Протезирование

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

Школа биомедицины

Кафедра медицинской биофизики, кибернетических и биотехнических      систем.

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

«Протезирование»

 

 

 

 

 

		Выполнила студентка гр. Б7101   Ермакова Д. А.
.		Проверил: заведующий кафедрой приборостроения Короченцев В. И.
		Реферат защищен: с оценкой _____________________ ____________ ___________________     подпись          И.О. Фамилия «_____» ______________________  2015 г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Владивосток

2015

 

 

     Оглавление

1. Введение……………………………………………………………………………………3
2. История протезирования………………………………………………………….4
3. Современное протезирование…………………………………………………7
4. Виды протезирования………………………………………………………………9
5. Схемы протезов………………………………………………………………………13
6. Заключение…………………………………………………………………………….14
7. Список литературы…………………………………………………………………15

 

Введение

Протез (франц. prothèse, от греч. prosthesis присоединение, прикрепление) -аппарат или приспособление, служащее для восполнения или замещения отсутствующей части тела или органа.

Протезирование — система медицинских, технических и организационных мероприятий, направленных на восстановление утраченных форм или функций отдельных органов или самих органов. Условно различают протезирование анатомическое, функциональное и лечебное.

Под анатомическим протезированием понимают восстановление главным образом формы утраченного органа и частично функции (без посторонних источников энергии), например, протезы рук и ног, глаз, зубов, ушных раковин и носа, молочных желез и др.

Функциональное протезирование предполагает применение посторонних источников энергии для обеспечения функций конечности или органа, например, протезы руки с биоэлектрическим управлением, слуховые аппараты и др.

Лечебное протезирование направлено обычно на временное ограничение функции органов, например, применение корсетов при сколиозах, ортопедических аппаратов, ортопедической обуви.

Различают протезы нижних и верхних конечностей. К протезам нижних конечностей относятся протезы стопы, голени, бедра и на вылущенное бедро (при полном отсутствии ноги).

Протезы верхних конечностей в зависимости от назначения разделяются на косметические, воспроизводящие внешнюю форму руки, активные, воспроизводящие некоторые движения и рабочие функции. Кроме того, протезы различают по сегментам конечности: кисти, предплечья, плеча и вылущенного плеча.

 

 

 

                     

                                       

                                         Протезирование

Протезирование — замена утраченных или необратимо повреждённых частей тела искусственными заменителями — протезами.

Протезирование представляет собой важный этап процесса социально-трудовой реабилитации человека, утратившего конечности, или страдающего заболеваниями опорно-двигательного аппарата.

                            История протезирования

Первое упоминание о протезировании в истории — побег из плена грека Фемистокла. Посаженный на цепь, он был вынужден отпилить себе ногу, а затем попросить знакомого плотника создать для него протез. С этого момента протезирование практически не развивалось, знаменитые пиратские крюки и деревянные ноги — протезы примерно того же уровня.

Протезы были изобретены уже в глубокой древности. Прототип искусственных ног — простая деревяшка, подставка вместо утерянной нижней конечности, сохранилась до настоящего времени. С течением времени она подверглась многим изменениям.

Нироп (Nyrop, Копенгаген) придумал приспособление — на нижней части деревяшки, которая при помощи полушария сделана вертящейся, чтобы избегать возможности застревания деревяшки между камнями. Для предупреждения трения культи на последнюю до вставления её в тонкую сумку из липового дерева надевается кожаный мешок, мягко набитый. Американцы в XIX в. употребляли для искусственных ног, в особенности для стопы, дерево Гикори (белая волжская орешина) ввиду его большей крепости и все же значительной легкости.

Изготовляемые в XIX в. металлические гильзы (из листового железа, нового серебра или алюминиевой бронзы) были очень легки и в то же время весьма прочны. Подбивку никогда не укрепляли внутри гильзы, а только на культе, которую предварительно обертывали фланелевыми бинтами (сверху — вниз), затем надевали кожаную воронку, длинную и толсто набитую, после чего конец культи вставляют в гильзу таким образом, чтобы он свободно висел внутри, не подвергаясь никакому давлению. Только при этом условии можно было избежать раны на культе от трения.

Гильзы из твердого каучука были ломки. На принципе деревяшки были основаны все усовершенствования искусственных ног, имеющие целью устранение главного недостатка деревяшки (идущий на ней при своем движении вперед должен был постоянно описывать дугу кнаружи) и сохранение формы ноги. Последнего достигнуть было легко; первое же стоило многих усилий. Американец доктор Бли (Bly) первый старался при устройстве искусственного ступневого сустава подражать природе; движения в нём совершались при посредстве шара из полированного стекла, лежащего в полости из вулканизированного каучука. Ступня соединялась с голенью четырьмя кишечными струнами, которые были прикреплены к кружку, идущему поперечно через верхнюю половину аппарата. Такие усовершенствованные суставы все же не вытеснили из употребления простые суставы на шарнирах, более безопасные и дешевые. В Берлине вкладываются в ступневые суставы пружины из каучука цилиндрической формы; движения совершаются при посредстве крепких шарниров. К пятке прикрепляется ещё каблучок.

При помощи этого механизма походка становится эластичной, бесшумной и менее утомительной, нежели при других аппаратах. Сами каучуковые пружины сохраняют годами свою эластичность без изменения. Для того, чтобы пальцы стопы при повороте не приставали к полу, пальцевая часть аппарата сделана подвижной посредством спиральной пружины и простого шарнира на подошве. Прикрепление искусственной ноги к культе или к туловищу производится при помощи поясов и ремней через плечо, смотря по привычке и упражнению, то порознь, то вместе.

Искусственные руки в XIX в. разделялись на «рабочие руки» и «руки косметические», или предметы роскоши. Для каменщика или чернорабочего ограничивались наложением на предплечье или плечо бандажа из кожаной гильзы с арматурой, к которой прикреплялся соответствующий профессии рабочего инструмент — клещи, кольцо, крючок и т. п. Косметические искусственные руки, смотря по занятиям, образу жизни, степени образования и другим условиям, бывали более или менее сложны. Искусственная рука могла иметь форму естественной, в изящной лайковой перчатке, способная производить тонкие работы; писать и даже тасовать карты (как известная рука генерала Давыдова). Если ампутация не достигла локтевого сустава, то при помощи искусственной руки возможно было возвратить функцию верхней конечности; но если ампутировано верхнее плечо, то работа рукой была возможна лишь через посредство объемистых, весьма сложных и требующих большого усилия аппаратов. Помимо последних, искусственные верхние конечности состояли из двух кожаных или металлических гильз для верхнего плеча и предплечья, которые над локтевым суставом были подвижно соединены в шарнирах посредством металлических шин. Кисть былa сделана из легкого дерева и неподвижно прикреплена к предплечью или же подвижна.

В суставах каждого пальца находились пружины; от концов пальцев идут кишечные струны, которые соединялись позади кистевого сустава и продолжались в виде двух более крепких шнурков, причём один, пройдя по валикам через локтевой сустав, прикреплялся на верхнем плече к пружине, другой же, также двигаясь на блоке, свободно оканчивался ушком. Если желают при вытянутом плече сохранить пальцы сжатыми, то это ушко вешают на пуговку, имеющуюся на верхнем плече. При произвольном сгибании локтевого сустава пальцы смыкались в этом аппарате и совершенно закрывались, если плечо согнуто под прямым углом.

В СССР работы по созданию протезов верхних конечностей, управляемых биоэлектрическими сигналами от культи, были начаты в 1956 году. Промышленный выпуск протезов предплечья с биоэлектрическим управлением в СССР был начат в 1961 году.

Протезирование нижних конечностей.

Впервые протез C-Leg был показан Otto Bock Orthopedic Industry на всемирном конференции по ортопедии в Нюрнберге в 1997 году.

C-Leg использует  гидроцилиндры для управления  сгибанием колена. Датчики отправляют  сигналы на микропроцессор, который  анализирует их и сообщает, что  сопротивление должно питать  цилиндры. C-Leg является аббревиатурой от 3C100, номера модели оригинального протеза, но по-прежнему применяется ко всем Otto Bock протезам коленного сустава с микропроцессорным управлением. Функции C-Leg благодаря различным технологическим устройствам объединены в компоненты протеза. C-Leg использует датчик угла колена для измерения углового положения и угловой скорости сгибания сустава. Измерения производятся до пятидесяти раз в секунду. Датчик угла колена располагается прямо на оси вращения колена.

Датчики момента расположены в трубке наконечника основания C-Leg. Эти датчики момента используют несколько тензодатчиков для определения, откуда была приложена сила к колену, с ноги, и величину этой силы.

C-Leg контролирует  сопротивление вращению и расширению  колена с помощью гидравлического  цилиндра.

                                Современное протезирование

После развития механики, ближе к современности, стали появляться более совершенные виды протезов, которые хорошо имитировали потерянную часть тела или даже протезы, способные двигаться за счёт специальных встроенных механизмов.

Но это были лишь протезы внешних частей тела, протезы внутренних органов (например, AbioCor) появились уже в век электроники, а современная медицина, возможно, вообще исключит протезирование благодаря новейшим технологиям стволовых клеток, но на данный момент они до конца еще не разработаны.

 AbioCor — аппарат искусственного сердца, предназначенный для лечения тяжёлой сердечной недостаточности.

AbioCor разработан  массачусетской компанией Abiomed. Он  располагается полностью в организме  пациента, имеет внутренний аккумулятор, который подзаряжается от внешнего  источника питания прямо через  кожу, то есть не нуждается  в подключении к проводам. Это  снижает риск осложнений, связанных  с инфекциями.

AbioCor может вживляться  только при соответствии пациента  определённым требованиям по  росту и массе тела, из-за чего  на этапе клинических испытаний  пациентов отбирали только среди  мужчин. Срок службы аппарата  определён в 18 месяцев. В США аппарат  получил одобрение.

 

Эксплуатация

Внутренняя батарея искусственного сердца позволяет пациенту свободно двигаться в течение одного часа, при установленном внешнем источнике питания, этот срок продлевается до двух часов. Возможна подзарядка аккумуляторов от обычной электрической сети.

Клинические испытания

По состоянию на сентябрь 2004 года, AbioCor был имплантирован 14 пациентам. Испытания показали безопасность аппарата, доказав, что он может помочь тем пациентам с тяжёлой сердечной недостаточностью, смерть которых неминуема, а альтернативные методы лечения невозможны. В некоторых случаях жизнь пациента удавалось продлить на несколько месяцев, давая ему возможность продолжать общаться с близкими. В двух случаях продолжительность жизни после операции была более значительной: 10 и 17 месяцев.

В настоящее время разработан AbioCor II. Ожидается, что продолжительность службы аппарата будет достигать пяти лет. Новый вариант искусственного сердца также меньше предыдущего на 35 процентов, что позволяет имплантировать его женщинам. Предприняты меры, которые должны снизить вероятность развития инсульта, что было одним из замечаний контролирующих инстанций к первой модели AbioCor.

                                 Бионический протез руки

Примером современного бионического протеза руки, разработанного в США в 2014 году, является DEKA Arm — 3. Протез состоит из электрического аккумулятора или батареи, десяти электрических приводов, обеспечивающих сгибание и повороты в плечевом, локтевом суставах и запястье, а также захваты (привод есть в каждом пальце), встроенного компьютера для обработки сигналов с датчиков и согласования работы электроприводов, датчиков для обратной связи, миоэлектрических датчиков, крепящихся к культе пациента и передающих сигналы на встроенный компьютер, управляющий электрическими приводами.