義肢(ぎし)の種類と機能について

 義肢 「義肢とは、切断により四肢の一部を欠損した場合に、元の手足の形態又は機能を復元するために、装着、使用する人工の手足」と定義されている。

義肢1.jpg義肢1義肢1.jpg義肢は、義手と義足に大別されるが、人間にとって手足の機能が異なるように、代用肢でも、義手では機能や形態が、義足では体重支持や懸垂機能が第一義的に考えられており、同一基準で論じることはむずかしい。ここでは構造と機能や適応、チェックポイント a.義手 人間の手は、その人のおかれたTPOで合目的的な機能を有することから、義手には各切断レベルとも期待が高いが、現実の義手機能は生体に遠く及ばず、切断レベルの高いほど、義手機能は低い。そのため、義手の大半は、健側上肢の補助的なレベルに留まっている。 1.義手の構成 一般に義手は、生体と義手のインターフェイスであるソケット、義手幹部(支持部)、継手(ジョイント)、手先具、コントロールケーブルシステム、ハーネスなどから構成される。 2.義手の分類 @機能的分類 @)装飾用義手:外観の復元を主観とし、機能的構造をもたないもの。継手には遊動式、手動ロック式があり、手先具は装飾用手袋である。殻構造が主流であるが、外観に優れ、軽量な骨格構造のものもある。 A)作業用義手:種々の作業に適応させた義手で、外観上の配慮は特にない。シュレジンジャーのタネンバーグ型義手、15年陸軍製義手(日本、1940)などがその例である。継手と幹部がネジで固定され、手継手で各種手先具(曲鉤、双嘴鉤、物押さえ金具など)をその目的に応じ着脱して使用する。 B)能動式義手:手先具や各継手の可動部分を切断者が随意に動かして手の機能を代用しようとするものである。その力源により次の2つに分類される。 a,体内力源義手:切断者が身体を動かしコントロールケーブルシステムやハーネスを介して義手を動かす。肘継手にはロックを機構があり、手先具は能動フックまたはハンドを使用する。 b,体外力源義手:力源に電気やガスなどを使って、義手を動かす。20世紀後半からはME機器の発達が目覚ましく、現在では制御を生体内に求めたものが実用化されてきている。たとえば前腕用筋電電動義手は切断肢の筋電位によって電動モーターを制御して義手を動かしている。 A切断レベルによる分類 @)肩義手:肩甲胸郭間切断、肩関節離断(有効長0cmの上腕切断を含む)に用いられ、装飾用、能動式、電動式がある。低効率のため、一側切断では実用化されにくい、広いソケットの適合、懸垂保持に工夫(胸郭ベルト式ハーネス)が必要である。手先具の移動範囲に制限があり、上腕義手に比べ、能動義手の効率低い。 A)上腕義手:上腕切断に用いられるもので、装飾用、能動式、電動式がある。電動義手は、高価、低効率などの理由で普及しにくい。肩関節が正常であれば、能動肘ブロック継手と複式ケーブルシステム、8字ハーネスによって手先具を操作して比較的複雑な動作が可能となる。 B)肘義手:肘関節離断や上腕切断長断端に用いられる。肘ヒンジ継手を使用する。義手としては低効率で実用性に乏しい。 C)前腕義手:前腕切断に用いられ、装飾用、作業用、能動式、筋電電動式がある。現在の前腕ソケット[ミュンスター型]は、優れた懸垂力を有しているので、どのタイプも、患者の義手装着率が高い。 D)前腕用筋電(電動)義手:筋電義手は、切断端の筋電位を電動ハンドの制御に応用したもので、1950年前後から欧米各国で研究開発が行われ、1960年以降に実用化された。その後も医用電子工学(ME)、リハビリテーション工学などの技術革新によって改良され、現在では、欧米先進国以外にも広く普及している。日本には1965年頃に紹介され、1978年にWIMEハンドがはじめて実用化されたが、その後30年以上経過した今日でもその普及は進んでいない。筋電義手は、原理的には、必要な筋の随意収縮(筋電位)を測って、電動モーターを操作して義手の指を動かし、把持、つまみ動作が可能になる。筋電義手は、装飾性に優れ、肩や肘の位置に関係なく、随意に動かせる利点がある一方、低機能、高価、易損性でメインテナンスが煩雑なことなどが欠点である。現在、筋電義手で実用化されているのは、皮膚の表面筋電位を利用する前腕用筋電義手がほとんどであり、それも、生体機能との落差が非常に大きい。この低機能の打破が、これからの、ME先進国の重要なテーマとなってくる。 E)その他(手義手や手根中手義手、指義手):いずれも残存機能が高いため、実用性に乏しく、多くは装飾用である。 3.義手の実用化 上肢が運動器であるとともに精緻な感覚器でもあることから、義手、ことに上腕切断以上の義手の実用化は、正しいリハビリテーション・プログラムに基づいて訓練やフォローが行われないと失敗に終わることが多い。

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