Proteser ( dr. grekisk protes - fastsättning, tillägg [1] ) - ersättning av förlorade eller irreversibelt skadade kroppsdelar med konstgjorda substitut - proteser . Proteser är ett viktigt steg i processen för social och arbetsrehabilitering av en person som har förlorat lemmar eller lider av sjukdomar i muskuloskeletala systemet.
Protetik är en besläktad disciplin mellan medicin och teknik, nära besläktad med ortopedi, traumatologi, rekonstruktiv kirurgi etc. Även om protetik som en separat disciplin separerades på 1800-talet, går information om den tillbaka till antiken - från den grekiske historikern Herodotus, den Romersk historiker Plinius och andra.
Det finns följande huvudtyper av proteser:
I snäv mening betraktas proteser
Inklusive
I en vidare mening är proteser anordningar som kan inkluderas i den bredare kategorin medicintekniska produkter :
En separat typ av proteser är tillverkning av hörapparater .
Det första omnämnandet av protesen finns i Rigveda , som rapporterar att en kvinnlig krigare förlorade sitt ben i strid, och en benprotes av järn gjordes för henne [2] . De forntida egyptierna var bekanta med proteser, vilket framgår av en mumie från Nya Riket med ett träfinger [3] . Under lång tid utvecklades proteserna dåligt. De berömda piratkrokarna och träbenen är tidiga former av proteser.
Efter mekanikens utveckling, närmare vår tid, började mer avancerade proteser dyka upp, som väl imiterade den förlorade delen av kroppen eller till och med kan röra sig på grund av inbyggda mekanismer.
Men dessa var bara proteser av yttre delar av kroppen, proteser av inre organ dök upp redan i elektronikens tidsålder, och modern medicin kan helt eliminera proteser tack vare den senaste tekniken för stamceller som kan regenerera , som ännu inte har utvecklats fullt ut. . Förutom lemproteser är proteser för leder , tänder och även kosmetiska proteser för ögon och andra delar av kroppen vanliga inom modern medicin. Kosmetiska proteser för ansiktet: till exempel öron, näsa, etc., hjälper vanställda människor att inte sticka ut från mängden och inte locka för mycket uppmärksamhet till sig själva. Förutom proteser som sådana har kirurger hittat olika lösningar för att delvis återställa funktionaliteten till vanställda lemmar. Så den tyska läkaren Herman Krukenberg utvecklade (direkt efter första världskriget) Krukenbergs hand - en slags "klo", som är gjord av ändarna av radien och ulna i den sårade med traumatisk amputation av handen. ( Krukenbergs förfarande )
Proteser uppfanns i antiken. Prototypen av konstgjorda ben - en träbit, ett stativ istället för en förlorad underben, har överlevt till denna dag. Med tiden har den genomgått många förändringar, av vilka vi nämner de viktigaste. Camillus Nyurop kom med en anordning - på botten av träbiten, som är gjord roterande med hjälp av en halvklot för att undvika möjligheten att träbiten fastnar mellan stenarna. För att förhindra friktion av stubben läggs en läderväska, mjukt stoppad, på den senare innan den förs in i en tunn påse av lindträ. amerikaner på 1800-talet Hickoryträ användes för konstgjorda ben, särskilt för foten, på grund av dess större styrka [4] och ändå avsevärd lätthet.
Metallhylsor tillverkade på 1800-talet (av plåt, nysilver eller aluminiumbrons) var mycket lätta och samtidigt mycket hållbara. Vaddering märker aldrig. stärka inuti hylsan, men bara på stubben, som tidigare var omlindad med flanellbandage ( uppifrån och ned), sedan sätter de på en lädertratt, lång och tjockt stoppad, varefter stubbens ände förs in i hylsan. så att den hänger fritt inuti den senare utan att utsättas för något tryck. Endast under detta tillstånd kunde friktionssår på stubben undvikas. Hårda gummihöljen var spröda. Alla förbättringar av konstgjorda ben var baserade på principen om träbiten, i syfte att eliminera träbitens största nackdel (att gå på den, medan man gick framåt, var tvungen att ständigt beskriva en båge utåt för att kunna röra sig benet för nästa steg) och bevara benets form. Det senare var lätt att uppnå; den första kostade mycket ansträngning. Amerikanen Dr. Bly ( Bly ) försökte först efterlikna naturen när han arrangerade en konstgjord fotled ; rörelser i den gjordes med hjälp av en kula av polerat glas som låg i ett hålrum av vulkaniserat gummi . Foten var ansluten till underbenet med fyra tarmsträngar , som var fästa i en cirkel som löpte tvärs över den övre halvan av apparaten. Sådana förbättrade leder har fortfarande inte förskjutit enkla ledade leder , som är säkrare och billigare. Pfister i Berlin är inbäddad i fotlederna på en cylindrisk gummifjäder ; rörelser görs med hjälp av starka gångjärn. En annan häl är fäst vid hälen. Med hjälp av denna mekanism blir gången elastisk, tyst och mindre tröttsam än med andra apparater. Själva gummifjädrarna behåller sin elasticitet i åratal utan förändring. För att tårna inte ska fastna i golvet vid vändning görs tådelen på anordningen rörlig med hjälp av en spiralfjäder och ett enkelt gångjärn på sulan. Ett konstgjort ben fästs på stumpen eller på kroppen med hjälp av bälten och remmar över axeln, beroende på vana och träning, antingen separat eller tillsammans. Användningen av konstgjorda medlemmar kan inte ske före bildandet av ett tätt ärr, därför inte tidigare än 6-10 månader efter operationen. En personlig undersökning med deltagande av en läkare, personliga mätningar av en tekniker som är involverad i tillverkningen av I. medlemmar är naturligtvis mycket önskvärda; om detta inte är möjligt rekommenderar professor Mosetig att på den bifogade schematiska ritningen markera det mått som krävs för förbandet [5] .
Konstgjorda händer på 1800-talet delades in i "arbetande händer" och "kosmetiska händer", eller lyxartiklar. För en murare eller arbetare var de begränsade till att på underarmen eller axeln lägga ett bandage av en läderhylsa med beslag, till vilken ett verktyg motsvarande arbetarens yrke var fäst - tång , en ring, en krok etc. Kosmetiska konstgjorda händer, beroende på yrke, livsstil, utbildningsgrad och andra förhållanden var mer eller mindre svåra. Den konstgjorda handen kan vara i form av en naturlig hand, iförd en elegant barnhandske, kapabel att producera fint arbete; skriva och till och med blanda kort (som general Davydovs berömda hand ). Om underarmen amputerades, det vill säga amputationsnivån nådde inte armbågsleden, var det med hjälp av en konstgjord arm möjligt att återställa funktionen hos den övre extremiteten; men om axeln amputerades, var handens arbete endast möjligt med hjälp av voluminösa, mycket komplexa och krävande apparater. Utöver det senare bestod de konstgjorda överbenen av två läder- eller metallhylsor för överarm och underarm, vilka var rörligt gångjärnsförsedda ovanför armbågsleden med hjälp av metallskenor. Handen var gjord av ljust trä och antingen fäst på underarmen eller rörlig. Det fanns fjädrar i lederna på varje finger; från fingrarnas ändar går tarmsträngar, som var förbundna bakom handledsleden och fortsatte i form av två starkare snören, och den ena, efter att ha passerat rullarna genom armbågsleden, fästes vid fjädern på den övre axeln, medan den andra, som också rörde sig på blocket, fritt slutade med ett öga. Om du vill hålla fingrarna knutna med en förlängd axel, så hängs denna öljett på en knapp på den övre axeln. Med frivillig böjning av armbågsleden stängdes fingrarna i denna apparat och stängdes helt om axeln böjdes i rät vinkel. För beställningar av konstgjorda händer räckte det att ange måtten på stubbens längd och volym, samt den friska handen, och förklara tekniken för syftet som de skulle tjäna.
I Sovjetunionen började arbetet med att skapa proteser för övre extremiteter kontrollerade av bioelektriska signaler från stubben 1956 [6] . Industriell produktion av underarmsproteser med bioelektrisk kontroll i Sovjetunionen startades 1961 [7] .
Ett exempel på en modern bionisk handprotes utvecklad i USA 2014 är DEKA Arm-3 .
Under 2015 började lågkostnadsproteshänder som utvecklats vid University of Illinois i Urbana-Champaign säljas i USA . Billighet uppnås med 3D-utskrift. [åtta]
År 2015 skapade ett företag av unga utvecklare från Novosibirsk en teknik för tillverkning av en robothandprotes, som kommer att vara tre gånger billigare än den tyska och sju gånger billigare än den engelska motsvarigheten. Detta blev möjligt på grund av avvisandet av dyra material. Novosibirsk-utvecklare ersatte kol och titan med polymerer och billigare metallegeringar. Dessutom används 3D-utskrift i produktionen . [9]
I februari 2015 presenterade det ryska företaget MaxBionic den minsta bioniska protesen i Ryssland för barn. I mars 2015, avslutade tester på en patient, förväntas företaget börja massförsäljning av sina proteser i oktober.
I maj 2015 godkände det ryska företaget "Motorika" certifieringen av en funktionell mekanisk handprotes, sedan dess har färgade proteser med olika tekniska och speltillbehör installerats i Ryssland gratis. För närvarande utvecklar företaget även en billig bioelektrisk protes, en testgrupp rekryteras, försäljningsstart är planerad till sommaren 2016.
Forskare från Chalmers tekniska högskola i Göteborg har tillsammans med bioteknikföretaget Integrum AB lyckats koppla en armprotes som skapats som en del av ett europeiskt protesforskningsprogram direkt till nerver och muskler. Kirurger fäste protesen till två ben i kvinnans underarm (radius och ulna) med hjälp av titanimplantat och kopplade sedan 16 elektroder till hennes nerver och muskler. Tack vare detta kunde hon kontrollera sin hands rörelser med hjälp av sin hjärna (tankar). Hon kunde knyta sina skosnören och skriva på ett tangentbord. [tio]
C-Leg-protesen visades första gången av Otto Bock Orthopedic Industry vid World Orthopedic Conference i Nürnberg 1997.
C-Leg använder hydraulcylindrar för att kontrollera knäböjning. Sensorerna skickar signaler till mikroprocessorn, som analyserar dem och talar om motståndet för att driva cylindrarna. C-Leg är en förkortning för 3C100, modellnumret på originalprotesen, men tillämpas fortfarande på alla Otto Bock mikroprocessorstyrda knäproteser. Funktionerna hos C-Leg är integrerade i protesens komponenter tack vare olika tekniska anordningar. C-Leg använder en knävinkelsensor för att mäta ledböjningens vinkelposition och vinkelhastighet. Mätningar görs upp till femtio gånger per sekund. Knävinkelsensorn är placerad direkt på knäets rotationsaxel [11] .
Vridmomentsensorerna är placerade i spetsröret på C-Leg-basen. Dessa momentsensorer använder flera töjningsmätare för att bestämma var kraften applicerades på knäet, från benet, och storleken på den kraften [11] .
C-Leg styr knäböjning och förlängningsmotstånd med en hydraulisk cylinder.
Endoprotetik: från endo - inuti
Om det finns indikationer för operation kan den valda metoden vara ledprotesplastik. För närvarande har endoproteser i höft- och knäleder utvecklats och används framgångsrikt. Vid osteoporos utförs endoprotesersättning med konstruktioner med cementfästning. Ytterligare konservativ behandling av knäleden hjälper till att minska rehabiliteringsperioden för opererade patienter och öka behandlingens effektivitet.
Höftleden är den största och mest belastade leden. Den består av lårbenshuvudet, som artikulerar med ett konkavt, rundat acetabulum i bäckenet. Indikationer för total höftprotes (THAT) är patologiska förändringar som orsakar ihållande dysfunktion med smärta och kontraktur. Målet med total höftprotes är att minska smärta och återställa ledfunktionen. Denna operation är ett effektivt sätt att återställa fogens funktion, vilket avsevärt kan förbättra människors livskvalitet. I TETBS ersätts det proximala lårbenet och acetabulum. De drabbade områdena i leden ersätts med en endoprotes som upprepar den anatomiska formen av en frisk led och låter dig utföra det nödvändiga rörelseomfånget. En acetabulumkopp implanteras i acetabulum. Vidare antyds osseointegration av benet i komponenterna i protesen. En insats av polyeten eller keramik (aluminiumoxid), som kallas en insats, är installerad i koppen. Ett ben med en kon på halsen implanteras i låret för att fixera huvudet på endoprotesen. Huvudet är keramiskt eller tillverkat av olika legeringar. Den femorala komponenten (benet) av endoprotesen kan cementeras och sedan fixeras den i låret med hjälp av ett speciellt polymermaterial (bencement), eller cementfri fixering (pressfit) och har som regel en porös beläggning för att möjliggöra ben osseointegration i proteskomponenter. Cementfixering är mer lämplig för äldre. Olika friktionspar (materialkombinationer av olika komponenter) har olika överlevnadsgrad i människokroppen. Så, till exempel, det mest framgångsrika när det gäller överlevnad och det mest implanterbara systemet, enligt den ledande oberoende källan till National Register of Artroplasty i England, Wales, Nordirland och Isle of Man, är CORAIL® cementfria skaft med PINNACLE® cementfri kopp (Johnson&Johnson, DePuy Synthes) med ett friktionspar keramisk-polyeten. Denna design visar en överlevnadsgrad på cirka 98 % under 10 års observation.
Risken för komplikationer vid implantering av en cementfri CORAIL®-stam med en PINNACLE® cementfri kopp med olika friktionspar är också den lägsta [12] .
Det finns ett antal komplikationer - iatrogen osteomyelit (suppuration), aseptisk lossning av proteskomponenter, olika vaskulära och neurologiska störningar. Suppuration är av en bakteriologisk plan ( streptokocker , stafylokocker , etc.), viral ( herpes ) eller svamp , och de bekämpar det med lämpliga medel - antibiotika , antivirala och svampdödande läkemedel, särskilt om en specifik orsak kan identifieras som ett resultat av punkteringar och skördar . När endoprotesen är utsliten byts den helt eller delvis ut mot en ny, detta ingrepp kallas för revisionsledprotes.
Penisimplantat används för att återställa manlig sexuell funktion vid ett antal sjukdomar:
Implantat (från tyska Implantat , även implants , från engelska implant ) - en klass av medicinska produkter som används för implantation i kroppen antingen som proteser (ersättning för saknade mänskliga organ) eller som identifierare (till exempel ett chip med information om ett husdjur implanteras under huden). Tandimplantat är en typ av implantat som används för implantation i benen i över- och underkäken som grund för att fästa både avtagbara och icke-borttagbara tandproteser.
Neurala proteser är elektroniska implantat som kan återställa motoriska, sensoriska och kognitiva funktioner om de har gått förlorade på grund av skada eller sjukdom. Ett exempel på sådana anordningar är cochleaimplantatet . Denna enhet återställer trumhinnan och stigbygelns funktion genom att efterlikna frekvensanalysen i snäckan. En extern mikrofon tar upp ljud och bearbetar dem; sedan överförs den bearbetade signalen till det implanterade blocket, som genom mikroelektrodarrayen stimulerar hörselnervens fibrer i snäckan. Genom att ersätta eller förstärka förlorade sinnen, avser dessa enheter att förbättra livskvaliteten för personer med funktionsnedsättning.
En bionisk protes gör det möjligt för en person som är utrustad med den inte bara att röra robotens arm, utan också att röra vid föremålen den vidrör. Denna revolutionerande design presenterades vid en konferens som arrangerades av Defense Advanced Research Projects Agency of America. Efter att forskare från Applied Physics Laboratory vid Johns Hopkins University implanterat elektroder i hjärnan på en volontär som förlamats av en ryggmärgsskada, kunde han inte bara kontrollera sin hands rörelse, utan också känna när människor i labbet rörde vid olika fingrar på en handprotes. I processen att testa en bionisk hand kunde en frivillig, till och med med ögonbindel, avgöra vilken av fingrarna på handprotesen som berördes. Tidigare kunde bioniska proteser styras med hjälp av hjärnsignaler, men först nu har man kunnat uppnå ett resultat där signalerna från protesen bearbetas av hjärnan. Denna effekt erhölls på grund av elektroder implanterade i hjärnans sensoriska och motoriska cortex. Sensorer integrerade i protesen känner av när tryck appliceras på protesen och omvandlar kraften till elektriska signaler som överförs till patientens hjärna.
2011 inträffade det första kritiska ögonblicket i hjärnprotetikens korta historia : det första minnesimplantatet utvecklades . [13] Även om mänskliga experiment fortfarande är vid horisonten, har tester på råttor gett oväntade resultat. Enheten bestod av en mikroprocessor och 32 elektroder för att fånga upp, replikera och avkoda impulskoden som ett lager i hjärnan skickar till ett annat. Forskarna använde två spakar för att testa. Råttans uppgift var att flytta en spak och sedan flytta en annan efter en kort tid. Det visade sig att efter den farmakologiska blockeringen av råttans hjärnimpulser och sändning av samma impulser med hjälp av enheter, "minns" djuret vilken spak som ska väljas. Även om tidiga försök var mycket primitiva, säger forskarna att framtida användning av tekniken i mer komplexa projekt kan bidra till att förbättra minnet hos personer som lider av stroke eller senil demens . [fjorton]
Djurhärledda xenogena vävnader tillhandahåller material för mekaniskt funktionella transplantat såsom hjärtklaffar, senor och brosk. För att förhindra immunavstötning av ett xenogent transplantat måste antigener avlägsnas från det . Cellantigener kan avlägsnas genom kemisk behandling (t.ex. lösningar som innehåller natriumdodecylsulfat (SDS) och Triton X-100 ) och sonikering [15] . leder till avlägsnande av celler. Processerna som används för att avlägsna celler och antigener skadar dock ofta vävnadens extracellulära matris (ECM), vilket gör transplantatet olämpligt för implantation på grund av dåliga mekaniska egenskaper [16] [17] . Därför bör metoden för att avlägsna antigener väljas noggrant så att, om möjligt, vävnadens arkitektur och mekaniska egenskaper bevaras.
Att odla organ är en lovande bioteknik , vars syfte är att skapa olika fullfjädrade livskraftiga biologiska organ för människor . För närvarande är tekniken extremt begränsad i sin användning på människor, vilket tillåter endast relativt enkla organ, såsom blåsan [18] , blodkärl [19] eller slidan [20] att odlas för transplantation . Med hjälp av tredimensionella cellkulturer har forskare lärt sig att odla "rudimenten" av konstgjorda organ , kallade organoider ( eng . organoid). En luftrörsprotes har utvecklats, som består av 95 % av patientens vävnader, vilket gör det möjligt att undvika avstötning av organet. Ramen för protesen var ett ben som växt från vävnaderna i benhinnan . Den inre ytan av organet skapades av stamceller och patientens egen slemhinna. Bioreaktorn där den nya luftstrupen mognade i sex månader var patientens bröstväggsvävnader. Som ett resultat av inkubation bildade protesen sitt eget kärlsystem [21] .
Protetiska företag som lyder under arbetsministeriet finns tillgängliga i städerna: Archangelsk, Volgograd, Ivanovo, Izhevsk, Novokuznetsk, Rostov, Tyumen, såväl som Ufa.
Handikapp | |
---|---|
Teorier och modeller |
|
Utbildning |
|
Terapi | |
Sociala konsekvenser |
|
Personlig/fysisk assistans |
|
Socioekonomiskt stöd |
|
Grupper och organisationer |
|
Idrott för funktionshindrade |
|
kultur |
|
kategori |
![]() |
| |||
---|---|---|---|---|
|