肌电控制假肢的腕关节及手部装置

  机电假手，又称肌电控制假手，是通过采集人体残留肢体的肌电信号，经内置微处理器识别后驱动电机与机械结构，从而模拟自然手部动作的高科技辅助器具。它代表了上肢假肢领域的先进水平，旨在为截肢者重建缺失的手部功能性操作与精细活动能力。

 肌电式假手是用患者残肢发出信号来控制假手的，是体外力源假肢的一种。动力是由锂离子电池提供。

  肌电假手由电极、控制肌电型号接收器、控制系统、腕关节输出等这几个来接收控制。

一、主要种类（按控制与功能分级）

1. 单通道肌电手：基础型。通常利用一对电极（或单个电极结合其他控制方式）控制单一动作模式，如开/合。结构相对简单，性价比高。

2. 多通道肌电手：标准型。利用多组电极采集不同肌肉群的信号，可独立控制开手、闭手、旋腕等多种动作模式，功能更为丰富。

3. 多自由度肌电手：高端型。配备多个电机，可同时或按需驱动多个关节（如各手指、腕部旋转），实现更精细、协调的复合动作，接近仿生操作。

4. 模式识别肌电假手：前沿型。采用先进的信号处理与模式识别算法，能解析更复杂的肌电意图，实现不同手势（如捏、握、指）间的直觉化切换，用户体验更自然。

二、核心结构

1. 接受腔：假肢与残肢连接的关键界面，需个性化取型制作，确保舒适、稳定，并精准容纳表面电极以采集肌电信号。

2. 控制系统：

   • 电极：贴附于接受腔内壁，采集皮肤表面的肌电信号。

   • 微处理器：系统的“大脑”，负责实时处理、放大和识别肌电信号，并转换为控制指令。

3. 驱动与执行系统：

   • 微型电机：提供动力来源。

   • 机械传动结构：将电机的旋转运动转化为手指的开合、手腕的旋转等动作。

4. 手部组件（终端装置）：通常为仿生外观的机械手，由电机驱动的手指和手掌构成。部分型号可更换为功能性钩状手等专用终端。

5. 能源系统：可充电锂电池，为整个系统供电。

三、主要作用

1. 功能性替代：恢复基本的抓、握、捏、持等日常操作能力，显著提升生活自理水平（如用餐、写字、取物）。

2. 双侧协调与平衡：重建双手协同工作的能力，改善身体平衡与姿态。

3. 心理与社会参与：仿生外观有助于改善身体意象，增强自信，促进社会交往与职业回归。

4. 潜在的生理益处：持续的肌电信号控制活动，有助于维持残肢肌肉的神经控制和活动水平。

四、主要适应症

主要适用于前臂（经桡骨）截肢与上臂（经肱骨）截肢者，且要求：

• 残肢肌肉组织保留良好，能产生可被稳定检测的肌电信号。

• 残肢长度、关节活动度及皮肤条件适宜安装接受腔。

• 中枢神经系统功能基本正常，具备学习肌电控制的能力和意愿。

• 注：部分因臂丛神经损伤等导致特定肌肉功能丧失的截肢者，需由假肢技师进行专项肌电测试评估适配可行性。

五、注意事项

1. 专业综合评估是前提：适配前必须由假肢技师、康复医生、治疗师团队进行详细评估，包括残肢状况、肌电信号质量、关节活动度、认知与动机、生活需求等，以确定最适合的类型与技术方案。

2. 个性化适配与训练至关重要：接受腔的精准制作和电极的精确定位是性能基础。用户必须接受系统的肌电信号意识训练与假肢操作训练，方能熟练掌握。

3. 日常维护要求：作为精密电子设备，需注意防水、防尘、防摔。电池需按规范充电。长期不使用时需妥善保管。

4. 定期随访与调整：随着残肢体积变化（尤其在术后早期）和使用习惯形成，需要定期回访调整接受腔及控制系统参数。

5. 合理预期管理：当前技术虽已高度发展，但假手的力度、速度、触觉反馈等与健侧手仍有差距。它是有力的功能辅助工具，但非完全替代。