Proteze ( dr. greacă proteză - atașare, adăugare [1] ) - înlocuirea părților corpului pierdute sau deteriorate ireversibil cu înlocuitori artificiali - proteze . Proteza este o etapă importantă în procesul de reabilitare socială și de muncă a unei persoane care și-a pierdut membrele sau suferă de boli ale sistemului musculo-scheletic.
Protetica este o disciplină înrudită între medicină și tehnologie, strâns legată de ortopedie, traumatologie, chirurgie reconstructivă etc. Deși protetica ca disciplină separată separată în secolul al XIX-lea, informațiile despre ea datează din cele mai vechi timpuri - de la istoricul grec Herodot, istoricul roman Pliniu și alții.
Există următoarele tipuri principale de proteze:
În sens restrâns, protezarea este luată în considerare
inclusiv
Într-un sens mai larg, protezele sunt dispozitive care pot fi incluse în categoria mai largă a dispozitivelor medicale :
Un tip separat de protetică este fabricarea de aparate auditive .
Prima mențiune despre proteză se găsește în Rigveda , care relatează că o femeie războinică și-a pierdut piciorul în luptă și i s-a făcut o proteză de picior de fier [2] . Vechii egipteni erau familiarizați cu protezele, fapt dovedit de o mumie a Regatului Nou cu un deget de lemn [3] . Multă vreme, protezele s-au dezvoltat prost. Celebrele cârlige de pirat și picioarele din lemn sunt forme timpurii de protezare.
După dezvoltarea mecanicii, mai aproape de vremea noastră, au început să apară proteze mai avansate, care imit bine partea pierdută a corpului sau chiar capabile să se miște datorită mecanismelor încorporate.
Dar acestea erau doar proteze ale părților externe ale corpului, protezele organelor interne au apărut deja în era electronică, iar medicina modernă poate elimina complet protezele datorită celor mai noi tehnologii de celule stem capabile de regenerare , care nu au fost încă pe deplin dezvoltate. . Pe lângă protezele de membre, procedurile protetice pentru articulații , dinți și, de asemenea, proteze cosmetice pentru ochi și alte părți ale corpului sunt comune în medicina modernă. Protezele cosmetice pentru față: de exemplu, urechile, nasul etc., ajută persoanele desfigurate să nu iasă în evidență din mulțime și să nu atragă prea multă atenție asupra lor. Pe lângă protezarea ca atare, chirurgii au găsit diverse soluții pentru a restabili parțial funcționalitatea membrelor desfigurate. Așadar, medicul german Herman Krukenberg a dezvoltat (imediat după Primul Război Mondial) mâna lui Krukenberg - un fel de „gheară”, care este făcută din capetele radiusului și ulnei în rănitul cu amputație traumatică a mâinii. ( procedura Krukenberg )
Protezele au fost inventate în antichitate. Prototipul picioarelor artificiale - o bucată de lemn, un suport în loc de un membru inferior pierdut, a supraviețuit până în zilele noastre. De-a lungul timpului, a suferit numeroase modificări, dintre care amintim pe cele mai semnificative. Camillus Nyurop a venit cu un dispozitiv - pe fundul piesei de lemn, care se face să se rotească cu ajutorul unei emisfere pentru a evita posibilitatea ca bucata de lemn să se blocheze între pietre. Pentru a preveni frecarea ciotului , pe acesta din urmă se pune o pungă de piele, umplută moale, înainte de a o introduce într-o pungă subțire din lemn de tei. americanii în secolul al XIX-lea Lemnul de hickory a fost folosit pentru picioare artificiale, în special pentru picior, datorită rezistenței sale mai mari [4] și totuși a ușurinței considerabile.
Manșoanele metalice realizate în secolul al XIX-lea (din tablă, argint nou sau bronz aluminiu) erau foarte ușoare și în același timp foarte rezistente. Căptușeala nu marchează niciodată. se întăresc în interiorul mânecii, dar numai pe ciot, care a fost înfășurat anterior cu bandaje de flanel (de sus în jos), apoi se pun pe o pâlnie de piele, lungă și gros umplută, după care capătul ciotului este introdus în mânecă. astfel încât să atârnă liber în interiorul acestuia din urmă fără a fi supus vreunei presiuni . Numai în această condiție ar putea fi evitate rănile de frecare pe ciot . Carcasele din cauciuc dur erau casante. Toate îmbunătățirile aduse picioarelor artificiale s-au bazat pe principiul piesei de lemn, cu scopul de a elimina principalul dezavantaj al piesei de lemn (mersul pe ea, în timp ce mergea înainte, trebuia să descrie constant un arc spre exterior pentru a se deplasa). piciorul pentru pasul următor) și păstrați forma piciorului. Acesta din urmă a fost ușor de realizat; primul a costat mult efort. American Dr. Bly ( Bly ) a încercat mai întâi să imite natura atunci când aranja o articulație artificială a piciorului ; mişcările în ea se făceau cu ajutorul unei mingi de sticlă lustruită aflată într-o cavitate din cauciuc vulcanizat . Piciorul era legat de piciorul inferior prin patru șiruri intestinale , care erau atașate unui cerc care trecea transversal pe jumătatea superioară a aparatului. Astfel de îmbinări îmbunătățite încă nu au înlocuit articulațiile simple articulate , care sunt mai sigure și mai ieftine. Pfister din Berlin este încorporat în articulațiile piciorului unui arc cilindric din cauciuc; mișcările se fac cu ajutorul unor balamale puternice. Un alt călcâi este atașat de călcâi. Cu ajutorul acestui mecanism, mersul devine elastic, silentios si mai putin obositor decat la alte aparate. Arcurile din cauciuc își păstrează elasticitatea ani de zile fără schimbare. Pentru ca degetele de la picioare să nu se lipească de podea atunci când se răsucesc, partea degetului de la picior a dispozitivului este făcută mobilă prin intermediul unui arc spiralat și a unei simple balamale pe talpă. Un picior artificial este atașat de ciot sau de corp cu ajutorul curelelor și curelelor peste umăr, în funcție de obișnuință și exercițiu, fie separat, fie împreună. Utilizarea membrelor artificiale nu poate avea loc înainte de formarea unei cicatrici dense, prin urmare, nu mai devreme de 6-10 luni după operație. O examinare personală cu participarea unui medic, măsurătorile personale ale unui tehnician implicat în fabricarea membrilor I., desigur, sunt foarte de dorit; dacă acest lucru nu este posibil, profesorul Mosetig recomandă să se marcheze pe desenul schematic atașat măsura necesară pentru bandager [5] .
Mâinile artificiale în secolul al XIX-lea au fost împărțite în „mâni de lucru” și „mâni cosmetice”, sau articole de lux. Pentru un zidar sau muncitor, aceștia se limitau să impună pe antebraț sau umăr un bandaj dintr-o mânecă de piele cu accesorii, de care era atașată o unealtă corespunzătoare profesiei de muncitor - clește , un inel, un cârlig etc. Mâinile artificiale cosmetice, în funcție de ocupație, stil de viață, grad de educație și alte condiții erau mai mult sau mai puțin dificile. Mâna artificială ar putea fi sub forma uneia naturale, purtând o mănușă de puști elegantă, capabilă să producă o muncă fină; scrierea și chiar amestecarea cărților (cum ar fi celebra mână a generalului Davydov ). Dacă antebrațul a fost amputat, adică nivelul amputației nu a ajuns la articulația cotului, atunci cu ajutorul unui braț artificial s-a putut reveni la funcția membrului superior; dar dacă umărul era amputat, atunci munca mâinii era posibilă numai prin intermediul unor aparate voluminoase, foarte complexe și solicitante. Pe lângă acestea din urmă, membrele superioare artificiale constau din două mâneci din piele sau metal pentru braț și antebraț, care erau articulate mobil deasupra articulației cotului cu ajutorul unor atele metalice. Mâna era realizată din lemn ușor și fie fixată pe antebraț, fie mobilă. Erau arcuri în articulațiile fiecărui deget; de la capetele degetelor pleacă șiruri intestinale, care au fost conectate în spatele articulației încheieturii mâinii și au continuat sub forma a două șireturi mai puternice, iar una, care a trecut de-a lungul rolelor prin articulația cotului, a fost atașată de arcul de pe umărul superior, în timp ce celălalt, deplasându-se tot pe bloc, s-a încheiat liber cu un ochi. Dacă vrei să ții degetele strânse cu un umăr extins, atunci acest ochi este atârnat de un nasture de pe umărul superior. Cu flexia voluntară a articulației cotului, degetele s-au închis în acest aparat și s-au închis complet dacă umărul a fost îndoit în unghi drept. Pentru comenzile de mâini artificiale, a fost suficient să se indice măsurile lungimii și volumului ciotului, precum și al mâinii sănătoase și să se explice tehnica scopului pe care ar trebui să-l servească.
În URSS , în 1956 au început lucrările la crearea de proteze ale membrelor superioare controlate prin semnale bioelectrice de la ciot [6] . Producția industrială de proteze de antebraț cu control bioelectric în URSS a început în 1961 [7] .
Un exemplu de proteză bionică modernă de mână dezvoltată în SUA în 2014 este DEKA Arm-3 .
În 2015, protezele de mâini low-cost dezvoltate la Universitatea Illinois din Urbana-Champaign au început să se vândă în SUA . Ieftinitatea se obține prin imprimarea 3D. [opt]
În 2015, o companie de tineri dezvoltatori din Novosibirsk a creat o tehnologie pentru producerea unei proteze robotizate de mână, care va fi de trei ori mai ieftină decât cea germană și de șapte ori mai ieftină decât omologul englez. Acest lucru a devenit posibil datorită respingerii materialelor scumpe. Dezvoltatorii Novosibirsk au înlocuit carbonul și titanul cu polimeri și aliaje metalice mai ieftine. În plus, imprimarea 3D este utilizată în producție . [9]
În februarie 2015, compania rusă MaxBionic a prezentat cea mai mică proteză bionică din Rusia pentru copii. În martie 2015, terminând testarea unui pacient, este de așteptat ca compania să înceapă vânzările în masă ale protezelor sale în octombrie.
În mai 2015, compania rusă „Motorika” a promovat certificarea unei proteze mecanice funcționale de mână, de atunci proteze colorate cu diverse atașamente tehnologice și de joc au fost instalate gratuit în Rusia. În prezent, compania dezvoltă și o proteză bioelectrică ieftină, se recrutează un grup de testare, începerea vânzărilor este programată pentru vara anului 2016.
Oamenii de știință de la Universitatea de Tehnologie Chalmers din Göteborg, Suedia, împreună cu firma de biotehnologie Integrum AB, au reușit să conecteze un braț protetic creat ca parte a unui program european de cercetare protetică direct la nervi și mușchi. Chirurgii au atașat proteza la două oase ale antebrațului femeii (radius și ulna) folosind implanturi de titan, apoi au conectat 16 electrozi la nervii și mușchii ei. Datorită acestui lucru, ea a putut să-și controleze mișcările mâinii cu ajutorul creierului (gândurilor). Putea să-și lege șireturile și să tasteze pe o tastatură. [zece]
Proteza C-Leg a fost prezentată pentru prima dată de Otto Bock Orthopaedic Industry la Conferința Mondială de Ortopedie de la Nürnberg în 1997.
C-Leg folosește cilindri hidraulici pentru a controla flexia genunchiului. Senzorii trimit semnale către microprocesor, care le analizează și indică rezistența la alimentarea cilindrilor. C-Leg este o abreviere pentru 3C100, numărul de model al protezei originale, dar se aplică în continuare tuturor protezelor de genunchi controlate de microprocesor Otto Bock. Funcțiile C-Leg sunt integrate în componentele protezei datorită diverselor dispozitive tehnologice. C-Leg folosește un senzor de unghi al genunchiului pentru a măsura poziția unghiulară și viteza unghiulară a flexiei articulației. Măsurătorile se fac de până la cincizeci de ori pe secundă. Senzorul unghiului genunchiului este situat direct pe axa de rotație a genunchiului [11] .
Senzorii de cuplu sunt amplasați în tubul de vârf al bazei C-Leg. Acești senzori de moment folosesc mai multe extensometre pentru a determina unde a fost aplicată forța la genunchi, de la picior și magnitudinea acelei forțe [11] .
C-Leg controlează rezistența la flexia și extensia genunchiului cu un cilindru hidraulic.
Endoprotetice: din endo - interior
Dacă există indicații pentru intervenție chirurgicală, metoda de elecție poate fi artroplastia articulară. În prezent, au fost dezvoltate și sunt utilizate cu succes endoproteze ale articulațiilor șoldului și genunchiului. În osteoporoză, înlocuirea endoprotezelor se realizează cu construcții cu fixare din ciment. Tratamentul conservator suplimentar al articulației genunchiului ajută la reducerea perioadei de reabilitare a pacienților operați și la creșterea eficacității tratamentului.
Articulația șoldului este cea mai mare și cea mai puternic încărcată. Este format din capul femurului, care se articulează cu un acetabul concav, rotunjit, în pelvis. Indicațiile pentru artroplastia totală de șold (THAT) sunt modificări patologice care provoacă disfuncție persistentă cu durere și contractură. Scopul artroplastiei totale de șold este reducerea durerii și restabilirea funcției articulare. Această operație este o modalitate eficientă de a restabili funcția articulației, care poate îmbunătăți semnificativ calitatea vieții umane. În TETBS, femurul proximal și acetabulul sunt înlocuite. Zonele afectate ale articulației sunt înlocuite cu o endoproteză care repetă forma anatomică a unei articulații sănătoase și vă permite să efectuați intervalul necesar de mișcare. O cupă acetabulară este implantată în acetabul. În plus, este implicată osteointegrarea osului în componentele protezei. În cupă este instalată o inserție din polietilenă sau ceramică (oxid de aluminiu), numită inserție. Un picior cu un con pe gât este implantat în coapsă pentru fixarea capului endoprotezei. Capul este ceramic sau din diverse aliaje. Componenta femurală (piciorul) a endoprotezei poate fi cimentată, iar apoi este fixată în coapsă cu ajutorul unui material polimeric special (ciment osos), sau fixare fără ciment (pressfit) și, de regulă, are o acoperire poroasă. pentru a permite osteointegrarea osului în componentele protezei. Fixarea cu ciment este mai potrivită pentru persoanele în vârstă. Perechile de frecare diferite (combinații de materiale ale diferitelor componente) au rate de supraviețuire diferite în corpul uman. Deci, de exemplu, cel mai de succes în ceea ce privește supraviețuirea și cel mai implantabil sistem, conform sursei independente lider a Registrului Național de Artroplastie din Anglia, Țara Galilor, Irlanda de Nord și Insula Man, este tulpina fără ciment CORAIL® cu Cupă fără ciment PINNACLE® (Johnson&Johnson, DePuy Synthes) cu o pereche de frecare ceramică-polietilenă. Acest design arată o rată de supraviețuire de aproximativ 98% pe parcursul a 10 ani de observație.
Riscul de complicații la implantarea unei tulpini CORAIL® fără ciment cu o cupă fără ciment PINNACLE® cu diferite perechi de frecare este, de asemenea, cel mai scăzut [12] .
Există o serie de complicații - osteomielita iatrogenă (supurație), slăbirea aseptică a componentelor protezei, diverse tulburări vasculare și neurologice. Supurația este de tip bacteriologic ( streptococi , stafilococi etc.), virale ( herpes ) sau fungice și se combate cu mijloace adecvate - antibiotice , medicamente antivirale și antifungice, mai ales dacă o cauză anume poate fi identificată ca urmare a înţepături şi recolte . Când endoproteza este uzată, este înlocuită complet sau parțial cu una nouă, această procedură se numește artroplastie articulară de revizuire.
Implanturile peniane sunt folosite pentru a restabili funcția sexuală masculină într-o serie de boli:
Implants (din germană Implantat , de asemenea implants , din engleză implant ) - o clasă de produse medicale utilizate pentru implantare în corp fie ca proteze (înlocuitori pentru organele umane lipsă), fie ca identificator (de exemplu, un cip cu informații despre un animal de companie) . implantat sub piele). Implanturile dentare sunt un tip de implanturi utilizate pentru implantarea în oasele maxilarului superior și inferior ca bază pentru atașarea atât a protezelor dentare amovibile, cât și a celor nedemontabile.
Protezele neuronale sunt implanturi electronice care pot restabili funcțiile motorii, senzoriale și cognitive dacă s-au pierdut din cauza unei răni sau boli. Un exemplu de astfel de dispozitive este implantul cohlear . Acest dispozitiv restabilește funcția membranei timpanice și a etrierului, mimând analiza frecvenței în cohlee. Un microfon extern preia sunetele și le procesează; apoi semnalul procesat este transmis blocului implantat, care prin intermediul rețelei de microelectrozi stimulează fibrele nervoase auditive din cohlee. Prin înlocuirea sau amplificarea simțurilor pierdute, aceste dispozitive își propun să îmbunătățească calitatea vieții persoanelor cu dizabilități.
O proteză bionică permite unei persoane echipate cu ea nu numai să miște brațul robotului, ci și să atingă obiectele pe care le atinge. Acest design revoluționar a fost prezentat la o conferință găzduită de Agenția de Proiecte de Cercetare Avansată a Apărării din America. După ce cercetătorii de la Laboratorul de Fizică Aplicată de la Universitatea Johns Hopkins au implantat electrozi în creierul unui voluntar paralizat de o leziune a măduvei spinării, acesta a putut nu numai să-și controleze mișcarea mâinii, ci și să simtă când oamenii din laborator au atins diferite degete. pe o mână protetică. În procesul de testare a unei mâini bionice, un voluntar, chiar legat la ochi, a putut determina care dintre degetele mâinii protetice a fost atins. Protezele bionice puteau fi controlate anterior folosind semnale cerebrale, dar abia acum s-a putut obține un rezultat în care semnalele de la proteză sunt procesate de creier. Acest efect a fost obținut datorită electrozilor implantați în cortexul senzorial și motor al creierului. Senzorii integrați în proteză detectează când se aplică presiune pe proteză și transformă forța în semnale electrice care sunt transmise creierului pacientului.
În 2011, a avut loc primul moment critic din scurta istorie a protezelor cerebrale : a fost dezvoltat primul implant de memorie . [13] Deși experimentele umane sunt încă la orizont, testele pe șobolani au dat rezultate neașteptate. Dispozitivul a constat dintr-un microprocesor și 32 de electrozi pentru a intercepta, replica și decoda codul de impuls pe care un strat al creierului îl trimite altuia. Cercetătorii au folosit două pârghii pentru testare. Sarcina șobolanului era să miște o pârghie și apoi să mute o alta după un timp scurt. S-a dovedit că după blocarea farmacologică a impulsurilor creierului șobolanului și trimiterea acelorași impulsuri cu ajutorul dispozitivelor, animalul „își amintește” ce pârghie să selecteze. Deși primele încercări au fost foarte primitive, cercetătorii spun că utilizarea viitoare a tehnologiei în proiecte mai complexe ar putea ajuta la îmbunătățirea memoriei la persoanele care suferă de accident vascular cerebral sau demență senilă . [paisprezece]
Țesuturile xenogene de origine animală furnizează material pentru grefe funcționale mecanic, cum ar fi valvele cardiace, tendoanele și cartilajul. Pentru a preveni respingerea imună a unei grefe xenogene, antigenele trebuie îndepărtate din aceasta . Antigenele celulare pot fi îndepărtate prin tratament chimic (de exemplu, soluții care conțin dodecil sulfat de sodiu (SDS) și Triton X-100 ) și sonicare [15] . conducând la îndepărtarea celulelor. Cu toate acestea, procesele utilizate pentru îndepărtarea celulelor și antigenelor afectează adesea matricea extracelulară (ECM) a țesutului, făcând grefa nepotrivită pentru implantare din cauza proprietăților mecanice slabe [16] [17] . Prin urmare, metoda de îndepărtare a antigenelor trebuie selectată cu atenție, astfel încât, dacă este posibil, arhitectura și proprietățile mecanice ale țesutului să fie păstrate.
Creșterea organelor este o tehnologie promițătoare de bioinginerie , al cărei scop este de a crea diverse organe biologice viabile cu drepturi depline pentru oameni . În prezent, tehnologia este extrem de limitată în utilizarea sa la om, permițând doar organelor relativ simple, precum vezica urinară [18] , vasele de sânge [19] , sau vaginul [20] , să fie cultivate pentru transplant . Folosind culturi de celule tridimensionale , oamenii de știință au învățat să crească „rudimentele” organelor artificiale , numite organoide ( eng . organoid). A fost dezvoltată o proteză traheală, care constă din 95% din țesuturile pacientului, ceea ce face posibilă evitarea respingerii organului. Cadrul pentru proteză a fost un os crescut din țesuturile periostului . Suprafața interioară a organului a fost creată din celule stem și mucoasa proprie a pacientului. Bioreactorul în care noua trahee sa maturizat timp de șase luni a fost țesuturile peretelui toracic al pacientului. Ca urmare a incubației, proteza și-a format propriul sistem vascular [21] .
Întreprinderile protetice din subordinea Ministerului Muncii sunt disponibile în orașele: Arhangelsk, Volgograd, Ivanovo, Izhevsk, Novokuznetsk, Rostov, Tyumen, precum și Ufa.
Invaliditate | |
---|---|
Teorii și modele |
|
Educaţie |
|
Terapie | |
Consecințele sociale |
|
Asistență personală/fizică |
|
Sprijin socio-economic |
|
Grupuri și organizații |
|
Sport pentru persoanele cu dizabilități |
|
cultură |
|
categorie |
Dicționare și enciclopedii | ||||
---|---|---|---|---|
|