可以设定）之上，可完全回复到变形前的形状。钛镍可以设定）之上，可完全回复到变形前的形状。钛镍基形状记忆合金、铜基形状记忆合金。基形状记忆合金、铜基形状记忆合金。. .加压骑缝钉加压骑缝钉：挑选大小合适的骑缝钉，浸入在消毒：挑选大小合适的骑缝钉，浸入在消毒冰水中，用特制的工具使骑缝钉变形，量取骑缝钉变冰水中，用特制的工具使骑缝钉变形，量取骑缝钉变形后的跨距，在对合后的骨上钻两个孔，将骑缝钉从形后的跨距，在对合后的骨上钻两个孔，将骑缝钉从冰水中取出后插入孔中，骑缝钉受热后恢复原形，起冰水中取出后插入孔中，骑缝钉受热后恢复原形，起到固定效果。到固定效果。第28页/共95页29. .环抱器环抱器：采用镍钛形状记忆合金制成，用于治疗长：采用镍钛形状记忆合金制成，用于治疗长骨骨折。旨在保持骨折稳定性的同时，减少对压缩应骨骨折。旨在保持骨折稳定性的同时，减少对压缩应力的遮挡作用和骨骼的损伤。力的遮挡作用和骨骼的损伤。 4.优点优点 人为损伤小，生物相容性好，力学性能好，操作简便，人为损伤小，生物相容性好，力学性能好，操作简便，持续的自加压功能，愈合周期短，体积小重量轻，可持续的自加压功能，愈合周期短，体积小重量轻，可降低骨质疏松率。降低骨质疏松率。第29页/共95页30环抱器环抱器加压骑缝钉加压骑缝钉第30页/共95页31第三章：基础骨科器械第三章：基础骨科器械电动式电钻电动式电钻手摇式电钻手摇式电钻充电式摆锯充电式摆锯咬骨钳咬骨钳丝锥丝锥第31页/共95页32下肢骨折器械包下肢骨折器械包髋关节假体器械包髋关节假体器械包第32页/共95页33第四章骨外固定器械第四章骨外固定器械第一节概述第一节概述一、定义一、定义骨外固定技术：在骨折处穿放钢针，再用一种金属或骨外固定技术：在骨折处穿放钢针，再用一种金属或高强度非金属材料制成的特殊装置把裸露在皮肤外的针高强度非金属材料制成的特殊装置把裸露在皮肤外的针端连接固定起来，用固定、加压、牵引作用达到治疗骨端连接固定起来，用固定、加压、牵引作用达到治疗骨折、骨与关节矫形的作用的技术。折、骨与关节矫形的作用的技术。骨外固定器：用于这种技术的装置骨外固定器：用于这种技术的装置二、发展趋势二、发展趋势.结构形式多元化、系列化、通用性好结构形式多元化、系列化、通用性好.钢针直径减小，粗针与细针、全针与半针相结合钢针直径减小，粗针与细针、全针与半针相结合.功能上更实用，有固定、牵伸、加压兼顾骨折的再功能上更实用，有固定、牵伸、加压兼顾骨折的再整形。整形。.材料强度高、生物相容性好、重量轻材料强度高、生物相容性好、重量轻第33页/共95页34外固定器械外固定器械指骨用外固定器械指骨用外固定器械第34页/共95页35第二节骨外固定器械的特点及适应症第二节骨外固定器械的特点及适应症一、特点一、特点.对各种复杂骨折都可以进行及时有效的固定对各种复杂骨折都可以进行及时有效的固定.不影响伤肢的血液循环不影响伤肢的血液循环.可改变固定的刚度，实现早期的牢固固定与后期的可改变固定的刚度，实现早期的牢固固定与后期的弹性固定。弹性固定。.提供多种生物力学环境，可根据不同骨折实行固定。提供多种生物力学环境，可根据不同骨折实行固定。 .架空创伤处，很好地解决了固定与伤口处理之间的架空创伤处，很好地解决了固定与伤口处理之间的矛盾矛盾第35页/共95页36.骨愈合快、治愈率高、并发症少，发生并发症骨愈合快、治愈率高、并发症少，发生并发症容易处理。容易处理。.操作比钢板内固定简单、易于掌握，无需广泛操作比钢板内固定简单、易于掌握，无需广泛切开、创伤小。比石膏或小夹板固定稳固、不影响切开、创伤小。比石膏或小夹板固定稳固、不影响关节活动。关节活动。.术后允许再调整，术后允许再调整，.骨折处不存留异物，无需二次手术骨折处不存留异物，无需二次手术10.治疗时间短治疗时间短第36页/共95页37外固定器械外固定器械指骨用外固定器械指骨用外固定器械第37页/共95页38二、适应症二、适应症.广泛软组织损伤、伤口污染严重及难以彻底清创的广泛软组织损伤、伤口污染严重及难以彻底清创的开放式骨折开放式骨折.感染性骨折感染性骨折.多发性骨折多发性骨折.某些闭合性骨折：骨折粉碎严重或关节骨折某些闭合性骨折：骨折粉碎严重或关节骨折.需多次搬动和分期处理的骨折需多次搬动和分期处理的骨折.烧伤合并骨折烧伤合并骨折.开发性骨盆骨折开发性骨盆骨折.因各种原因不能手术治疗的骨折因各种原因不能手术治疗的骨折.作为非坚强骨内固定的补充作为非坚强骨内固定的补充第38页/共95页39第三节组合式骨外固定器第三节组合式骨外固定器一、概述一、概述.特点：固定牢固、机构灵巧、随意穿针、并发症少特点：固定牢固、机构灵巧、随意穿针、并发症少.类型：治疗骨折固定功能为主类型：治疗骨折固定功能为主矫形固定、牵引、加压矫形固定、牵引、加压肢体延长牵伸功能为主肢体延长牵伸功能为主二、结构特点二、结构特点.结构：骨外固定器各构件之间的相互联系，相互作结构：骨外固定器各构件之间的相互联系，相互作用方式，超静定空间结构用方式，超静定空间结构.特点结构多元化特点结构多元化 钢针布局灵活钢针布局灵活 刚度可调控刚度可调控 功能件优化组合功能件优化组合 操作方便操作方便第39页/共95页40固定架固定架 第40页/共95页41第四节组合式骨外固定器的使用方法第四节组合式骨外固定器的使用方法 一、操作步骤一、操作步骤1、使用前对产品、工具进行常规术前消毒。、使用前对产品、工具进行常规术前消毒。2、清创消毒铺无菌巾，根据骨折部位、清创消毒铺无菌巾，根据骨折部位X光片选好穿光片选好穿针位置方向。针位置方向。3、穿针位置用手术刀切开、穿针位置用手术刀切开510mm，用止血钳分离，用止血钳分离组织达骨膜。组织达骨膜。4、将肌肉护套插入切口处达骨膜，拔出内芯，用骨、将肌肉护套插入切口处达骨膜，拔出内芯，用骨锤轻扣护套顶部使尖端入骨。锤轻扣护套顶部使尖端入骨。5、选用与骨针相对应的钻头钻至对侧骨膜。、选用与骨针相对应的钻头钻至对侧骨膜。6、取出钻头旋入骨针使其穿出对侧、取出钻头旋入骨针使其穿出对侧12mm为宜，取为宜，取下护套。下护套。7、用同样方法旋入其余三只骨针。、用同样方法旋入其余三只骨针。第41页/共95页428、将固定架连接器（、将固定架连接器（2）上的压紧顶丝（）上的压紧顶丝（6）松开）松开旋转旋转1/2圈，外旋加压器（圈，外旋加压器（3）留出）留出2.55mm的距的距离，松开模块（离，松开模块（4）上（）上（7）及（）及（9），取下（），取下（4）将模块（将模块（4）接装到四只骨针上，离皮肤）接装到四只骨针上，离皮肤1015mm，球柄（球柄（5）与骨杆成）与骨杆成90旋紧（旋紧（9），骨折复位达），骨折复位达理想位置，将主体（理想位置，将主体（1）卡入四个模块（）卡入四个模块（4）将紧）将紧固螺丝（固螺丝（7）可靠固定，然后可靠固定骨针紧固顶）可靠固定，然后可靠固定骨针紧固顶丝（丝（9）。）。9、旋转加压器（、旋转加压器（3）使骨折断端融合，可靠固定）使骨折断端融合，可靠固定压紧顶丝（压紧顶丝（6）。）。10、如许跨关节固定，半环型固定可用组合块连、如许跨关节固定，半环型固定可用组合块连接主体或半环。接主体或半环。第42页/共95页43第43页/共95页44二、注意事项二、注意事项1、严重骨质疏松者禁用。、严重骨质疏松者禁用。2、紧固螺丝（、紧固螺丝（7）时先紧两端再紧其他，以减少内应）时先紧两端再紧其他，以减少内应力。力。3、加压不易过紧，以免影响骨折生长。、加压不易过紧，以免影响骨折生长。4、本产品禁止二次使用。、本产品禁止二次使用。第44页/共95页45骨科外固定示意图骨科外固定示意图第45页/共95页46第五节组合式骨外固定器常用类型第五节组合式骨外固定器常用类型. .单边式单边式骨外固定器骨外固定器结构简单，操作方便，穿越肌肉少，对人体损结构简单，操作方便，穿越肌肉少，对人体损伤小伤小. .双边式双边式骨外固定器骨外固定器结构较简单，牵引、加压方便结构较简单，牵引、加压方便. .方框式方框式骨外固定器骨外固定器固定可靠、穿越肌群少固定可靠、穿越肌群少. .半环式半环式骨外固定器骨外固定器固定可靠，受力均匀，针孔少，固定可靠，受力均匀，针孔少，第46页/共95页47骨外固定器骨外固定器半环式骨外固定器半环式骨外固定器第47页/共95页48双边式骨外固定器双边式骨外固定器单边式骨外固定器单边式骨外固定器第48页/共95页49 第五章人工关节第五章人工关节 第一节概述第一节概述人工关节：利用人工材料制成的假体，取代被疾病破坏的人工关节：利用人工材料制成的假体，取代被疾病破坏的关节，缓解疼痛、畸形和功能障碍，重建一个接近正常功关节，缓解疼痛、畸形和功能障碍，重建一个接近正常功能的关节，能的关节，人工髋关节、人工膝关节人工髋关节、人工膝关节第49页/共95页50人工髋关节人工髋关节人工膝关节人工膝关节第50页/共95页51第二节人工关节常用材料第二节人工关节常用材料一、人工关节材料要求一、人工关节材料要求足够的强度、疲劳强度、耐磨损、抗腐蚀足够的强度、疲劳强度、耐磨损、抗腐蚀有较好的生物相容性，无毒副作用，耐腐蚀有较好的生物相容性，无毒副作用，耐腐蚀弹性模量接近人体弹性模量接近人体二、金属材料二、金属材料.不锈钢：杂质含量低、延展性好，易加工，疲不锈钢：杂质含量低、延展性好，易加工，疲劳强度、耐腐蚀性及生物相容性比钛合金差，以被劳强度、耐腐蚀性及生物相容性比钛合金差，以被其他材料替代。其他材料替代。.钛合金：弹性模量低，生物相容性好，疲劳强钛合金：弹性模量低，生物相容性好，疲劳强度高，耐腐蚀性好，摩擦系数高。缺点是耐磨性差度高，耐腐蚀性好，摩擦系数高。缺点是耐磨性差.钴合金：耐磨性、耐磨性和综合机械性能好，钴合金：耐磨性、耐磨性和综合机械性能好，是较优良的植入材料是较优良的植入材料第51页/共95页52三、非金属材料三、非金属材料.超高分子聚乙烯超高分子聚乙烯摩擦系数低，磨损碎屑易引发溶骨反应，影响人工关摩擦系数低，磨损碎屑易引发溶骨反应，影响人工关节寿命，常用来制作关节中的髋臼杯。节寿命，常用来制作关节中的髋臼杯。.陶瓷：假体硬度高，组织相容性好，表面光洁，耐陶瓷：假体硬度高，组织相容性好，表面光洁，耐磨性好，产生的碎屑少，脆性大磨性好，产生的碎屑少，脆性大.聚甲基丙烯酸甲酯（骨水泥）聚甲基丙烯酸甲酯（骨水泥）PMMA由单体与粉剂组成，单体由聚阻剂和促进剂组成由单体与粉剂组成，单体由聚阻剂和促进剂组成粉剂由甲基丙烯酸甲酯好引发剂组成粉剂由甲基丙烯酸甲酯好引发剂组成发展方向：提高耐剪力、耐张力，减少骨水泥的松发展方向：提高耐剪力、耐张力，减少骨水泥的松动和断裂。动和断裂。.其他材料：其他材料：第52页/共95页53第三节人工髋关节第三节人工髋关节一、简介：髋关节受力复杂，负重大，同时承受拉、一、简介：髋关节受力复杂，负重大，同时承受拉、压、扭转、和界面剪切作用，要求材料必须有足够压、扭转、和界面剪切作用，要求材料必须有足够的强度、韧性、疲劳强度、抗磨损、抗腐蚀能力，的强度、韧性、疲劳强度、抗磨损、抗腐蚀能力，髋关节长期植入人体，材料要具有良好的生物相容髋关节长期植入人体，材料要具有良好的生物相容性，无毒副作用，耐腐蚀，弹性模量接近与人体的性，无毒副作用，耐腐蚀，弹性模量接近与人体的皮质骨，皮质骨，二、组成：髋臼、股骨头、关节柄二、组成：髋臼、股骨头、关节柄第53页/共95页54第54页/共95页55第55页/共95页56三、骨水泥型全髋关节型置换系统三、骨水泥型全髋关节型置换系统将金属的股骨柄用骨水泥固定到股骨髓腔内，金属股将金属的股骨柄用骨水泥固定到股骨髓腔内，金属股骨头与超高分子聚乙烯髋臼杯连接，髋臼用骨水泥固定。骨头与超高分子聚乙烯髋臼杯连接，髋臼用骨水泥固定。四、无骨水泥型全髋关节置换系统四、无骨水泥型全髋关节置换系统通过植入人体和周围组织间所建立的相互配合来实现，通过植入人体和周围组织间所建立的相互配合来实现，常通过以下形式实现固定：常通过以下形式实现固定：表面活性材料、表面组构材料、多孔涂层材料表面活性材料、表面组构材料、多孔涂层材料五、髋关节的头臼配伍五、髋关节的头臼配伍光滑的钴合金高强度超高分子聚乙烯髋臼结合光滑的钴合金高强度超高分子聚乙烯髋臼结合第56页/共95页57第四节人工膝关节第四节人工膝关节一、简介：对运动功能要求高，解剖结构复杂一、简介：对运动功能要求高，解剖结构复杂材料：钴合金超高分子聚乙烯材料：钴合金超高分子聚乙烯二、固定方式：二、固定方式：骨水泥固定效果较好骨水泥固定效果较好非骨水泥通过紧密压配和骨组织长入假体达到固定效果非骨水泥通过紧密压配和骨组织长入假体达到固定效果三、限制程度三、限制程度限制型人工膝关节：手术后膝关节只能在一个平面内限制型人工膝关节：手术后膝关节只能在一个平面内活动，易引起应力集中，一般不用于初次置换的患者。活动，易引起应力集中，一般不用于初次置换的患者。非限制型人工膝关节：活动不受限制，应用广，特别非限制型人工膝关节：活动不受限制，应用广，特别是初次置换患者。是初次置换患者。四、特殊膝关节四、特殊膝关节第57页/共95页58人工膝关节人工膝关节人工膝关节人工膝关节第58页/共95页59人工肩关节人工肩关节人工肘关节人工肘关节第59页/共95页60人工椎间盘人工椎间盘第60页/共95页61第六章假肢、矫形器与功能辅助装置第六章假肢、矫形器与功能辅助装置 第一节概述第一节概述当肢体形态结构与功能遭受损害，不能通过当肢体形态结构与功能遭受损害，不能通过锻炼建立适当的代偿功能时，就必须依赖康复工锻炼建立适当的代偿功能时，就必须依赖康复工程手段提供功能替代设备，以减轻功能障碍程度，程手段提供功能替代设备，以减轻功能障碍程度，改善肢体活动能力，这类设备包括假肢、矫形器、改善肢体活动能力，这类设备包括假肢、矫形器、助行器、轮椅等助行器、轮椅等第61页/共95页62第二节假肢第二节假肢一、简介：假肢是人体缺损肢体的人造替代物，用于弥补缺一、简介：假肢是人体缺损肢体的人造替代物，用于弥补缺损肢体的形状和功能。损肢体的形状和功能。二、假肢的发展趋势二、假肢的发展趋势.假肢结构、种类的更新假肢结构、种类的更新.假肢接收腔材料工艺的改进假肢接收腔材料工艺的改进.假肢装配工具的科学化假肢装配工具的科学化.综合康复综合康复三、上肢假肢：用于替代整体或部分上肢的假肢三、上肢假肢：用于替代整体或部分上肢的假肢 特点：人手的功能复杂，动作灵巧、感觉敏锐，目前很难特点：人手的功能复杂，动作灵巧、感觉敏锐，目前很难完全替代，完全替代，.分类：分类：按截肢部位：假手、前臂假肢、肩部假肢按截肢部位：假手、前臂假肢、肩部假肢按使用功能：装饰性假肢、功能性假肢按使用功能：装饰性假肢、功能性假肢按作用原理：索控式上肢假肢、肌电式上肢假肢按作用原理：索控式上肢假肢、肌电式上肢假肢第62页/共95页63上肢假肢上肢假肢上肢假肢上肢假肢第63页/共95页64上肢假肢上肢假肢下肢假肢下肢假肢第64页/共95页65.装饰性上肢假肢装饰性上肢假肢是用健康手来开闭假手的被动式假肢，无自动活是用健康手来开闭假手的被动式假肢，无自动活动功能，主要起恢复自然外表的装饰作用，大多用塑动功能，主要起恢复自然外表的装饰作用，大多用塑料制成，具有仿真外形，前臂和肘部可被动活动，常料制成，具有仿真外形，前臂和肘部可被动活动，常用于上臂残肢过短等难以安装功能性假肢的情况。用于上臂残肢过短等难以安装功能性假肢的情况。.索控式假肢又叫主动式抓握手臂索控式假肢又叫主动式抓握手臂截肢者可以利用自身力量操纵控制，去完成各种截肢者可以利用自身力量操纵控制，去完成各种特点功能的主动式上肢假肢特点功能的主动式上肢假肢肩部力量、残肢力量，需要进行强化训练肩部力量、残肢力量，需要进行强化训练第65页/共95页66.肌电式上肢假肢肌电式上肢假肢由人体生物电控制的假肢，截肢者作手的伸由人体生物电控制的假肢，截肢者作手的伸屈动作，残肢会发出一种肌电信号，启动假肢做屈动作，残肢会发出一种肌电信号，启动假肢做相应动作，是目前最先进的假肢。相应动作，是目前最先进的假肢。四、下肢假肢：四、下肢假肢：从骨盆以下至趾关节以上截肢的每个部位所从骨盆以下至趾关节以上截肢的每个部位所安装的假肢，都叫下肢假肢，由假脚、机械关节、安装的假肢，都叫下肢假肢，由假脚、机械关节、容纳残肢的接受腔组成容纳残肢的接受腔组成第66页/共95页67.分类：分类：按截肢部位：半足假肢、趾骨截肢假肢、踝关节离按截肢部位：半足假肢、趾骨截肢假肢、踝关节离断假肢、小腿假肢、膝离断假肢、大腿假肢、髋离断断假肢、小腿假肢、膝离断假肢、大腿假肢、髋离断假肢假肢按构造形式：骨骼式、壳式假肢按构造形式：骨骼式、壳式假肢按适用范围：生活型、运动型假肢按适用范围：生活型、运动型假肢.壳式下肢假肢壳式下肢假肢假肢的臂筒起支撑作用，木质接受腔的下肢假肢重假肢的臂筒起支撑作用，木质接受腔的下肢假肢重量轻、透气性好、保暖性好。量轻、透气性好、保暖性好。.骨骼式下肢假肢骨骼式下肢假肢由下肢假肢标准零部件组装而成，能为下肢截肢患由下肢假肢标准零部件组装而成，能为下肢截肢患者提供优良功能、行走步态良好的假肢，者提供优良功能、行走步态良好的假肢，第67页/共95页68下肢假肢下肢假肢第68页/共95页69五、假肢的保养与维护五、假肢的保养与维护.保持接受腔内清洁，使用接受腔内衬套时尽量保保持接受腔内清洁，使用接受腔内衬套时尽量保持干燥清洁持干燥清洁.注意接受腔裂纹注意接受腔裂纹.发现关节及结合部有松动、异常时，及时进行检发现关节及结合部有松动、异常时，及时进行检查维修查维修.装饰外套易破损，要及时维修装饰外套易破损，要及时维修.假肢中的塑料部件，不能与酸、碱、火、有色溶假肢中的塑料部件，不能与酸、碱、火、有色溶液、硬物接触液、硬物接触.假肢中的精密机械系统，应避免潮湿、冲击，定假肢中的精密机械系统，应避免潮湿、冲击，定期检查期检查.定期到假肢生产厂检查假肢定期到假肢生产厂检查假肢第69页/共95页70第三节矫形器第三节矫形器一、简介：矫形器又叫辅助器，是用于四肢、躯干一、简介：矫形器又叫辅助器，是用于四肢、躯干等部位，通过力的作用以预防、矫正畸形，治疗骨等部位，通过力的作用以预防、矫正畸形，治疗骨关节及神经肌肉疾病并补偿其功能的器械。关节及神经肌肉疾病并补偿其功能的器械。二、基本功能二、基本功能.稳定与支持稳定与支持.矫正功能矫正功能.助动功能助动功能.分担重力负荷以减轻关节受力分担重力负荷以减轻关节受力三、矫形器的类型：上肢矫形器、下肢矫形器、脊三、矫形器的类型：上肢矫形器、下肢矫形器、脊柱矫形器柱矫形器第70页/共95页71.上肢矫形器：用于保持不稳定的肢体于功能位，上肢矫形器：用于保持不稳定的肢体于功能位，提供牵引力以防止变形，预防或矫正肢体畸形，帮提供牵引力以防止变形，预防或矫正肢体畸形，帮助无力的肢体运动助无力的肢体运动固定性上肢矫形器：局部相对制动，用于辅助固定性上肢矫形器：局部相对制动，用于辅助治疗骨不连、关节炎、腱鞘炎等治疗骨不连、关节炎、腱鞘炎等矫正性上肢矫形器：对某些关节萎缩起到持续矫正性上肢矫形器：对某些关节萎缩起到持续矫正作用，或限制关节等异常运动防止畸形。矫正作用，或限制关节等异常运动防止畸形。功能性上肢矫形器：上肢部分肌肉瘫痪时，通功能性上肢矫形器：上肢部分肌肉瘫痪时，通过稳定松弛等关节来维持功能活动。过稳定松弛等关节来维持功能活动。第71页/共95页72上肢矫形器上肢矫形器下肢矫形器下肢矫形器第72页/共95页73.下肢矫形器：足矫形器、膝踝矫形器、长腿支具、下肢矫形器：足矫形器、膝踝矫形器、长腿支具、足矫形器（矫形鞋）：通过特制等高帮皮鞋，矫治足矫形器（矫形鞋）：通过特制等高帮皮鞋，矫治轻度等足内翻或外翻畸形轻度等足内翻或外翻畸形承重性下肢矫形器：用于下肢骨不连或关节融合术承重性下肢矫形器：用于下肢骨不连或关节融合术后愈合未愈后愈合未愈稳定性下肢矫形器：常用于肌肉弛缓性瘫痪，稳定稳定性下肢矫形器：常用于肌肉弛缓性瘫痪，稳定关节，以利负重行走关节，以利负重行走第73页/共95页74脊柱矫形器脊柱矫形器下肢矫形器下肢矫形器第74页/共95页75.脊柱矫形器脊柱矫形器颈椎矫形器：用于辅助治疗颈椎病及某些外伤引颈椎矫形器：用于辅助治疗颈椎病及某些外伤引起或先天性疾病引起的颈椎不稳，起或先天性疾病引起的颈椎不稳， 软式围领、硬式围领、颈椎矫形器软式围领、硬式围领、颈椎矫形器固定式脊柱矫形器用于脊柱术后及骨折愈合早期，固定式脊柱矫形器用于脊柱术后及骨折愈合早期，围腰、硬式脊柱矫形器，围腰、硬式脊柱矫形器，矫正式脊柱矫形器：常用于小儿原发性脊柱侧弯矫正式脊柱矫形器：常用于小儿原发性脊柱侧弯的矫正的矫正第75页/共95页76助行器助行器第76页/共95页77第四节助行器第四节助行器.作用：分担体重减轻下肢关节应力负荷作用：分担体重减轻下肢关节应力负荷扩大下肢支撑面积扩大下肢支撑面积保证步行练习安全性保证步行练习安全性.手杖：用于轻度的步行功能障碍手杖：用于轻度的步行功能障碍.拐杖：有腋杖和臂杖拐杖：有腋杖和臂杖.步行器：可提供稳固的四点支撑，用于下肢和躯干肌步行器：可提供稳固的四点支撑，用于下肢和躯干肌力及平衡功能严重减弱的患者，有四轮式、二轮式、移动力及平衡功能严重减弱的患者，有四轮式、二轮式、移动式、步行车。式、步行车。第77页/共95页78第五节轮椅第五节轮椅.普通轮椅普通轮椅.特性轮椅特性轮椅.电动轮椅电动轮椅第六节腿部功能训练器第六节腿部功能训练器.简介：用微电脑自动控制，模拟人体自然运动，简介：用微电脑自动控制，模拟人体自然运动，通过激发人体的自然复原力，充分激发人体自然复原通过激发人体的自然复原力，充分激发人体自然复原力，充分发挥组织代偿作用，可以促进组织愈合，减力，充分发挥组织代偿作用，可以促进组织愈合，减轻术后痛苦，防止关节内粘连。轻术后痛苦，防止关节内粘连。第78页/共95页79第79页/共95页80第80页/共95页81牵引床牵引床第81页/共95页82第82页/共95页83第七章常用骨科体外治疗仪器第七章常用骨科体外治疗仪器第一节电脑骨创伤治疗仪第一节电脑骨创伤治疗仪一、简介：该仪器通过特制的磁耦合器产生一定规律及特一、简介：该仪器通过特制的磁耦合器产生一定规律及特定强度的交变磁场，作用于患者的骨折创伤部位，可起到定强度的交变磁场，作用于患者的骨折创伤部位，可起到消炎、消肿、镇痛效果，并能使骨折处产生骨痂，加速骨消炎、消肿、镇痛效果，并能使骨折处产生骨痂，加速骨愈合。愈合。二、组成：由主机和电磁耦合器组成二、组成：由主机和电磁耦合器组成三、仪器特点三、仪器特点.全自由度伸缩的探头保证治疗效果全自由度伸缩的探头保证治疗效果.治疗时不需接触皮肤在夹板、石膏固定下即可治疗治疗时不需接触皮肤在夹板、石膏固定下即可治疗.采用独特的磁头设计保证磁力线穿透治疗采用独特的磁头设计保证磁力线穿透治疗第83页/共95页84第二节骨质疏松治疗仪第二节骨质疏松治疗仪、简介：骨质疏松症是一种全身性骨骼疾病，其、简介：骨质疏松症是一种全身性骨骼疾病，其特点是骨质减少，骨组织细微结构被破坏，使骨的特点是骨质减少，骨组织细微结构被破坏，使骨的脆性增加，骨折危险性增加。骨质疏松就是针对原脆性增加，骨折危险性增加。骨质疏松就是针对原发性骨质疏松、继发性骨质疏松等各种临床症状进发性骨质疏松、继发性骨质疏松等各种临床症状进行治疗的医疗器械行治疗的医疗器械第84页/共95页85.仪器特点仪器特点低强度无毒副作用低强度无毒副作用无需服用雌性激素，避免人体损害无需服用雌性激素，避免人体损害操作简单，计算机控制操作简单，计算机控制重建骨结构、修复骨小梁裂纹，提高骨骼力学强度重建骨结构、修复骨小梁裂纹，提高骨骼力学强度降低骨折发生率，加速骨折愈合降低骨折发生率，加速骨折愈合第三节冲击波治疗机第三节冲击波治疗机.简介：经射线或超找到目标后，再将其移至监视简介：经射线或超找到目标后，再将其移至监视器上的焦点位置，冲击波源发出冲击波通过耦合方式进入器上的焦点位置，冲击波源发出冲击波通过耦合方式进入人体，利用冲击波的生物学效应或物理效应治疗运动系统人体，利用冲击波的生物学效应或物理效应治疗运动系统疾病疾病.组成：冲击波波源、耦合装置、治疗床、控制台、定组成：冲击波波源、耦合装置、治疗床、控制台、定位系统位系统第85页/共95页86骨科冲击波治疗仪骨科冲击波治疗仪第86页/共95页87骨质疏松治疗系统骨质疏松治疗系统第87页/共95页88第88页/共95页89钢板钢板第89页/共95页90第四章骨外固定器械第四章骨外固定器械第一节概述第一节概述一、定义一、定义骨外固定技术：在骨折处穿放钢针，再用一种金属或骨外固定技术：在骨折处穿放钢针，再用一种金属或高强度非金属材料制成的特殊装置把裸露在皮肤外的针高强度非金属材料制成的特殊装置把裸露在皮肤外的针端连接固定起来，用固定、加压、牵引作用达到治疗骨端连接固定起来，用固定、加压、牵引作用达到治疗骨折、骨与关节矫形的作用的技术。折、骨与关节矫形的作用的技术。骨外固定器：用于这种技术的装置骨外固定器：用于这种技术的装置二、发展趋势二、发展趋势.结构形式多元化、系列化、通用性好结构形式多元化、系列化、通用性好.钢针直径减小，粗针与细针、全针与半针相结合钢针直径减小，粗针与细针、全针与半针相结合.功能上更实用，有固定、牵伸、加压兼顾骨折的再功能上更实用，有固定、牵伸、加压兼顾骨折的再整形。整形。.材料强度高、生物相容性好、重量轻材料强度高、生物相容性好、重量轻第90页/共95页91第91页/共95页92骨外固定器骨外固定器半环式骨外固定器半环式骨外固定器第92页/共95页93三、非金属材料三、非金属材料.超高分子聚乙烯超高分子聚乙烯摩擦系数低，磨损碎屑易引发溶骨反应，影响人工关摩擦系数低，磨损碎屑易引发溶骨反应，影响人工关节寿命，常用来制作关节中的髋臼杯。节寿命，常用来制作关节中的髋臼杯。.陶瓷：假体硬度高，组织相容性好，表面光洁，耐陶瓷：假体硬度高，组织相容性好，表面光洁，耐磨性好，产生的碎屑少，脆性大磨性好，产生的碎屑少，脆性大.聚甲基丙烯酸甲酯（骨水泥）聚甲基丙烯酸甲酯（骨水泥）PMMA由单体与粉剂组成，单体由聚阻剂和促进剂组成由单体与粉剂组成，单体由聚阻剂和促进剂组成粉剂由甲基丙烯酸甲酯好引发剂组成粉剂由甲基丙烯酸甲酯好引发剂组成发展方向：提高耐剪力、耐张力，减少骨水泥的松发展方向：提高耐剪力、耐张力，减少骨水泥的松动和断裂。动和断裂。.其他材料：其他材料：第93页/共95页94第三节人工髋关节第三节人工髋关节一、简介：髋关节受力复杂，负重大，同时承受拉、一、简介：髋关节受力复杂，负重大，同时承受拉、压、扭转、和界面剪切作用，要求材料必须有足够压、扭转、和界面剪切作用，要求材料必须有足够的强度、韧性、疲劳强度、抗磨损、抗腐蚀能力，的强度、韧性、疲劳强度、抗磨损、抗腐蚀能力，髋关节长期植入人体，材料要具有良好的生物相容髋关节长期植入人体，材料要具有良好的生物相容性，无毒副作用，耐腐蚀，弹性模量接近与人体的性，无毒副作用，耐腐蚀，弹性模量接近与人体的皮质骨，皮质骨，二、组成：髋臼、股骨头、关节柄二、组成：髋臼、股骨头、关节柄第94页/共95页95第三节矫形器第三节矫形器一、简介：矫形器又叫辅助器，是用于四肢、躯干一、简介：矫形器又叫辅助器，是用于四肢、躯干等部位，通过力的作用以预防、矫正畸形，治疗骨等部位，通过力的作用以预防、矫正畸形，治疗骨关节及神经肌肉疾病并补偿其功能的器械。关节及神经肌肉疾病并补偿其功能的器械。二、基本功能二、基本功能.稳定与支持稳定与支持.矫正功能矫正功能.助动功能助动功能.分担重力负荷以减轻关节受力分担重力负荷以减轻关节受力三、矫形器的类型：上肢矫形器、下肢矫形器、脊三、矫形器的类型：上肢矫形器、下肢矫形器、脊柱矫形器柱矫形器第95页/共95页