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114年:物治技術(2)

有關各種義肢膝關節的適用性，下列敘述何者正確？①重量啟動站立期控制式（weight activated stance control type）適合年長且活動性不高的患者 ②多中心式（polycentric type）適合殘肢髖伸直肌無力的患者 ③微處理器控制式（microprocessor controlled type）常使用在高活動性的跑步或競賽選手 ④手動鎖定式（manual locking type）適合初次裝配義肢的患者在訓練初期使用

A僅①②④
B僅①③④
C僅②③④
D①②③④

詳細解析

本題觀念：

本題考查的是**下肢義肢膝關節（Prosthetic Knee Joints）**的分類、機械原理及其臨床適應症（Indications）。針對不同活動等級（K-levels）與身體狀況（如殘肢肌力、平衡能力）的截肢患者，需選擇合適的膝關節組件。

選項分析

  • ① 重量啟動站立期控制式（weight activated stance control type）適合年長且活動性不高的患者：正確。

    • 原理：此類膝關節（又稱 Safety Knee）在承受體重且微彎時，內部的煞車機制會啟動，鎖住關節防止彎曲跌倒。
    • 適應症：主要用於 K1~K2 等級的低活動度患者、老年人、或剛開始復健需要高度站立期穩定性，但仍希望有擺盪期（Swing phase）功能的患者。

  • ② 多中心式（polycentric type）適合殘肢髖伸直肌無力的患者：正確。

    • 原理：多軸膝關節（四連桿或多連桿）的瞬時旋轉中心（Instantaneous Center of Rotation, ICR）在伸直時會位於解剖膝關節的後上方。
    • 生物力學：當旋轉中心位於負重線後方較遠處時，會產生穩定的伸直力矩（Extension moment）。這使得髖伸直肌（Hip extensors）無力的患者不需要花費太大的力氣去維持膝蓋伸直，即可獲得良好的站立期穩定性。此外，其在彎曲時小腿會相對縮短，也適合長殘肢或膝離斷（Knee Disarticulation）患者以增加腳趾離地空間（Toe clearance）。

  • ③ 微處理器控制式（microprocessor controlled type, MPK）常使用在高活動性的跑步或競賽選手：錯誤。

    • 原理：MPK（如 C-Leg, Genium）利用感測器偵測步態週期，即時調整液壓或氣壓阻力，主要優勢在於可變步速行走（Variable cadence）、下樓梯、斜坡及在不平路面的安全性。
    • 適應症：主要針對 K3~K4 等級的社區型活動者。
    • 競賽選手差異：雖然頂級 MPK（如 Genium X3）具備跑步模式，但針對「競賽選手」或「專門跑步」（Running/Sprinting），通常會使用專用的運動膝關節（Sport Knees）（如 Ottobock 3S80）或直接搭配刀鋒腳（Running blades）的無膝關節設計。專用運動膝通常是輕量化的液壓機械式，反應更快且無電子延遲，比重且複雜的 MPK 更適合競賽需求。

  • ④ 手動鎖定式（manual locking type）適合初次裝配義肢的患者在訓練初期使用：正確。

    • 原理：此類膝關節在行走時完全鎖定在伸直位置，不會彎曲。
    • 適應症：提供最高的穩定性（Maximum stability）。常用於 K1 等級、極度虛弱、平衡感極差的患者。在初次裝配（First fitting）或訓練初期，為了建立患者信心並確保安全，有時會暫時使用手動鎖定功能，待患者控制能力進步後再解鎖或更換組件。

答案解析

根據上述分析：

  • ① 正確：適合低活動量、年長者。
  • ② 正確：適合髖伸直肌無力者（因幾何穩定性高）。
  • ③ 錯誤：競賽選手通常使用專用運動膝（機械液壓為主），而非標準 MPK。
  • ④ 正確：適合初期訓練或極需穩定者。

故正確組合為 ①②④。

正確選項：A

核心知識點

考生應對照 K-Level 與膝關節類型的對應關係進行複習：

  1. 手動鎖定膝 (Manual Locking)：K1，極度不穩、虛弱、訓練初期。最穩定但步態最不自然（需畫圓步態）。
  2. 重量啟動摩擦膝 (Weight-Activated / Safety Knee)：K1-K2，年長、低活動量。站立期微彎受力即鎖定。
  3. 單軸/多軸氣壓或液壓膝 (Pneumatic/Hydraulic)：K3，可改變步速（Variable Cadence）。
  4. 多連桿/多中心膝 (Polycentric)：
    • 幾何穩定性高（ICR後移）→ 適合 髖伸直肌無力、極短殘肢。
    • 擺盪期縮短腿長 → 適合 膝離斷 (Knee Disarticulation)、長殘肢。
  5. 微處理器膝 (Microprocessor, MPK)：K3-K4，最佳的防跌倒機制、下樓梯功能、變速行走，但不一定是競賽首選（競賽多用專用機械液壓膝）。

參考資料

  1. Musculoskeletal Key - Transfemoral Prostheses: Describes Weight-Activated knees for elderly/recent amputees and Manual Locking knees for initial training.
  2. Propel Physiotherapy: Confirms Polycentric knees for weak hip extensors due to stability mechanism.
  3. Ottobock / Clinical Guidelines: Distinguishes between MPKs (daily life, variable speed) and Sports Knees (running, lightweight hydraulic).
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