Функции протезов нижних конечностей

В случае травмирования нижних конечностей иногда возникают ситуации, когда единственной возможностью спасти жизнь человеку является удаление части ноги.

Ампутация с последующим протезированием

Необходимость в ампутации возникает, если наблюдаются:

признаки гангрены;
отрывы конечности или повреждения с отсутствием реальной возможности полноценного восстановления (при сильной деформации тканей и раздроблении костей);
закупорка кровеносных артерий;
врожденные аномалии строения ног;
ишемия как осложнение сопутствующего диабета, атеросклероза;
некроз тканей, возникающий, в том числе, по причине неправильного накладывания жгута для остановки кровотечений.

Тревожными симптомами, свидетельствующими о необходимости проведения срочной операции, являются:

возникновение острого болевого синдрома;
онемение конечности;
изменение цвета кожи (синюшность или почернение);
распространение от ноги неприятного запаха;
отсутствие пульсации подколенной артерии, остановка кровоснабжения;
охлаждение кожного покрова.

Чтобы окончательно убедиться в правильности поставленного диагноза и вынести решение об удалении ноги или ее части, проводят:

ультразвуковое исследование кровоснабжения поврежденного органа;
ангиографию – метод обследования проходимости сосудов;
термографию – способ определения области распространения теплового поля в травмированной зоне;
рентген – выявляет степень травмированности, дает оценку состояние костной ткани.

Протезы – это специальные искусственно созданные устройства, имитирующие конечности (полностью или частично), утраченные или поврежденные вследствие травм, приобретенных в процессе жизнедеятельности или по причине имеющихся наследственных заболеваний, и призванные выполнять их физиологическое предназначение.

Протезированием называется операция по установке искусственного механизма. Она помогает человеку вернуться к активной жизни и полноценно жить в обществе. Чтобы процесс восстановления двигательной активности пациента прошел успешно, требуется продолжительный период реабилитации, подразумевающий прохождение специальных восстановительных процедур.

Виды протезов

В зависимости от локализации повреждений и удаленной части конечности могут использоваться:

протез ноги выше колена;
протез ноги ниже колена (в том числе и стопы).

Существуют следующие типы ампутаций ноги выше коленного сустава:

удаление конечности происходит на уровне коленного сочленения;
ампутации подвергается конечность до трети бедра, в результате манипуляции образуется длинная культя;
нога отрезается до середины бедренной кости или всей ее длины (по верхней границе бедра);
ампутируется вся конечность, включая тазобедренный сустав.

Протезы подбираются, исходя из состояния культи и ТБС, фиксируются они при помощи бандажей, тазового корсета, ремешков или вакуума. Используется также комбинированное крепление. При выборе варианта той или иной модели оцениваются следующие качества:

легкость конструкции;
использование натуральных экологичных материалов;
функциональность;
создание видимости здоровой конечности.

Производится также косметическое протезирование (протез ступни, фаланг недостающих пальцев) с целью визуального сокрытия дефекта.

Представляют собой устройство со встроенными шарнирами, заменяющими суставов и выполняющими его функции. Двигательные манипуляции в таких системах могут осуществляться посредством пружины или микропроцессора.

Состоят подобные протезы из одного, двух или трех модулей. Последние заменяют всю конечность целиком и реализуют все функциональные возможности утраченной ноги.

Основными их достоинствами являются:

возможность свободного передвижения (с помощью системы интеллектуального управления);
хорошая подвижность;
устойчивость в положении стоя;
отсутствие дискомфорта при сидении;
имитация контуров здоровой конечности.

Предназначены для людей, которые, независимо от полученной травмы, продолжают вести активный образ жизни, занимаются спортом, а также для параолимпийцев. Изготавливаются они с учетом индивидуальных особенностей культи, возрастной категории пациента и степени его активности.

Применяются, если происходит полная ампутация. Конструкция основана на использовании шарнира в области суставов. Он предоставляет своему обладателю следующие возможности:

осуществлять сгибательные, разгибательные движения в колене, обеспечивает поддержку равновесия;
равномерно распределять физическую нагрузку на обе ноги;
нормально передвигаться.

прочность, легкость и безопасность конструкции;
хорошая устойчивость;
простота в управлении;
ручная блокировка коленного сустава.

Отличаются способом крепления к культе. При данном варианте протезирования приемная гильза присоединяется к деформированному участку конечности в результате применения силы отрицательного давления.

Движения протезов данного вида осуществляются при помощи микропроцессора с пневмоприводом. При использовании такого устройства человек способен ощущать полноценное движение ног и всего тела во время ходьбы. Приспособление полноценно заменяет утраченную конечность, воссоздает физиологически правильную походку, нисколько не ограничивает свободу передвижения.

В их основу положены микроэлектрические системы управления. Они воспринимают мышечные и нервные импульсы c культи и переносят их на протез. В результате у пациента возникает ощущение владения здоровой конечностью: протез полноценно двигается, полностью воспроизводит все функциональные возможности утраченной ноги.

Протез обладает повышенной прочностью и устойчивостью к физическому воздействию.

Технологии протезирования

Техника установления протезирующего устройства зависит от типа ампутации конечности. В соответствии с этим выделяют протезы:

бионические – работают от волевого усилия своего владельца, разработаны с использованием передовых технологий;
механические – пользуются популярностью, применяются для замены утраченных функций, но оказывают негативное воздействие на позвоночник при длительном использовании;
косметические – позволяют визуально скрыть имеющиеся дефекты, имитируют полноценный внешний вид ноги.

Исходя из техники установки, определяют агрегаты:

с присутствием коленного модуля;
без такового;
корсетные.

Формирование культи

Чтобы культя правильно сформировалась и зажила, после перенесенной ампутации следует выполнять ряд обязательных рекомендаций:

регулярно обрабатывать оставшуюся часть ноги антисептиками, накладывать и своевременно менять повязки (непосредственно после операции);
пользоваться антибактериальными средствами гигиены (мылом и присыпками);
применять бандаж, эластичные бинты, осуществлять лимфодренажный массаж ног (для того, чтобы предупредить застои жидкости и образование отека);
принимать контрастный душ или ванны;
заниматься лечебной физкультурой.

Упражнения для развития мышц

Физические приемы помогут не допустить мышечной атрофии, предотвратят развитие застойных явлений, поспособствуют улучшению кровоснабжению и питанию клеток, укрепят мышечно-связочный аппарат.

В период реабилитации больным предписывается выполнять следующий комплекс физических упражнений:

свести ноги вместе, затем поднять поврежденную ногу на максимально возможную высоту (положение тела – лежа на животе);
лечь на спину, здоровую ногу согнуть с опорой на пол, больную поднять до уровня колена первой;
повернуться на бок, поднимать поврежденную конечность и фиксировать под углом в 60 градусов.

Чтобы достичь положительного результата от подобной гимнастики, занятия следует проводить регулярно.

Противопоказания

Протезирование конечностей противопоказано при диагностировании:

патологий дыхательной и сердечной деятельности;
почечной недостаточности;
неспособности к управлению протезом.

Особенности выбора

Протез ноги нужно подбирать, учитывая индивидуальные особенности строения конечностей, уровень активности и возраст пациента. Сегодня наиболее используемыми являются модульные, бионические протезы. Выделяются качеством, богатым функционалом и удобством в использовании устройства зарубежного производства:

Symbionic Leg;
Proprio Foot;
Endolite Linx;
Genium;
C-Leg;
Genium X3;
Rheo Knee;
Orion 2.

Чтобы оценить, сколько будет стоить протез, нужно учитывать его модель, функциональные возможности, страну и фирму-производителя.

В среднем, модульные протезы в Москве можно купить по стоимости от 150 до 180 тысяч рублей.

Бионические модели более дорогостоящие, цена на них составляет от полутора до двух с половиной миллионов российских рублей.

В зарубежных странах подобная операция обойдется дороже.

Основные правила ухода за протезирующим устройством включают в себя:

соблюдение чистоты;
предупреждение повреждений;
избегание излишнего увлажнения;
хранение протеза в определенных температурных условиях (устанавливаются согласно инструкции; особенно это касается высокотехнологичных моделей).

Правильная эксплуатация и хранение протеза позволят ему увеличить срок своей службы.

Искусственный заменитель конечности поможет человеку вернуться к нормальной жизни в социуме: учиться, работать и даже заниматься спортом. Он дает возможность полноценного существования и развития, позволяет быстрее оправиться от полученной физической и психической травмы, связанной с утратой конечности. Чтобы процесс восстановления был успешным и прошел быстрее, нужно подбирать протез, исходя из индивидуальных особенностей и физических возможностей организма пациента.

Поиск и подбор лечения в России и за рубежом

Заявка на лечение
Сотрудничество
Карта сайта
Контакты

Протезирования верхних конечностей
Как выбрать протез руки
Сколько стоит протез верхних и нижних конечностей
Современное протезирование руки
Современные протезы пальца
Как выбрать протез пальца руки
Этапы протезирования верхних конечностей
Учимся пользоваться протезом кисти
Бионические протезы
Виды протезов нижних конечностей
Этапы протезирования нижних конечностей
Современное протезирование ноги
Современные протезы ноги
Протезирование бедра
Особенности установки протеза выше колена
Протезы голени
Как выбрать протез стопы
Подготовка культи к протезированию
Зачем нужны временные протезы
Как происходит установка протеза
Как научиться ходить с протезом ноги
Правильный уход за протезом и культей
Где взять ортопедические протезы
Протезирование инвалидов за государственный счет
От чего зависят цены на протезирование
Сколько стоит протезирование в России и за рубежом
Техника протезирования конечностей
Протезы конечностей нового поколения
Принципы современного протезирования конечностей
Современные методы протезирования конечностей
Новейшие протезы верхних и нижних конечностей
Протезы конечностей будущего
Протезирование конечностей в Германии
Протезирование конечностей в Израиле
Протезирование конечностей в Москве
Центры протезирования и ортопедии в России
Ортопедический концерн ОТТО БОКК в Германии
Протезы конечностей - в Москве
Подготовка к протезированию в Москве
Индивидуальные ортезы в Москве
Спортивное протезирование в Москве
Протезирование верхних конечностей в Москве
Экзоскелет - в Москве
Реабилитация и школа ходьбы в Москве

Виды протезов нижних конечностей

Современный рынок протезов включает значительное количество различных видов протезов, систематизация которых происходит по нескольким критериям – анатомический вид, в зависимости от уровня ампутации, функциональных и косметических возможностей, наличия модулей.

Анатомические виды протезов нижних конечностей

В зависимости от уровня ампутации, существует несколько видов нижней конечности:

Протез стопы.
Протез голени.
Протез бедра.
Протез всей нижней конечности, который используется при ампутации с вычленением тазобедренного сустава.

Функциональные и косметические виды протезов

По возможностям восстановления функции ампутированной нижней конечности, замещению косметического дефекта, выделяют 3 основных вида протезов нижних конечностей:

1. Рабочие протезы – это самые простые в технологическом плане изделия, которые представляют собой анатомический муляж ампутированной нижней конечности. Обычно их используют для временного протезирования, чтобы человек смог адаптироваться и научиться базовым навыкам использования протезов.

2. Функциональные протезы – выполняют опорную функцию, помогают в ходьбе без посторонней помощи. Они не содержат электроники и являются пассивными. Также этот вид протезов не выполняет функцию замещения косметического дефекта, не имеет покрытия. После прикрепления к культе, такой протез прикрывается одеждой. При использовании протеза следует избегать попадания в них влаги, так как это может привести к коррозии деталей и преждевременной порче протеза.

Виды протезов в зависимости от наличия модуля

Модуль – это система, состоящая из шарнира и имитирующая естественный сустав при движении. Простые модули содержат пассивные пружинные тяги, которые ограничивают и амортизируют движение в нем. В более сложных и современных модулях присутствуют активные гидравлические тяги, движения в которых регулируются специальным микропроцессором. В зависимости от его наличия существует 2 вида протезов:

1. Модульные протезы – могут содержать один или несколько модулей (протез всей нижней конечности содержит 3 модуля). Наличие модуля значительно расширяет функциональные возможности протеза – человек может заниматься быстрой ходьбой, спускаться или подниматься по лестнице, идти по пересеченной местности. Современный модуль имеет небольшие гидравлические тяги с электронным управлением. Это позволяет достичь максимальной упругости и плавности движений в нем. В современных центрах протезирования для сборки протеза используются модули ведущей германской компании производителя ОТТО БОКК, которые все изготавливаются с электронным управлением. Самым ответственным для комфортной ходьбы является коленный модуль. От его качества зависит комфорт в использовании всего протеза.

2. Немодульные протезы – более простые модели с небольшими функциональными возможностями. В основном они выполняют функцию опоры и не быстрой ходьбы по ровной поверхности.

Вне зависимости от вида протеза, все они содержат приемную гильзу, которая прикрепляется к культе нижней конечности. Это важная деталь, от качества изготовления которой и правильной индивидуальной подгонки к культе, зависит комфорт в использовании протеза. Обычно для изготовления приемной гильзы используются мягкие материалы, которые исключают возможность травматизации кожи и подкожной клетчатки культи.

Подобрать постоянный протез можно с помощью врача ортопеда, техника-протезиста и представителя компании производителя, в зависимости от объема ампутации, состояния культи и финансовых возможностей пациента. Для комфортного использования протеза лучше выбирать функционально-косметический вид. В отношении марки желательно использовать брендовые торговые марки, изделия которых долговечны и надежны. Важным является гарантийное и послегарантийное обслуживание протеза представителем компании. В случае поломки, такой ремонт в сервисном центре будет наиболее качественным.

+7(495) 545-17-30 - лучшие клиники для протезирования в Москве, Германии и Израиле

Немецкий концерн ОТТО БОКК в своем наличии насчитывает более 140 региональных представительств, которые также занимаются протезированием. Однако они не могут обеспечить весь спектр возможностей в сравнении с центральным отделом.

Человеческий организм чувствителен к воздействиям извне. В силу различных причин, будь то аварии, боевые действия, несчастные случаи или заболевания, люди лишаются конечностей. На протяжении всей своей истории человечество пыталось доступными путями восстановить утраченные функции организма. Ранее протезы ассоциировались с чем-то страшным, сам их внешний вид протеза как бы подчеркивал увечье человека.

Однако в наше время все меняется, некоторые протезы даже превращаются в объекты искусства.

Но главное, конечно, это не внешний вид, а функциональность. Если протезы, которые были распространены пару десятилетий назад, могли в лучшем случае выполнять опорную и незначительно косметическую функцию, то протезы, которые появляются в наше время, обладают функциональностью, близкой к естественной конечности. Более того, в последние годы стали появляться искусственные конечности, которые способны передавать ощущения. Некоторые футурологи предсказывают, что в ближайшее десятилетие люди с протезами верхних и нижних конечностей способны будут на большее, чем обладатели собственных рук и ног.

И одним из людей, который способствовал такому развитию сферы протезирования, является Хью Герр. Человек, которому в 17 лет ампутировали обе ноги ниже колена, не опустил руки.

Он начал самостоятельно разрабатывать функциональные протезы, причем весьма успешно. В последующем Хью Герр получил степень доктора наук в области биофизики и основал центр, который занимается разработкой инновационных протезов, основываясь на новейших технологических достижениях.

Пять лет назад на конференции TED Хью Герр продемонстрировал миру, что благодаря бионическим протезам ног (работа которых основана на принципах функционирования наших естественных конечностей) люди уже могут прекрасно бегать, заниматься скалолазанием и даже танцевать!

Фантастика, не правда ли? Но летом прошлого года этот же человек на очередной конференции TED снова смог поразить мир, продемонстрировав, что возможности протезирования нижних конечностей зашли еще дальше.

Но для такой плавности и естественности движений во время ампутации конечности различные группы мышц должны быть соединены определенным способом. Что же делать людям, у которых в силу различных причин невозможно подготовить остаточные мышцы должным образом? Неужели им нельзя претендовать на естественность и плавность походки по самым различным поверхностям? К счастью, современные технологии позволяют решить этот вопрос.

В прошлом году сотрудники Университета Вандербильта продемонстрировали рабочий прототип высокотехнологичной искусственной лодыжки. Благодаря наличию датчиков, моторов, сервоприводов и микрокомпьютера протез может без участия человека анализировать поверхность, по которой движется человек, будь то лестница, холм или ровная дорога, и самостоятельно адаптироваться к ней. Для адекватной работы разработанный прототип снабжен кабелем для подключения к электросети, однако уже ведутся работы по созданию автономного протеза, без ограничивающих проводов. По заверению создателей, такие протезы начнут применяться уже в ближайшие годы.

С ногами понятно. А что насчет функциональности протезов рук? За последние десятилетия искусственные верхние конечности сделали огромный шаг вперед. Уже создано немало технологий, позволяющих определять сокращения мышечных волокон в культе, а также считывать нервные импульсы достаточно четко, чтобы преобразовать их в сигналы для движения не то что кистью, но даже отдельным пальцем искусственной руки. С помощью современных протезов верхней конечности можно делать даже такие мелкие движения, как завязывание шнурков.

Конечно, людям нужно время, чтобы научиться управлять подобными протезами, напрягая отдельные мышцы культи. Обычно, чтобы добиться хорошего управления, у людей уходит около недели. В этом уже помогают и технологии виртуальной реальности: на культю конечности надевают датчики, а на голову человека гарнитуру, благодаря чему он видит нормальное продолжение своей руки и пытается повторить движения вслед за виртуальным аналогом. Когда человек научится нормально взаимодействовать с виртуальной рукой, он может начинать повторять аналогичные виртуальным движения с помощью протеза.

На помощь в настройке современных протезов приходят и специально разработанные мобильные приложения.

Совмещение современной робототехники и протезирования помогает добиться максимальной естественности движений. К примеру, когда мы тянемся за каким-то предметом, кисть руки еще до прикосновения к нему подсознательно принимает нужную форму для удобного взаимодействия. Пока что даже с продвинутыми протезами людям необходимо концентрироваться на каждом движении искусственной кисти, если они хотят взять что-либо.

Пару месяцев назад немецкой компанией Festo была представлена искусственная рука BionicSoftHand, которая самостоятельно может составить правильный алгоритм манипуляций с объектами еще до того момента, как возьмет их.

Большую роль в удешевлении производства бионических протезов играет 3D-печать. Она позволяет делать протезы максимально подходящими под каждую конкретную ситуацию, а также индивидуальный дизайн для протеза. К примеру, компания Open Bionics совместно с Disney выпускают легкие и функциональные протезы Hero Arm, которые изменили отношение к своему состоянию у множества детей.

Однако по-настоящему великим событием стало появление протезов, способных передавать ощущения. К примеру, бионическая рука Bebionic опосредованно может воздействовать на остатки нервных волокон, которые, в свою очередь, передают полученную протезом информацию через спинной в головной мозг.

К нервам и мышцам культи верхней конечности были подключены 16 электродов, что также позволяло выполнять такие мелкие движения, как завязывание шнурков и набор текста на клавиатуре.

Изначально, до установки физического протеза, пациентка тренировалась управлять виртуальной рукой на экране монитора.

Кроме естественной функции, в современные протезы встраивают модули, позволяющие совершать платежи и управлять другими устройствами, фонарики, зарядку для телефона и многое другое.

Самое примечательное, что с каждым годом прогресс в функциональности искусственных конечностей только ускоряется. Недалек тот день, когда появятся протезы рук и ног, которые не только полностью восстановят все утраченные функции человека, но также подарят ему дополнительные возможности!

, CPO, Hanger Clinic

Last full review/revision July 2015 by James Baird, CPO

3D модель (0)
Аудио (0)
Боковые панели (0)
Видео (0)
Изображения (1)
Клинический калькулятор (0)
Лабораторное исследование (0)
Таблица (0)

Взаимодействие между культей конечности и протезом

Протез присоединяется к телу с помощью крепления, которое состоит из приемной полости и жесткой рамы. Составные части прикрепляются к пользователю с помощью приемной полости (изготовленной из пластика или ламинированного материала). Рама, изготовленная из графита или аналогичных материалов, обеспечивает полости конструктивную опору.

Между оставшейся частью ампутированной конечности (культей) и ложем протеза располагают чехол, обеспечивающий амортизацию и плотное прилегание. Вкладыш выполняется из мягкого полиуретана или силикона, который прилипает к коже, не вызывая трения. В идеале пользователи должны иметь 2 чехла для каждого протеза. Ежедневная смена чехлов помогает сохранять их упругость и форму и продлевает срок службы.

Вместо чехла или вместе с ним можно носить ортопедический носок. Носки делают из шерсти, нейлона или синтетических тканей, иногда со слоем геля между слоями ткани. Носки выпускаются различной толщины (в несколько слоев). Пользователи могут обеспечить лучшую подгонку протеза путем надевания нескольких носков или носков различной толщины, либо сняв их, поскольку размер культи обычно изменяется в течение дня в зависимости от вида деятельности, погоды и других факторов.

Крепление может включать в себя системы подвески, которая помогает надежно удерживать протез. Обычно используются следующие системы подвески:

Всасывающий клапан: При вставлении культи в гильзу протеза, через отверстие в нижней части гильзы вытесняется воздух. Односторонний всасывающий клапан в полости закрывает отверстие и образует уплотнение, которое удерживает протез на месте.

Вкладыши с фиксатором: большинство вкладышей пристегиваются к нижней части полости при помощи насеченного штифта. Так как штифт плотно прижимается к культе, на ее близлежащих частях могут возникать раздражение и воспаление, накопление жидкости или язвы.

Пояса и ремни: иногда протез крепится ремнем или жгутом. Эти устройства можно использовать, если протез трудно закреплять при помощи всасывающего клапана или фиксатора или фиксатор невозможно терпеть. Однако ремни относительно жесткие и, следовательно, могут быть неудобными и громоздкими. Это также может ограничить движения.

Компоненты протезов конечностей

Компоненты протезов включают терминальные устройства (искусственные пальцы рук и ног, ладони и стопы) и суставы (запястья, локти, бедра и колени). Металлические стержни и адаптационные структуры из углеродного волокна, выполняющие функцию костей, используются в случаях, когда необходимы дополнительная прочность, гибкость и отдача энергии. Для более усовершенствованных протезов, существуют доступные элементы управления, позволяющие пользователю осуществлять механическое или электрическое движение протеза.

Компоненты протезов верхних конечностей, которые управляются микропроцессорами и получают питание от миоэлектрических источников, заменяют более старые модели, приводимые в движение силой человеческого тела. Миоэлектрические протезы создают движение с помощью электрических зарядов, производимых естественным образом при сокращении мышц. Такие электрические заряды направляются в поверхностные электроды и поступают в электрический мотор, который передвигает конечности. Компоненты для микропроцессорного управления протезов нижних конечностей используют скорость, крутящий момент и датчики позиционирования, чтобы помочь осуществить определенную функцию. Эти новые компоненты более эффективны и требуют меньше усилий для контроля протеза.

Неврально интегрированное протезирование, которое сейчас проходит стадию исследования и испытания протезов верхних конечностей, может дать людям возможность работать еще лучше. Нервы, которые вели в ампутированную конечность, перенаправляются для соединения со здоровыми мышцами (например, в грудные мышцы для ампутированной руки). Эти нервы направляют импульсы, ранее посылавшиеся в ампутированную конечность, посредством электродов на поверхности кожи, к микропроцессорам в протезе конечности; таким образом, пользователь может двигать конечность как будто усилием мысли, как и естественными конечностями.

Облицовка протеза

Некоторые пользователи предпочитают, чтобы компоненты их протеза имели косметическую облицовку. Облицовка выполняется из эластичного пеноматериала, форму которому придает протезист, чтобы протез выглядел как недостающая конечность. Пеноматериал часто сверху покрывается защитным покрытием, очень похожим на настоящую кожу. Насколько реалистично оно выглядит, зависит от того, является ли он серийным продуктом или же индивидуальным, разработанным мастером-профессионалом, чтобы точно соответствовать коже пользователя. Некоторые пользователи, особенно спортсмены во время соревнований, не используют облицовку, оставляя только функциональные компоненты протеза.

Читайте также: