为脑瘫患儿设计的动态踝足矫形器

方新　徐静

[关键词] 踝足矫形器;脑性瘫痪;康复
中图分类号:R742.3,R496 文献标识码:B 文章编号:100629771 (2003) 1220712202

      近年来,随着人们对矫形器生物力学功能认识的逐步深入,矫形器在痉挛型脑瘫患儿康复中的应用也越来越多。笔者应用生物力学原理设计的动态踝足矫形器,采用了功能性足托和动态踝,在脑瘫患儿的康复治疗中取得了较好的成效。

1 动态踝足矫形器的设计与构造
      动态踝足矫形器采用后片式踝足矫形器的结构形式,用抗疲劳强度和刚性具佳的聚丙烯塑料制成,而且足和小腿两部分连成一体,形成一定的初始踝角度,而且踝部能够围绕初始踝角度在一定范围内进行背屈/跖屈活动,以达到控制和稳定踝关节的目的。本矫形器在足部特别设计了一个功能性足托,具有矫正畸形、支持足的功能。功能性足托、矫形器初始踝角度及踝部的活动范围构成动态踝足矫形器的3 个主要特征。
      功能性足托的设计应充分考虑患儿足的形态及负重时足部肌张力的实际情况。在矫形器将足部骨骼矫正到正常解剖位置的同时,按照足的承重特性设计的足托对足底负荷进行重新分配,以改善足的负重状况。与人体足相适配的足托的后足、中足和前足3 个部位分别包容足跟、足弓和足趾。足托的前足部分斜向上升起,与中足部分相接处形成类似人体跖趾关节的滚动边,便于步行中矫形器足底在地面上进行滚动运动。对于外翻平足畸形,通过足托将跟骨扶正、使前足骨骼内收,可将足骨稳定在正常轴线上,同时,对足内侧进行支撑,以增加外侧足底的负荷[1] 。矫形器小腿部与足之间形成的初始踝角度应根据患儿踝足的具体情况确定。对于痉挛解除后踝关节能回复到中立位的、非僵硬性尖足畸形患儿,矫形器初始踝角度依照其踝关节中立位状态确定。
      通过控制矫形器踝部的尺寸,可以使踝部在一定角度范围内运动(本设计中,背屈5°-10°,跖屈10°-15°) 。在人体踝关节运动时,矫形器可产生阻碍运动的外力矩,以限制踝关节的活动范围,这便构成了本矫形器的动态踝力学特征。

2 动态踝足矫形器的制作
      动态踝足矫形器依照患儿的实际状况进行定制适配。在对患儿进行了踝关节运动情况、肌张力状况、足骨畸形情况等必要检查后,用石膏绷带给患儿小腿和足部取石膏阴型,复制出患儿小腿和足的形状。取型时,应将踝关节保持在中立位。对外翻平足畸形,应进行适当的矫正,使跟骨回到正常位置。从石膏阴型灌出的石膏阳型要进行修整,按照功能性足托的形状修整足底石膏。修型时,在需要对肢体施加外力的部位削减石膏;在需要减免受力的部位添加石膏。在修整好的石膏阳型上先制作柔性的功能性足托,然后在石膏阳型和足托外面用聚丙烯热塑板材整体成型。最后,根据需要对已成型的聚丙烯材料进行剪边,得到所需要的矫形器形态并将矫形器边缘打磨光滑,经试穿调整适配后,给患儿使用。

3 应用效果
      我们对11 名2. 5-8 岁具有不同程度尖足或外翻平足畸形的脑瘫患儿应用动态踝足矫形器治疗取得明显效果。11 名患儿中,10 名患儿具有行走能力,1 名患儿因缺乏有效姿势控制能力,不能行走。具有行走能力的10 名患儿未穿矫形器行走时全部表现出尖足、剪刀步态;穿上矫形器后,尖足步行的步态均得到改善,且7 名患儿出现明显的跟着地和足平放的步态特征。3 例有外翻平足畸形的患儿应用矫形器后,畸形得到矫正,站立时跟骨回到正常生理力线位置。1 例患儿使用矫形器前,站立时足跟不能着地,且双侧上臂分别外展约65°-70°,以保持身体平衡; 穿上矫形器后,不仅能足跟着地站立,而且双上臂外展角度分别下降到30°。不能行走的1 名患儿在使用矫形器前,保持躯干直立和抬头有困难;穿上矫形器后,能保持一定的坐位姿势,并改善了对头部的控制,四肢增高的肌张力也有所降低。

4 讨论
      脑瘫患儿由于肌力不平衡和小腿三头肌的痉挛,最易出现功能性尖足姿态。若此种姿态长期得不到纠正,将形成结构性尖足畸形和外翻平足畸形。早期使用踝足矫形器将踝关节稳定在中立位,可有效防治尖足和外翻平足[2]。
      笔者通过临床观察发现,功能性足托对缓解痉挛、矫正畸形具有重要作用。功能性足托根据足的生物学结构、畸形矫正的力学原理和脑瘫患儿足部肌肉痉挛的特点,对足底压力进行重新分布,阻断了肌肉病理反射,不仅降低了高张肌肉的肌张力,而且刺激了低张肌肉。足托的作用使中足部分的趾屈肌、跖方肌、蚓状肌受到牵拉。足托的前足部分托住脚趾,加强了对跖屈肌的牵拉作用,有利于防止出现痉挛性尖足。功能性足托滚动边的位置可以根据需要后移,使患儿行走时足趾离地更加容易,降低了出现肌张力增高的病理性反射的可能性[3、4 ]。在这些因素的综合作用下,矫形器可抑制或消除肌肉痉挛,从而能够通过施加外力起到矫正畸形的作用,至少可以使畸形不再加重。
      前足负重是强化脑瘫患儿足痉挛反射,引起踝痉挛与肌张力增高的重要因素。动态踝足矫形器一方面通过对人体踝足的包容稳定踝关节;另一方面,其动态踝的力学特征能控制人体踝关节运动,防止前足负重,避免痉挛性反射和降低增高的肌张力。
      矫形器踝在进行角度运动的同时,对人体踝关节产生外力矩作用,即当踝关节背屈时,矫形器随之背屈,产生跖屈力矩,因此,具有防止踝关节背屈和膝关节屈曲过度、限制踝关节背屈角度的作用,从而阻止承重线向前足移动,避免了前足负重。而当踝关节跖屈时,矫形器跖屈,产生背屈力矩,能限制踝关节跖屈角度,防止形成尖足和前足负重。踝关节运动角度越大,产生的外力矩也越大,阻碍踝关节运动的作用越强。通过改变矫形器踝部形状或尺寸大小,以及小腿部位的高低,可以调整矫形器踝部的运动范围和产生的动态力矩,达到控制踝关节运动的目的。
      综上所述,按照生物力学原理设计的动态踝足矫形器具有抑制脑瘫患儿足部肌肉痉挛、降低增高的肌张力的作用,能有效地矫正尖足和外翻平足畸形,明显改善患儿的步态。

[参考文献]
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