Реферат по протезам нижних конечностей

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Декабря 2015 в 14:22, реферат

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.

PROTEZIROVANIE.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Кафедра медицинской биофизики, кибернетических и биотехнических систем.

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

Выполнила студентка гр. Б7101 Ермакова Д. А.

Проверил: заведующий кафедрой приборостроения

с оценкой _____________________

подпись И.О. Фамилия

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

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 — 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.

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.

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.

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.

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.

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.

Протезами конечностей называют особые, технические средства реабилитации. Они призваны заменить утраченные частично или полностью, либо имеющие некоторые врожденные дефекты конечности, как верхние или нижние. Протезы служат для устранения функционального дефекта, но также несут на себе косметическую нагрузку.

Причины ампутации конечностей

К сожалению, подобные операции даже при современном развитии медицины – не редкость. Среди самых частых причин ампутации отмечаются:

запущенный атеросклероз кровеносных сосудов, в результате сужения которых происходит ухудшение кровоснабжения тканей, в итоге отмирающих;
травмы костей, нервов, мышц,
злокачественные опухоли костей, нервов, мышц,
возникновение инфекций, опасных для жизни, с очагом, расположенным в конечности;
несчастные случаи и другие.

Современное протезирование — важнейший завершающий этап лечения. Чем ниже проведена ампутация, тем совершеннее будут результаты. Медицинский прогресс в этой области позволяет создавать уникальные протезы разного назначения. Процедура осуществима даже при минимальных культях конечностей. Такие достижения позволяют снизить актуальность уровня ампутации, но не снимают вопрос полностью.

Если в дальнейшем предполагается протезирование, возрастают требования:

к технике проведения ампутаций;
к созданию ампутационной культи;
к подготовке ампутационной культи.

Современное протезирование конечностей предполагает возможность установки лечебно-госпитальных или постоянных протезов. В первом случае целью протезирования становится обучение пользованию оборудованием.

В свою очередь постоянные протезы делятся на:

рабочие, предназначенные для удержания, использования инструментов, самообслуживания;
активно-функциональные протезы, при создании которых применяются особые механизмы;
функционально-косметические — наиболее сложные, поскольку по своей форме и функциям они приближены к конечности.

Компания ОТТО БОКК является крупнейшим мировым производителем самых инновационных изделий для пациентов с ограниченными возможностям. Подразделения компании представлены в 36 странах мира, а продукция поставляется уже в 140 стран. Такая широкая география позволяет людям даже с самыми сложными проблемами избавиться от кажущейся безысходности.

К основным видам протезов нижних конечностей относятся:

протезы бедра,
протезы голени,
протезы стопы

К основным видам протезов верхних конечностей относятся:

протезы предплечья,
протезы плеча,
протезы кисти,
протезы пальцев.

Как выбрать протез нижней конечности

Врачи-ортопеды и мировые производители протезов, среди которых лидирующие позиции занимает компания ОТТО БОКК, осуществляющая поставки своей продукции в 140 стран мира, создают все более совершенные, инновационные технологии и методы протезирования. При изготовлении протезов верхних и нижних конечностей применяются новейшие материалы, позволяющие сделать универсальные модели, благодаря которым многие инвалиды словно рождаются заново.

Огромное значение при выборе и индивидуальном изготовлении протеза ноги особое внимание уделяется:

состоянию здоровья инвалида,
состоянию его культи,
точности расчета массы тела пациента.

Очевидно, что культя будет опираться на протез, поэтому нагрузка должна распределяться равномерно на все части культи. Задача специалистов — точно подогнать протез, исходя из вышеуказанных параметров. Учитывается конечный вес изделия, конструкция крепления, способы, с помощью которых пациент будет управлять им.

Как выбрать протез верхней конечности

Реабилитация после ампутации имеет очень важное значение и влияет на дальнейшую жизнь пациента. Первый протез накладывается через 3-4 недели после ампутации. Это временный механизм, который позволяет человеку приспособиться к новой жизни и свыкнуться с мыслью об отсутствии конечности. Постоянный протез подгоняется лишь после того, как полностью проходит послеоперационная отечность. Для того, чтобы реабилитация после ампутации прошла максимально быстро и просто, а производитель смог получить самые точные данные для создания постоянного протеза, разрабатываются тренировочные протезы.

Специалисты компании ОТТО БОКК, одного из лидеров среди производителей протезов, помогают пациентам избежать любых возможных осложнений в период реабилитации и подбора протеза. Для того, чтобы в результате ошибок не образовались порезы или потертости, не возникло отмирание незадействованных мышц, уменьшение культи, развитие порочной культи, требуется тесное взаимодействие лечащего ортопеда и производителя протеза

В период реабилитации пациенту необходимо строго соблюдать все рекомендации специалистов:

по уходу за послеоперационным швом,
по формированию культи,
по поддержанию подвижности суставов,
по укреплению сохранившейся мускулатуры.

За уходом в послеоперационный период следят врач и медсестра. Специалисты компании ОТТО БОКК разработали особые средства и технологии, которые помогают осуществлять щадящий уход за нежной кожей культи и швом. Особое внимание в этом вопросе уделяется пациентам с нарушением кровообращения и сахарным диабетом. Специальная противоотечная терапия помогает без осложнений снять результат естественной реакции организма на вмешательство хирурга. Проводится также профилактика контрактур суставов – возможного ограничения пассивных движений. Его причиной становится рубцовая деформация мышц, сухожилий, кожи, самого сустава.

В отделении протезирования ОТТО БОКК помогут снять фантомные боли — болевые ощущения, якобы возникающее в утраченной конечности. Для этого проводятся специальные массажи, лимфодренаж культи и многие другие процедуры. Иногда пациентам может потребоваться даже блокада нервов и хирургическое вмешательство. Важна и психологическая реабилитация, которую успешно ведут дипломированные и опытные специалисты компании.

Эволюция протезирования представляет собой длительную и легендарную историю: от примитивных истоков до сложных современных конструкций. Как и в развитии любой другой области, некоторые идеи и изобретения работали и успешно развивались, в то время как другие остались на обочине истории и устарели.

Длинный и извилистый путь к компьютеризированным протезам начался около 1500 г. до н.э. Чтобы оценить, как далеко человечество зашло в области протезирования, для начала нам стоит посмотреть на опыт древних египтян.

Сложно переоценить значение пальцев в жизни человека, но примечателен тот факт, что первый реальный пример протезирования относится именно к ним, а не к тем частям тела или конечностям, которые могут казаться более важными – например, рукам или ногам. Существует предположение, что на создание такого протеза египтян вынудила важность традиционных египетских сандалий в гардеробе знатной женщины, которые невозможно было носить, не имея большого пальца.

Это внимание к эстетической привлекательности протезов является довольно распространенным явлением среди древних устройств и даже может быть более важным, чем их функциональность.

424 г. до н.э. – 1 г. до н.э.

В результате раскопок в 1858 году в итальянском городе Капуя была найдена первая искусственная нога, которую сделали приблизительно в 300 г. до н.э. Она сделана из бронзы и железа, с деревянным сердечником, которую, по-видимому, носили ниже колена. Существует точная копия этого протеза, которую можно увидеть в Музее науки в Лондоне.

Самый известный случай в древнеримской истории протезирования описан римским ученым Плинием Старшим, и связан с генералом Марком Сергием, который считается первым документально подтвержденным носителем искусственной конечности. Во второй Пунической войне Сергий потерял правую руку и получил протез, сделанный из железа, чтобы тот мог держать свой щит и продолжать битву.

В истории Древней Греции также сохранились сведения об успешном протезировании. В 424 году до н.э. древнегреческий историк Геродот писал о персидском провидце, который был приговорен к смерти, но ампутировал себе ногу и сделал деревянный протез, чтобы пройти почти 50 километров пути до следующего города и таким образом скрыться от преследования.

Темные века (476-1000 гг.)

В этот период человечество продвинулось в протезировании и создавало более сложные устройства, чем ручной крюк или деревянная нога. Большинство протезов в то время выполняли больше эстетическую функцию и были сделаны для того, чтобы скрыть уродства или травмы, полученные в бою. У рыцарей были протезы для рук, которые позволяли держать щит и для ног, чтобы можно было закрепить ее в стремени, с небольшим вниманием к функциональности. В то время носить протезы вне битвы могли себе позволить только очень богатые люди.

Проектированием и созданием искусственных конечностей в темные века в основном занимались торговцы и оружейники. Но кроме них развитию протезирования способствовали и люди других профессий. Так, например, часовщики были особенно полезны для добавления сложных внутренних функций с помощью пружин и зубчатых колес.

Эпоха ренессанса (1400-1800 гг.)

Эпоха возрождения открыла новые перспективы для искусства, философии, науки и медицины. В это время произошло возрождение в истории протезирования зубов: их изготавливали преимущественно из железа, стали, меди и дерева.

История протезирования всегда переплетается с историей войн и жизнью солдат, которые ведут борьбу. Примеры из Средневековья показывают, насколько медленно развивалась эта область – железные руки, которые изготавливали для рыцарей, были не более продвинутыми, чем те, что использовал генерал Сергий тысячу лет назад.

В 1508 году у немецкого наемника Гетца фон Берлихингена была пара технологически продвинутых железных рук, сделанных после того, как он потерял правую руку в битве при Ландсхуте. Ими можно было управлять с помощью пружин, подвешенных на кожаных ремешках.

Около 1512 года итальянский хирург, путешествуя по Азии, обратил внимание на человека с двусторонней ампутацией рук, который мог снять шляпу, открыть свой кошелек и поставить свою подпись с помощью протеза. Еще одна история того времени связана с серебряной рукой, которая была сделана для турецкого адмирала Хайреддина Барбароссы, воевавшего с испанцами в Бужи.

С середины до конца 1500-х годов

Французский армейский цирюльник Амбруаз Паре, по мнению многих ученых, является отцом современной хирургии ампутации и ортопедических конструкций. В 1529 году он ввел современные процедуры ампутации в медицинском сообществе, а в 1536 году сделал навесные протезы для верхних и нижних конечностей. Он также модифицировал искусственную ногу ниже колена, добавив к ней регулируемые ремни безопасности, управление блокировкой колена и другие технические особенности, которые используются в современных устройствах.

Его работа продемонстрировала первое истинное понимание того, как должен работать протез. Коллега Паре – Лоррен, французский слесарь, сделал один из самых важных вкладов в этой области, используя в изготовлении протеза кожу, бумагу и клей вместо тяжелого железа.

Большая часть работы Паре отменила многие из широко распространенных медицинских верований того времени, часть из которых приносила больше вреда, чем пользы. Например, Паре установил, что если наносить масло к месту огнестрельного ранения или любой другой раны, то оно не приводит к исцелению, как считалось ранее, а на самом деле оказывает негативное воздействие. То же касается и прижигания – еще одного распространенного метода, который казался Паре неэффективным. Вместо этого Паре пользовался перевязкой артерий, и стал, возможно, первым врачом, который проводил эту операцию.

В 1696 году Питер Вердайн разработал первый протез ноги ниже колена без дополнительной фиксации, который позже станет основой для современного протезирования суставов и корсетных устройств.

В 1843 году сэр Джеймс Сайм открыл новый метод ампутации лодыжки, не приводящий к ампутации до бедра. Этот подход приветствовался в сообществе инвалидов-ампутантов, поскольку это означало, что появилась возможность ходить не с протезом, заменяющим всю ногу, а только лишь с искусственной ступней.

Позже Густав Герман предложил использовать алюминий вместо стали, чтобы сделать протезы легче и функциональнее. Такое легкое устройство пришлось ждать до 1912 года, когда Марсель Дезуттер, известный английский летчик, потерявший ногу в авиакатастрофе, не сделал первый алюминиевый протез при помощи своего брата-инженера Чарльза.

Прогресс, которого достигли в своем развитии технологии протезирования за 300 лет, оказался незначительным. Однако достижения в хирургии и ампутации в середине XIX века позволили врачам сформировать культю таким образом, чтобы она была более восприимчива к присоединению протеза. Протезы не сильно улучшились, но жизнь становилась все более удобной для тех, кто носил их.

Переход к современности

По мере того, как продолжалась гражданская война в США, количество ампутаций росло катастрофически быстро, что заставляло американцев усиленно развиваться в области протезирования. Джеймс Хангер, один из первых ампутантов гражданской войны, разработал то, что он позже запатентовал как Hanger Limb – протез, изготовленный из бочарных клепок и металла, который имел шарнирные суставы в области колена и лодыжки. Hanger Limb оказалась на тот момент самой передовой технологией в истории протезирования, и основанная Хангером компания продолжает оставаться лидером в этой области.

В отличие от гражданской войны, Первая мировая не способствовала особенному прогрессу в этой области. Несмотря на отсутствие технических достижений хирурги и военные осознавали важность обсуждения технологии и разработки протезов. В конечном итоге это привело к формированию американской ассоциации протезирования и применения ортопедических изделий (AOPA).

После Второй мировой войны ветераны были недовольны отсутствием технологичных решений и требовали улучшения. Тогда правительство США заключило сделку с военными компаниями для улучшения протезов, а не оружия. Это соглашение открыло путь к разработке и производству современных протезов. Новые устройства намного легче – изготавливаются из пластика, алюминия и композитных материалов, чтобы обеспечить пациентов наиболее функциональными устройствами.

В 1970-х годах изобретатель Исидро М. Мартинес оказал огромное влияние на индустрию протезирования, когда разработал протез нижней конечности, который, вместо того, чтобы попытаться повторить движения природной конечности, был ориентирован на улучшение походки и уменьшение трения. Снижая давление и делая ходьбу более комфортной, Мартинес, который сам был инвалидом, улучшил жизнь многих будущих пациентов.

Наиболее резкое различие между современными искусственными конечностями и теми, что были сделаны в прошлом, находится на границе между протезом и той частью тела, к которой он будет крепиться. В прошлом система подвески для протезов конечностей была сделана из кожаных или тканных ремней, а паз был деревянным или металлическим, облицованным тканью. Большинство современных протезов сочетают в себе пластиковое гнездо и присоски. Они тщательно утепляются и предотвращают повреждение той части конечности, к которой крепится.

Современные разъемы также облегчают надевание и снимание протеза. Это особенно полезно, когда человек носит несколько протезов. Например, спортсмены могут иметь несколько протезов для бега, катания на лыжах, езды на велосипеде и другой физической деятельности. Чаще всего, они не похожи визуально на человеческие конечности. Это тщательно продуманная конструкция из пластика, резины и углеродного волокна, которые пропорционально приспособлены к телу. Они тщательно контролируются и проверяются во время соревнований, чтобы гарантировать, что не используются никакие дополнительные преимущества, например, более длинная конечность.

Читайте также: