摘要：功能性假肢接受腔需要同时具备穿戴舒适性与力及运动的传递功能,两者对人机界面提出刚柔特性相反的要求,对接受腔的设计形成了矛盾。针对这一矛盾,提出分时间歇和分区交替承载的界面压力可控式假肢接受腔设计概念,以最大化其功能传递性,并且避免残肢软组织长时间承受过高载荷。设计一种负刚度挤压腔体单元,通过抽真空方式驱动腔体单元收缩改变接受腔内壁形状,实现接受腔对残肢软组织适配界面的刚柔特性协调及快速转换。理论分析负刚度挤压腔体单元的力学特性,该特性使其对软组织松紧挤压转换所需的驱动力小,有利于小型化驱动单元,同时也使接受腔对软组织具有过载保护的功能。以该单元为基础构建假肢接受腔试验模型,并对其界面压力响应特性进行试验评价,初步实现了对接受腔界面压力的控制,并证明了该设计方案可以同时提高接受腔的功能传递性和舒适安全性。

摘要：通过建立三维非线性有限元模型来分析小腿假肢接受腔与残肢之间的载荷分布。此模型基于残肢 ,骨头 ,软套和接受腔的三维几何形状 ,考虑界面摩擦滑动条件和软组织的大变形等非线性因素。模型可以预测不同外载下残肢和接受腔之间的压力 ,剪切力和相对滑动情况。并分析了不同的接受腔形状对载荷分布的影响。

摘要：背景:残肢-接受腔界面生物力学特性不仅对假肢的适配性有着直接影响,而且也是对接受腔结构进行优化设计的基础。将数字化设计技术与康复工程结合在一起,将有效地提髙假肢接受腔的制作效率和质量。目的:采用逆正向结合的建模方法,对小腿截肢患者进行定制式的接受腔模型设计,评估残肢与接受腔的界面应力,对接受腔进行迭代设计,优化后的模型采用3D打印制作,以改善传统手工制作接受腔方法。方法:选择2例内蒙古自治区荣誉军人肢残康复中心的小腿截肢志愿者,根据患者残肢的CT扫描图像,采用Mimics进行图像处理,然后经过Geomagic和UG逆向得到残肢的几何模型。通过使用计算机辅助设计软件Fusion360,根据残肢各个部位的组织结构不同的承受能力作为修型原理对接受腔进行正向建模设计。选用Mooney-Revlin超弹性模型定义软组织的材料特性,对残肢-接受腔界面应力进行有限元分析,并根据结果反馈指导对接受腔进行迭代设计,对再次修型后的接受腔模型进行评估。3D打印制作出接受腔,并进行实验测量。结果与结论:①对迭代设计后的接受腔与残肢界面的应力进行分析,得到残肢各区域的应力值均低于疼痛阈值,符合设计标准,能较好实现功能传递性和安全舒适性;②此2例患者穿戴3D打印制作的接受腔适配性、稳定性良好,步行对称性相比手工制作接受腔均有显著改善,满足残肢生物力学要求;③试验建立了完整的假肢接受腔的设计、评估及制造系统。

摘要：目的探讨基于磁共振成像三维重建的残肢上设计和制作坐骨下缘压紧/释放型大腿假肢接受腔。方法采用1例大腿截肢患者的磁共振成像作为三维重建素材,接受腔的基础模板在SolidWorks软件中以零等距三维重建后的残肢外表面创建。利用软件的扫描曲面等功能对模板接受腔进行设计,此接受腔的穿戴结果应用有限元进行分析并用实验方法加以验证。结果压紧/释放型接受腔被成功创建,并利用有限元模拟得到残肢表面的压力分布。有限元分析得出残肢表面最大接触压力为218.5 kPa,F-scan压力传感器测得的最大压力为239 kPa。患者在穿戴接受腔后,残肢表面应力值在疼痛阈值和疼痛可耐受范围内,患者在问卷反馈中对此接受腔感到满意。结论基于重建的残肢三维影像资料构造压紧/释放型大腿假肢接受腔,为假肢接受腔的设计研究提供了一种更好的尝试。特别是当有限元分析和计算机辅助设计相结合时,计算机可以模拟接受腔的试样过程而对接受腔设计在初期进行优化,从而减少在患者身上的反复尝试。

摘要：目的:通过对两组不同类型的接受腔使用试验,观察不同接受腔对残肢肌肉萎缩速度的影响.方法:选取30例大腿截肢后首次安装假肢的患者,随机分为试验组和对照组,观察截肢者使用两种接受腔后6个月、12个月后的残肢肌肉萎缩情况,分析引起肌肉萎缩的原因.结果:试验组15例使用坐骨包容接受腔,6个月后残肢萎缩约2.0%-3.0%,12个月后残肢围长变化为5.0%-7.0%;对照组13例使用坐骨承重接受腔,6个月后残肢萎缩约4.0%-6.0%,12个月后萎缩约8.0%-9.2%.结论:假肢的接受腔部件是连接假肢与残肢的主要载体,不同形式的接受腔设计可明显影响残肢肌肉萎缩的速度.坐骨包容接受腔是目前最为先进的设计,它能实现残肢与接受腔全接触,通过对股三角区的释放,残肢表面均匀的分布负荷等设计有效减缓残肢在使用假肢过程中的肌肉萎缩速度.

摘要：接受腔/残肢界面压力分布特征是假肢优化设计的基础,传统的有限元模型只限于静态分析,不符合实际情况。本文以小腿截肢患者为研究对象,建立了三维非线性有限元模型,给出了一个步态周期内残肢界面压力的变化规律,并对惯性载荷的影响进行了定量比较。结果表明:界面压力主要分布在髌韧带、胫骨内外侧和窝区,一个平地正常速度行走的步态周期内,站立相压力变化呈双峰蝶形,惯性载荷引起的平均压力幅值变化为8.4%;而在摆动相压力幅值变化高达20.1%,并且变化规律相反。行走过程中惯性载荷的影响不能忽略。

摘要：目的利用超声成像技术提取小腿肢残患者残肢内外轮廓形状，为制作假肢接受腔提供一种残肢端部三维建模方法。方法将超声探头与残肢一同放人水中测量后进行图像重建和特征提取。人选患者分别穿戴利用超声、cT测量数据制作的小腿接受腔假肢，并对比患者穿戴不同假肢时其肢体运动功能差异。结果通过超声测量、处理获得的小腿残端三维模型可见皮肤、骨骼轮廓光滑清晰，能较真实地呈现患者小腿残肢形状结构。人选患者分别穿戴利用超声、CT扫描数据制作的小腿接受腔假肢时其肢体运动功能无明显差异（P〉0．05）。结论借助超声测量提取残肢内外轮廓数据具有成本低、易于操作、无辐射损伤等优点，能为计算机辅助设计及制作假肢接受腔提供准确建模数据。

摘要：假肢是用来代偿正常人体截肢部位机能和外表形状的装置,安装假肢是截肢患者恢复活动能力和外观的主要康复手段。假肢接受腔作为人与机械系统之间生物力学的界面,是截肢患者肢体残端和假肢之间载荷传递的惟一通道,必须根据患者的具体情况因人而异,以满足功能性、舒适性的要求。一个完整的残肢接受腔有限元模型包括几何模型、材料特性、载荷状况和模型边界条件。下肢残肢-假肢接受腔界面应力的有限元理论仿真要求能够达到快速建立几何模型、准确模拟不同部位的材质特性、定义人机界面的接触特征、精确施加动态载荷。假肢接受腔以人工假肢个性化制造为研究对象,运用有限元法进行生物力学分析,并集成了生物医学、三维计算机辅助设计技术和快速成型技术。

摘要：针对现有假肢接受腔大多依赖于人工手法取型的现状,提出了利用受力仿真软件生成接受腔模型并通过增材制造技术直接制造接受腔的智能制造方案。为避免残肢界面应力集中导致皮肤破损,设计了一种仿真取型法,通过对残肢压力耐受部位加压修型,得到残肢接受腔之间均匀受力的全接触小腿假肢接受腔,并通过仿真试验验证了该方法的可行性。

摘要：目的探讨全骨盆切除术后胸廓承重接受腔和交互步态行走假肢的设计、装配和使用方法。方法报道1例全骨盆切除术后患者。接受腔主要承重部位在下胸廓,悬吊依靠接受腔前后方向作用力,行走假肢由接受腔、交互步态行走矫形器的髋关节、假肢膝关节和SACH假脚组成,调节对线,进行步行训练。结果患者借助接受腔直立每次可达4 h,借助腋拐可使用假肢以交互步态连续行走200 m,耗时30 min。改良Barthel指数评分由入院时的41.5分提高到出院时的93分(使用接受腔)和83分(使用假肢)。结论合理选择接受腔的受力位置、悬吊方式可以实现全骨盆切除者直立,合理选择假肢部件、正确力线和步行训练可以实现借助腋拐交互步态行走,从而提高日常生活活动能力。