TACTILUS 柔性压力分布系统应用于假肢研究中

本文讨论了下肢截肢后人体运动的生物力学解决方法。使用设计不适当的胫骨假体承窝，承窝和残端之间的相互作用，导致增加摩擦和对软组织的表面损伤。在个别类型的胫骨假体中，定义了可以承重和不能承重的位置。在对残肢前侧的研究基础上，使用TACTILUS 柔性压力分布系统（SPI，Madison, New Jersey, USA）监测三个可承重区域和两个不可承重区域。为了了解承窝和衬垫界面的压力，提出了测量的方法。每种方法都包括理论方法的准备、测试环境的的准备、测量系统的准备以及随后的数据处理方法。在提交的论文中，对11个残肢进行了无创监测。评价残肢压力的方法主要使用压力分布的监测。 对使用TACTILUS 柔性压力分布系统测量得到的结果进行了统计处理。

尽管在假体制造中使用了现代技术，但假体和残端之间存在一定的残留相互作用，给佩戴假体的使用者造成不适，以及疼痛和残端软组织损伤。这些后果是由于假体和残肢之间的相互压力相互作用导致的，这是评估矫正、支撑或固定生物力学效果的重要因素之一。使用TACTILUS 压力传感器可以有助于扫描选定的残端区域的压力，从而优化假体承窝，避免使用假体时的皮肤损伤、疼痛和不适。

为了评估承窝的设计和构造，需要在残端和承窝之间的界面上进行压力测试。通过压力测量获得正确数据需要适当的测量技术、适当的传感器、适当的传感器定位和数据收集。理想的压力传感器应有助于监测实际表面张力，即压力分布，而不会对承窝结构的初始条件进行实质性干预。目前，这通常是使用矩阵触觉传感器 (MTS) 进行的，其在医疗保健领域以及假肢和矫形器领域的应用变得越来越重要。

在他的研究中，Faustini使用 F-Socket 9811 (Tekscan) 传感器进行了胫骨截肢后的压力测量。一个传感器放置在残端和腓骨头的外侧，第二个传感器放置在残端前侧胫骨远端。F-Socket 传感器尺寸为 76.2mmx203.2mm，厚度为 0.28mm，包含 96 个传感器（每个面积为 161.3mm²），排列为 6 列和 16 行，压力范围在 0 ~517 kPa 之间。在他们的研究中，Dumbletonet 等人处理了承窝和残端之间的动态压力界面的比较。使用 Tekscan 压力分布测试系统（Tekscan，Inc；Boston, Massachusetts, USA)）进行假体的压力测量。在假体窝的前、内侧、后、外侧进行扫描。结果表明，承窝界面上的动压在可负载区域和不可负载区域上的分布均相似。

在他们的研究中，Kang 等人使用 F 型承窝压力系统 (Tekscan) 检查假体承窝的各种设置（5°、0° 和 10°）的影响。他们测量了不同关节窝屈曲角度（5°、0° 和 10°）下前部区域（近端、内侧和远端）和后部区域（近端、内侧和远端）的压力影响。采用成对 t 检验比较屈曲角度为 5° 的承窝内的压力和屈曲角度为 0° 和 10° 的承窝内的压力，显着性水平为 0.05。在其他研究中，压力系统 用于测量行走和上楼梯时胫骨假体窝内的压力。

上图显示了压力对选定区域的影响，而压力的影响是针对每个选定区域分别确定的。通过试验测量确定单个选定区域的位置，并在评估监测区域的选择时考虑试验测量。标记选定区域后，TACTILUS 软件以曲线的形式提供测量动态发展的图形表示。

确定设计的承窝是否合适的另一种方法是使用TACTILUS 表面压力传感器进行压力扫描，在第一种情况下放置在残端和衬垫之间，在第二种情况下使用放置在衬垫和承窝之间。考虑到压力分布和获得的值，可以说明，当传感器放置在承窝和衬管之间时会发生更高值和更高数量的极端值。当衬垫放置在承窝中，数值变低且分布更均匀（极端值发生率较低），这表明衬垫有利于承窝上更均匀的压力分布，并且在使用假肢时还会吸收可能的冲击。

评估结果表明，承窝中的压力分布扫描是快速诊断制造承窝的合适方法。所讨论的系统可用于假肢的设计、制造和应用阶段。其意义也可应用于假肢的测试和改造。