假肢
EchelonVAC小腿假肢:集成真空悬吊的液压踝关节
EchelonVAC小腿假肢将液压踝关节与集成真空辅助接受腔泵相结合,有真空悬吊研究以及Lê Hoàn假肢矫形自己发表的跑步假肢研究作为支撑。
EchelonVAC是英国Blatchford生产的液压踝足一体件,踝部内置真空泵,为假肢接受腔产生吸附力。单个部件同时完成三件事:像碳纤维脚一样弯曲、像踝关节一样柔和减震,并以负压让残肢牢固地贴合在接受腔内——无需电池或外部电源。
本页用通俗易懂的语言解释它如何工作、研究显示了什么、技术规格、适合哪些人,以及我们在Le Hoan假肢矫形如何装配。
什么是EchelonVAC?
Blatchford的Echelon系列结合了每一步都能储存并回馈能量的双层碳纤维脚板弹簧(E-Carbon),以及让脚部运动平顺并适应地形的液压踝关节。VAC(真空)版本则增加了内置于踝关节中的真空泵。
EchelonVAC专为活动水平3的小腿(膝下)截肢使用者设计——即在室外行走、面对多变地形、一天中活动较多的人。
工作原理:每一步都是一次泵送
泵位于踝关节内,完全靠步行动作驱动。每一步包含三个阶段:
- 承重:脚跟着地时,使用者把重量压在假肢上,接受腔内残留的空气经单向阀被挤出。
- 跖屈:脚掌落向地面时,液压踝关节运动,把空气从接受腔吸入真空腔,形成负压。
- 背屈:小腿向前移动时,泵腔内的空气经第二个单向阀排出,接受腔内的真空得以保持。
液压踝关节带来了什么?
与刚性脚不同,液压踝关节利用流体阻尼控制脚落地的速度,并让踝关节的角度适应路面。
- 落地更柔和,减轻传到残肢和接受腔的“拍击感”。
- 在坡道、台阶和不平地面上适应性更好。
- 踝关节可随坐、站、走自动调节角度,即使在坡道上也让脚掌完全贴地,使步态更自然、更稳定。
- 摆动相时脚尖抬得更高,降低绊倒风险(Johnson 2014与Riveras 2020的研究中已测量)。
- 研究还比较了液压踝与刚性踝的步行能量消耗(Askew 2019)——见参考文献。
真空对残肢有什么作用?
残肢容积在一天中会变化(早上与下午、活动后与休息时),因此接受腔会时紧时松。负压把组织吸向接受腔壁,因而:
- 接受腔全天贴合更稳定,容积波动受到限制。
- 与被动吸附或插销锁悬吊相比,残肢与接受腔之间的上下移动(活塞运动)减少(Board、Beil、Klute——见参考文献)。
- 残肢感觉“附着”得更牢固,使对假肢的感觉与控制、舒适度和安全性都提升。
- 一项社区随访研究(Rosenblatt 2017)将真空辅助悬吊与更少的跌倒联系在一起。
- 真空辅助悬吊(VASS)在英国、美国和欧洲已被广泛使用。
关于证据强度的说明
大多数关于真空悬吊和液压踝关节的研究规模较小,有些还得到了制造商的支持。实际效果因残肢形状、活动水平和接受腔质量而异。因此,我们对每个病例单独评估并试戴,而不是向每个人承诺相同的效果。
适合哪些人,哪些人需要谨慎考虑?
EchelonVAC通常在下列情况下比较合适:
- 小腿截肢,活动水平3,常在室外行走。
- 体重不超过125 kg,脚的尺寸为22–30 cm。
- 残肢容积在一天中会变化,或接受腔容易松动、滑脱。
选择前需要考虑的几点
- 需要装配高度121–131 mm,因此很长的残肢必须仔细评估。
- 接受腔必须气密,并配有合适的内衬和套筒——接受腔质量决定真空效果。
- 活动水平较低的人,可能更适合更简单、更轻、成本更低的脚。
- 价格高于普通假脚;我们会帮助您在需求与预算之间取得平衡。
我们在Lê Hoàn装配EchelonVAC的流程
- 评估残肢、活动水平和日常需求。
- 制作气密接受腔,并选择内衬和套筒。
- 组装、静态与动态对线,并根据您的步态调整踝关节阻力。
- 步态训练,以及接受腔和内衬的使用与清洁指导。
- 随着残肢随时间变化进行复诊和精细调整。
Lê Hoàn的经验与研究
值得一提的是,Lê Hoàn假肢矫形的创始人Lê Ngọc Hoàn(博士在读、硕士、假肢矫形工程师,CPO – ISPO Category I)曾在国际学术期刊《JPO: Journal of Prosthetics and Orthotics》(2021年)发表关于使用真空辅助接受腔系统(VASS)的跑步假肢的研究。这项针对一名小腿截肢运动员的研究发现,使用和不使用VASS的假肢在跑步速度上没有显著差异,但在高强度运动中,VASS在舒适度、本体感觉和残肢容积稳定性方面有明显益处。
除EchelonVAC外,Lê Hoàn的小腿假肢系列还包括面向希望跑步或进行职业/半职业运动者的运动假肢(跑步假肢),并根据实际速度和能量消耗测量进行测试与调整。
技术规格(据制造商Blatchford)
- 活动水平
- 3(室外行走,多变地形)
- 使用者最大体重
- 125 kg
- 脚的尺寸
- 22 – 30 cm
- 部件重量
- 约 700 g
- 装配高度
- 121 – 131 mm
- 最大真空
- 17 inHg
- 动力
- 无需电池或外部电源;由步行动作驱动
- 踝关节
- 被动液压式,跖屈阻力可调
Lê Hoàn YouTube 频道视频
如需了解最适合您活动水平的小腿假肢,请拨打Lê Hoàn假肢矫形热线0985211888咨询。
参考文献
- Blatchford Mobility — EchelonVAC (thông số kỹ thuật & cơ chế / specifications & mechanism)
- Klute GK, et al. Vacuum-assisted socket suspension compared with pin suspension for lower extremity amputees: effect on fit, activity, and limb volume. Arch Phys Med Rehabil. 2011
- Beil TL, et al. Interface pressures during ambulation using suction and vacuum-assisted prosthetic sockets. J Rehabil Res Dev. 2002
- Rosenblatt NJ, Ehrhardt T. The effect of vacuum assisted socket suspension on prospective, community-based falls by users of lower limb prostheses. Gait Posture. 2017
- De Asha AR, et al. Impact on the biomechanics of overground gait of using an 'Echelon' hydraulic ankle-foot device in unilateral trans-tibial amputees. Clin Biomech. 2014
- Askew GN, et al. Energy cost of ambulation in trans-tibial amputees using a dynamic-response foot with hydraulic versus rigid 'ankle'. J Neuroeng Rehabil. 2019
- Bai X, et al. A biomechanical assessment of hydraulic ankle-foot devices with and without micro-processor control during slope ambulation in trans-femoral amputees. PLoS One. 2018
- Johnson L, De Asha AR, et al. Toe clearance when walking in people with unilateral transtibial amputation: effects of passive hydraulic ankle. J Rehabil Res Dev. 2014
- Riveras M, et al. Minimum toe clearance and tripping probability in people with unilateral transtibial amputation walking on ramps with different prosthetic designs. Gait Posture. 2020
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