第一章　矫形器概论

第一节　矫形器的基本概念与功能

一、矫形器的基本知识

（一）矫形器基本概念

矫形器是用于改变神经肌肉和骨骼系统的功能特性或结构的体外装置。

随着康复医学的发展，以及现代材料学及生物力学的日益变迁与技术突破，使现代矫形器的开发、制造和配置都有了很大的进步。同时矫形器技术和服务工作的发展又促进了康复医学的发展，特别是对因神经、肌肉、骨骼运动系统疾病造成的肢体功能障碍的残疾人而言，矫形器的应用是十分重要的。

矫形器的应用对象很广泛，如骨关节疾病与创伤，神经系统疾病包括中枢性和周围神经损伤、遗传性疾病、各种畸形、肿瘤、代谢性疾病及烧伤等。

矫形器根据需要应用于人体的不同部位，根据病理情况、使用目的和要求进行设计，因此矫形器的种类很多。按照人体部位来分，一般可以分为上肢矫形器、下肢矫形器及脊柱矫形器，这三种矫形器在日常应用中的数量比例有很大不同。根据法国假肢矫形器协会200年的统计，上肢矫形器、下肢矫形器及脊柱矫形器的应用比例分别占约10%、30%及60%。

（二）矫形器发展简史

在人类文明史中，很早就出现了矫形的概念。一棵小树长弯了，为了使这棵树成材，可在弯曲的部位绑上一根撑竿，通过外力，把小树拉直。人们逐渐将这种用外力对生物进行矫正的方法用于人类自身。

历史上，矫形器被称为夹板（splint）、夹具（brace），我国也称为支架、辅助器等，20世纪70年代后国际上逐渐统称为矫形器。有关矫形器制造、装配、临床应用的系统知识被称为矫形器学（orthotics）。从事矫形器装配工作的技术人员称为矫形器技师（orthotist）。

人类使用矫形器的历史可以追溯到远古，在埃及、希腊和罗马时代都已有原始矫形器出现。根据考古考证发掘出最古老的原始支撑器得知矫形器的配置与研究的历史可追溯到古埃及第五代王朝（公元前2465—2323年）。

公元前370多年之前，西方医学之父希波克拉底（Hippocrates）就提出了超关节固定骨折的原则。早年用于制造假肢的材料，如木材、皮革、金属等，也用于制造矫形器，而早期制造夹板和支具等类型矫形器的人也正是那些木匠、皮匠、铁匠和盔甲工。

最早提出了脊柱侧凸治疗概念的是生活在公元131—201年的伽伦（Galen），他使用了一种活动的矫形器来治疗脊柱畸形。

17世纪后叶，尼库拉斯·安德瑞（Nicholas Andry）提出了“矫形”的（orthopaedia）概念，他主张治疗儿童S形脊柱侧凸的最佳方法是使用局部增强的紧身胸衣，但三个月必须更换一个。

18世纪以后薄铁制造工艺已经高度发展，欧洲已有大量精巧的夹板、支具生产。

19世纪，欧洲的矫形技师们发展了许多矫形器形式来治疗脊柱侧凸，其材料使用了金属、皮革和石膏等。

20世纪40年代后期，布兰特（Blount）和斯密特（Schmidt）医生发明了密尔沃基矫形器，开创了脊柱矫形技术的新时代。

我国古代医学中的正骨学，矫正骨折后的畸形，主要治疗方法是用夹板等体外器械来辅助治疗，这可以说是矫形器学的萌芽。用于医疗的夹板、支具与假肢一样有着悠久的历史。最早的夹板用于固定、治疗肢体的骨折。中医骨伤科应用小夹板治疗骨折，不但历史久远，而且应用至今并有所发展。4世纪时，葛洪第一个提出了骨折小夹板外固定的疗法。南宋时期的危亦林是江西南丰人，他是世界上最早发明用“悬吊复位法”治疗脊椎骨折的医学家，从天历初年（约公元1328年）开始，到公元1337年发明了脊柱骨折的外固定法。相传在明代我国已经应用了腰柱（一种木制围腰）。

在现代康复医学发展之前，矫形器主要是在矫形外科领域中应用。骨折时使创伤部位制动、固定的石膏管型和夹板就是一种矫形器。随着现代康复医学和矫形外科的不断发展，矫形器的重要性也日益突出。无论是急性期、恢复期或慢性期患者，都可能有应用矫形器的必要。

近代由于高分子材料、生物力学、电子等领域的飞速发展，矫形器的制造、装配、临床应用技术也突飞猛进，主要表现为：形成了系统的知识——矫形器学；丰富的矫形器品种；形成了以装配服务、专用材料、部件供应厂商、生产厂家构成的服务系统；以矫形器学为基础结合现代科技发展成了康复工程学。世界上许多国家都把矫形器纳入了社会保障体系，并得到了慈善事业的大力支持。

二、矫形器的基本功能

矫形器能固定病变的脊柱和四肢关节，缓解痉挛，止痛，减轻肢体局部承重，促进炎症消退、病变或骨折愈合，矫正畸形或预防畸形的发展，限制关节的异常活动，改善肢体功能，利用牵引装置缓解神经压迫，解除肌肉痉挛等。概括地说，矫形器的基本功能有如下5个方面：

（一）支持与稳定

通过限制关节异常活动来稳定关节，减轻疼痛或恢复关节承重功能、运动功能。如小儿麻痹用的下肢矫形器、膝关节稳定矫形器，足下垂用的踝足矫形器、软性围腰等。

（二）固定与保护

固定和保护病变的脊柱和四肢关节，以促进病变痊愈，减少疼痛。如各种用于固定骨折的矫形器具有典型的固定与保护功能。

（三）矫正与预防

通过改变力线和力点，矫正畸形或预防畸形的发展，限制关节异常活动，改善肢体功能。如矫正“O”形腿或“X”形腿的膝踝足矫形器、足外翻矫形器以及预防或缓解脑卒中患者上肢挛缩的矫形器等。

（四）免荷与牵引

改变承重部位，免除病变肢体或躯干（长轴）部分的承重，促使炎症消退、病变或骨折愈合；利用牵引装置减轻神经压迫，解除肌肉痉挛。

如用于治疗股骨头无菌性坏死的坐骨承重下肢矫形器，避免伤残部位承重的髌韧带承重（PTB）矫形器等。

（五）功能代偿

功能代偿用的形式主要有如下几种：①通过一定的装置，如橡皮筋、弹簧等，来提供动力或储能，代偿失去的肌肉功能，给予一定的辅助力使麻痹的肌肉产生运动。如伸展辅助矫形器、动态对掌矫形器等。②通过外部动力（电机、气压等）代偿肌肉产生运动，如外骨骼穿戴式上肢和（或）下肢动力矫形器等。③补长，利用矫形器补偿肢体长度，如补偿双足不对称长度的增高矫形鞋等。

以上5个基本功能，在某个矫形器上可以有其中一个或几个，如硬式颈托矫形器就有支持与稳定、免荷与牵引、固定与保护等多种功能。

（喻洪流）