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義肢のオプション

執筆者:

Jan J. Stokosa

, CP, American Prosthetics Institute, Ltd

レビュー/改訂 2021年 1月
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義肢のコンポーネント 義肢のコンポーネント 義肢には3つの主なパーツがある: インターフェイス 構成コンポーネント カバー 義肢は,直接的に皮膚と接触するか,様々な薄い粘弾性の緩衝材でできたインターフェイスで残存肢を覆うことで,体に取り付ける。 さらに読む にはソケット,懸垂システム,制御システム,継手,先端部などがある。義肢には多くの様々なオプションがあるが,いずれのオプションも安定した快適な適合を得ることを目的としている。義肢装具士は,患者の目標を達成できる義肢の種類とオプションの選択を補助する。例えば,義肢は一般的な日常動作,水泳などの特定の活動,またはランニングなどの衝撃の大きい競技スポーツのためにデザインできる。最初に義肢のコンポーネントを選ぶ際は,患者の身体能力と認知能力および装置の耐久性が重要である。

義肢には殻構造のものと骨格構造のものがある。

殻構造義肢は,肢の形をした硬性の外部プラスチック構造を有している。永続的に固定されており,調整はできない。殻構造義肢は,より耐久性があり,肉体労働時の衝撃や腐食性の環境など,厳しい環境条件に義肢が曝される可能性がある場合に主に好まれる。

骨格構造義肢は中心に内骨格構造を備え,モジュラー式のコンポーネントおよび3つ全ての平面で角度を調節できるカップリングで構成されており,損傷したコンポーネントの取り外しが容易である。骨格構造システムは,柔軟な材料で覆って肢の形を作り,解剖学的形状の上に合成皮膚を張ることが多い。

義手

手には心理社会的に大きな意味がある。切断は,患者の自己認識および/またはアイデンティティに影響を及ぼし人間関係およびキャリアに大きな影響を与える可能性がある。心理カウンセリングをルーチンに勧めるべきである。

ヒトの手は複雑であり,一般的な日常活動および特定の活動で最善の機能を得るために,2種類の義手が必要となることが多い。

一般的な義手の種類

一般的な義手としては以下の5種類がある:

  • 装飾義手

  • 能動義手

  • 外部電源式の筋電義手

  • ハイブリッド式義手

  • 活動特異的な義手

装飾義手はバランス,物の固定(書く時の紙など),または娯楽/職業上の活動を補助する。自然な肢のように見え,最も軽量かつ安価であるが,能動的な手の把握はできない。

能動義手は,傾向として比較的安価で,耐久性が高く,メンテナンスの必要性も少ないため,処方されることが最も多い。ハーネスとケーブルのシステムが義手を懸垂し,肩甲骨と上腕骨の動作を受けてフック,ハンド,または肘継手を動かす。一部のシステムでは,対側上肢で1つの特定の機能を引き起こす;ストラップの一端を対側上肢の腋窩に巻き,もう一端は手先具(フック,ハンド,または特定機能のための専用器具)を制御するケーブルに接続する。肉体労働に従事する人は典型的にこの種類を好む。

外部電源式の筋電義手では,肩甲骨,上腕骨,体幹を動かす必要なしに手部と継手の能動的な動作が得られる。センサーおよびその他の入力装置が残存肢または上半身の筋肉の動きを検出し,能動義手より強い把握力が得られる電動アクチュエータを制御する。

ハイブリッド式義手は,典型的に,比較的高位の切断に対して処方される。これらは能動義手と筋電義手の特定の機能を組み合わせており,例えば能動式の肘継手と電動式の手部または手先具を組み合わせる。

活動特異的な義手は,使用しなければ患者の残存肢や日常用の義手を損傷するであろう活動に参加できるようにするため,または日常用の義手が効果的に機能しない場合のためにデザインされている。これらの義手には専用にデザインされたインターフェイス,ソケット,懸垂システム,および手先具が含まれることが多い。活動特異的な手先具により,患者はハンマーやその他の道具,ゴルフクラブ,もしくは野球のバットの把握,または野球のグローブの保持が可能となる。ほかにも様々な特定の活動(例,水泳,釣り)を補助するものがある。これらの器具には動かないものもあれば切断者が制御すものもある。

手部義手

手部切断は,単一または複数の指から手根骨・中手骨まで幅があり,手関節の屈曲と伸展は通常温存される。手部全体または1本以上の欠損指に対して,機械的な力または外部電源を用いることで,義手による機能の回復が可能である。握るおよび摘む動作は,自身の指と義指を併用して対抗させることで達成できることが多い。

手義手

手関節離断では,全ての手根骨を切除し,手関節を屈曲または伸展する能力は残らない。回内および回外は大部分が保たれる。ハンド,フック,または特殊な活動用の手先具を用いることができる。装飾,能動,または外部電源式(筋電)の器具を使用できる。

前腕義手

前腕切断の種類には長断端(元の橈骨長の2/3以上),中断端(元の長さの1/3~2/3),短断端(元の長さの1/3以下)がある。長断端および中断端の切断では,回内および回外を一部保つことができる。装飾,能動,または外部電源式の器具を使用できる。

肘義手および上腕義手

肘義手および上腕義手は,いずれも肘継手を必要とする。肘義手は,典型的には体の力を利用して肘継手を屈曲させ(肘継手の伸展は重力による),手先具を筋電式で制御する。肘継手の外部にある2つのヒンジをプラスチック製ソケットの外側に取り付ける。肘継手と制御システムには多くの組合せがある。

肩義手およびinterscapular/forequarter切断義手

肩義手および肩甲胸郭間切断義手では,熱放散,体重分散,および快適性が最も懸念される。接触面の素材には硬性または軟性のプラスチック,シリコンなどのゲル緩衝材がある。このレベルの切断に対する最も機能的な義手には,1つ以上の継手および手部を機能させるために筋電制御が一般的に含まれる。

義足

義足には多くの変更可能な点とオプションがあり,足部/足継手システムは350種類,膝継手は200種類ある。切断者と義肢装具士で様々な継手と足部のコンポーネントを評価し,最適なバランス,安全性,機能,および歩行の効率が得られるものを決定する。生体運動学的な評価によって最適な歩行の効率を決定する場合,適合の過程で選択が変わることがある。

大半の義足が骨格構造であるのは,生体力学的アライメントが継続的に調整できるためである。これによって義肢装具士は義足の足部,足継手,および膝継手コンポーネントの運動学を重心の下に微調整し,歩行のエネルギー消費量を最小限に抑えることができる。

足継手および足部システムには,衝撃を和らげる油圧システムが含まれることがあり,歩行速度の変化に自動で適応するものもある。マイクロプロセッサーで制御される足継手/足部システムは,使用者からの入力および/または環境条件に基づきリアルタイムで機能を調節する。受動的な仕組みのものもあれば,能動的に推進力を与えることで歩行に必要なエネルギーを大幅に低減するものもある。足関節より上での切断によって失われた軸方向または水平方向の回転は,ねじれの動きをする骨格構造の部品で補うことができる;この機能は特にゴルファーにとって役立つ。踵の高さが異なる靴(例,カウボーイブーツ,ハイヒール)を持っている患者は,異なる高さに対応できる足継手を選択できる;ただし,踵高が調節できる足部では十分な動的機能が得られない可能性がある。

膝継手システムには,体の動きによる受動的な空気圧システムと油圧システムがあり,継手には単軸のものと多軸のものがある。マイクロプロセッサーで制御される膝継手システムが利用できる。

スポーツ用の足部および膝継手システムは,切断者が最高水準の身体活動を達成する助けになる。一部のシステムは,複数のスポーツおよび娯楽活動に有効である。特定のイベント(例,短距離走,長距離走,スキー,水泳)のためにデザインされるものもある。膝より上での下肢切断者では,膝より下の場合よりランニングが困難である。アスリートではソケットおよび懸垂が,より重要である。アスリートでは筋萎縮および体積の変動の頻度がより高く,より頻回のソケット調整が必要となる。

足部義足

中足骨,リスフラン関節,ショパール関節,およびボイド関節での足部切断では,正常な下肢長が保たれ,残存する足部により,感覚のある本人の荷重面が得られる;多くの患者では,義足なしで立位と短距離の歩行が可能である。足部切断者は,より高位での切断者と比較して歩行により消費するエネルギーが少ない。

シリコン製のスリッパ式義足では,ある程度の足関節の動作や,遅い速度および中程度の速度での単純歩行が可能である。より激しい活動(例,速歩き,ランニング,階段や傾斜を昇る)に対しては,患者は残存する足部と足関節を包み込み膝蓋骨下縁まである半硬性のプラスチック製ソケットを使うことができる。

サイム(Syme)切断義足

サイム切断では,厚い踵部の組織が保たれることで,断端末の荷重能力が得られる。下肢長は7~9cm短縮するが,通常,患者は義足なしで立位と短距離の歩行が可能である(例,ベッドまたは椅子の移乗,隣室への歩行)。いくつかの足部/足継手システムが利用できる。

改変されたサイム切断では,外果および内果の突起部を削ることにより,典型的な球状の端部を軽減する。この改変によって,義足の適合が単純化され,結果として足関節の外見があまりかさばらなくなる。

下腿義足

正しく適合しアライメントの調整された下腿義足を装着した患者は,高い水準で活動でき,明らかな歩行の異常を伴わないことが多い。歩行能力および機能は,主に患者の術前の状態と術後の併存症によって制限される。残存肢の長さを9cm(脛骨粗面のすぐ下)より長く温存する切断では,大腿四頭筋の停止部が維持され,膝関節を通る切断または膝関節より高位での切断より良好な機能が得られる。

軟性の一次ソケットおよび半硬性の保持ソケットからなる全表面荷重式ソケットは,吸引による体積管理および懸垂性を備え,快適性,接続,および歩行の左右対称性を改善する。吸引は機械式または電気式のポンプによって行う。他の懸垂方法も可能であり,効果的に利用できる。義肢装具士と患者で様々な足部/足継手コンポーネントを評価し,最適なバランス,安定性,および歩行の流動性が得られるコンポーネントを決定する。

膝義足および大腿義足

膝関節離断には大腿レベルでの切断と比較して利点および欠点がある。膝関節離断では,大腿骨顆部が維持されて遠位の荷重が改善することにより,残存肢にかかる圧力および剪断力が軽減し固有感覚が改善する。欠点としては,義足の回旋の中心が対側膝関節の回旋の中心と合わず,機能と外見に悪影響を与え,座位時には膝が対側の膝より前に出てしまう。代替として,膝継手の内側と外側に備えたヒンジをソケット外部に取り付ける義足を用いる方法があり,それによって回旋の中心が改善できるが,義足の横幅が増し,衣服を合わせるのが難しくなる。

大腿切断および膝関節離断に対するソケットのデザインとしては,硬性,硬性に加えて筋肉の伸展を可能にするための軟性パネル,または体積の正常な日内変動に合わせて調節可能なものがある。懸垂システムとしては,機械的なストラップ,一体型懸垂ピン,吸着,吸引などがある。患者と義肢装具士で様々な膝継手および足部/足継手システムの義足を評価し,最適なバランス,安定性,および可動性を得るべきである。

股関節離断および片側骨盤切断用義足

これらのレベルでの切断は全ての切断中2%であるため,これらの患者の経験がある義肢装具士および理学療法士はわずかである。他のものと比べて義足はかなり重くなり,ソケットの適合と懸垂にもより多くの注意を払う必要がある。最適な義足であっても,歩行速度は健常者の半分であり,エネルギー消費量は80%大きい。その困難のため,このレベルでの切断に対する義足が長期的に受容される割合は35~45%となっている。過度の期待が拒絶率を高めている。結果の成功は,困難と限界についての患者の現実的な理解,患者の意欲,体幹の筋力,バランス,および協調運動の程度,ならびに切断で残った残存肢で100%の体重を支えられる能力によって決まる。

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