Протез - Prosthesis

Для использования в других целях см. Протез (значения).
Не путать с Ортопедия.
Мужчина с протезом нижней конечности
Инвалидность
    • Категория Инвалидность
    • Списки

В лекарство, а протез (множественное число: протезы; от Древнегреческий протез, «дополнение, приложение, вложение»)[1] или протез имплант[2][3] представляет собой искусственное устройство, которое заменяет отсутствующую часть тела, которая может быть потеряна в результате травмы, болезни или состояния, присутствующего при рождении (врожденное заболевание ). Протезы предназначены для восстановления нормальной функции отсутствующей части тела.[4] Ампутант реабилитацию в первую очередь координирует физиотерапевт в составе междисциплинарной команды, состоящей из физиотерапевтов, протезистов, медсестер, физиотерапевтов и эрготерапевтов.[5] Протезы можно создавать вручную или с помощью системы автоматизированного проектирования (CAD), программный интерфейс, который помогает авторам проектировать и анализировать творения с помощью компьютерных 2-D и 3-D графика а также инструменты анализа и оптимизации.[6]

Типы

Протез человека должен быть спроектирован и собран в соответствии с внешним видом и функциональными потребностями человека. Например, человеку может потребоваться трансрадиальный протез, но ему нужно будет выбирать между эстетическим функциональным устройством, миоэлектрическим устройством, устройством с питанием от тела или устройством для конкретной деятельности. Будущие цели и экономические возможности человека могут помочь ему выбрать одно или несколько устройств.

Черепно-лицевые протезы включают внутриротовые и экстраоральные протезы. Внеротовые протезы подразделяются на гемифациальные, ушные (ушные), носовые, орбитальный и окуляр. Внутриротовые протезы включают: зубные протезы такие как зубные протезы, обтураторы, и зубные имплантаты.

Протезы шеи включают: гортань заменители, трахея и верхний пищеводный замены,

Соматические протезы туловища включают: протезы груди которые могут быть одинарными или двусторонними, полными грудными устройствами или протезы сосков.

Протезы полового члена используются для лечения Эректильная дисфункция, правильный деформация полового члена, выполнить фаллопластика и метоидиопластика процедуры у биологических мужчин, и построить новый пенис в операции по смене пола с женского на мужской.

Протезы конечностей

А Морская пехота США с двусторонним протезом ног ведет групповой ход

Конечность Протезы включают протезы как верхних, так и нижних конечностей.

Протезы верхних конечностей используются на различных уровнях ампутации: передняя четверть, разобщение плеча, чрескожный протез, разлучение локтя, трансрадиальный протез, разобщение запястья, полная кисть, частичная кисть, палец, частичный палец. Трансрадиальный протез - это протез, который заменяет руку, отсутствующую ниже локтя.

Протезы верхних конечностей можно разделить на три основные категории: пассивные устройства, устройства с питанием от тела, устройства с внешним питанием (миоэлектрические). Пассивные устройства могут быть либо пассивными руками, в основном используемыми для косметических целей, либо пассивными инструментами, в основном используемыми для определенных видов деятельности (например, для отдыха или профессиональной деятельности). Обширный обзор и классификацию пассивных устройств можно найти в обзоре литературы Маат. и другие.[7] Пассивное устройство может быть статичным, что означает, что устройство не имеет подвижных частей, или может быть регулируемым, что означает, что его конфигурация может быть изменена (например, регулируемое открытие руки). Несмотря на отсутствие активного хватания, пассивные устройства очень полезны в бимануальных задачах, требующих фиксации или поддержки объекта, или для жестикуляции в социальном взаимодействии. Согласно научным данным, треть людей с ампутированными конечностями во всем мире пользуются пассивным протезом руки.[7] Конечности с приводом от тела или тросом работают, прикрепляя ремень безопасности и трос к противоположному плечу поврежденной руки. Третья категория доступных протезов - миоэлектрические руки. Они работают, зная, через электроды, когда мышцы в плечо двигаться, заставляя искусственную руку открываться или закрываться. В индустрии протезирования транслучевой протез руки часто называют протезом BE или протезом ниже локтя.

Протезы нижних конечностей обеспечить замену ампутации на разных уровнях. К ним относятся дисартикуляция тазобедренного сустава, трансфеморальный протез, разобщение коленного сустава, транстибиальный протез, ампутация Сайма, стопа, частичная стопа и палец. Двумя основными подкатегориями протезов нижних конечностей являются транстибиальные (любая ампутация, пересекающая большеберцовая кость или врожденная аномалия, приводящая к дефициту большеберцовой кости) и трансбедренные (любая ампутация, пересекающая бедренную кость, или врожденная аномалия, приводящая к бедренной недостаточности). ).

Трансфеморальный протез - это протез, который заменяет ногу, отсутствующую выше колена. Людям с трансфеморальной ампутацией может быть очень трудно восстановить нормальное движение. В целом, человек с трансфеморальной ампутацией должен тратить примерно на 80% больше энергии для ходьбы, чем человек с двумя целыми ногами.[8] Это связано со сложностями движения, связанными с коленом. В более новых и улучшенных конструкциях используются гидравлическая система, углеродное волокно, механические соединения, двигатели, компьютерные микропроцессоры и инновационные комбинации этих технологий, чтобы дать пользователю больше контроля. В индустрии протезирования трансфеморальный протез ноги часто называют протезом AK или протезом выше колена.

Транстибиальный протез - это протез, который заменяет ногу, отсутствующую ниже колена. Транстибиальный человек с ампутацией конечностей обычно может быстрее восстановить нормальное движение, чем человек с трансфеморальной ампутацией, во многом благодаря тому, что колено удерживается, что облегчает движение. Протезирование нижних конечностей описывает искусственно замененные конечности, расположенные на уровне бедра или ниже. В индустрии протезирования транстибиальный протез ноги часто называют протезом BK или протезом ниже колена.

Физиотерапевты обучены обучать человека ходить с протезом ноги. Для этого физиотерапевт может дать устные инструкции, а также может помочь пациенту с помощью прикосновений или тактильных сигналов. Это можно сделать в клинике или дома. Некоторые исследования показывают, что такие домашние тренировки могут быть более успешными, если лечение включает использование беговой дорожки.[9] Использование беговой дорожки вместе с физиотерапевтическим лечением помогает человеку преодолеть многие трудности при ходьбе с протезом.

В Соединенном Королевстве 75% ампутаций нижних конечностей выполняются из-за ненадлежащего обращение (дисваскулярность).[10] Это состояние часто связано со многими другими заболеваниями (сопутствующие заболевания ) в том числе сахарный диабет и сердечное заболевание это может затруднить восстановление и использование протеза для восстановления подвижности и независимости.[10] Для людей с нарушением кровообращения и потерявшими нижнюю конечность из-за отсутствия исследований недостаточно данных, чтобы информировать их о выборе подходов к ортопедической реабилитации.[10]

Типы протезов, используемых для замены суставов в организме человека

Протезы нижних конечностей часто классифицируют по степени ампутации или по имени хирурга:[11][12]

  • Трансфеморальный (выше колена)
  • Транстибиальный (ниже колена)
  • Дисартикуляция голеностопного сустава (например, ампутация Сайма)
  • Разобщение коленного сустава
  • Гемипельвиктомия (разобщение тазобедренного сустава)
  • Частичные ампутации стопы (Пирогова, тало-ладьевидная и пяточно-кубовидная (Чопарт), тарзо-плюсневая (Лисфранк), транс-плюсневая, плюснефаланговая, ампутации луча, ампутации пальцев стопы)[12]
  • Ротационная пластика Ван Неса

Протезное сырье

Протезы сделаны легкими для большего удобства инвалидам. Некоторые из этих материалов включают:

  • Пластмассы:
    • Полиэтилен
    • Полипропилен
    • Акрил
    • Полиуретан
  • Дерево (раннее протезирование)
  • Резина (раннее протезирование)
  • Легкие металлы:
    • Титан
    • Алюминий
  • Композиты:
    • Углеродное волокно[4]

Колесные протезы также широко используются при реабилитации травмированных домашних животных, включая собак, кошек, свиней, кроликов и черепах.[13]

История

Протез пальца ноги из Древнего Египта

Протезирование происходит от Древний Египет Ближний Восток около 3000 г. до н.э., причем самые ранние свидетельства протезирования появились в древний Египет и Иран. Самое раннее упоминание о протезировании глаза связано с египетской историей Глаз Гора датируется примерно 3000 г. до н.э., что включает левый глаз Horus вырывается, а затем восстанавливается Тот. Приблизительно 3000-2800 до н.э., самые ранние археологические свидетельства протезирования были найдены в древний Иран, где глазной протез найден похороненным с женщиной в Шахр-и Шухта. Скорее всего, он был сделан из битумной пасты, покрытой тонким слоем золота.[14] Египтяне также были первопроходцами в протезировании стопы, о чем свидетельствует деревянный палец, найденный на теле из Новое Королевство около 1000 г. до н.э.[15] Еще одно раннее записанное упоминание находится в Южная Азия около 1200 г. до н.э., с участием королевы-воинов Вишпала в Ригведа.[16] Римская бронза короны также были обнаружены, но их использование могло быть скорее эстетическим, чем медицинским.[17]

Одно из первых упоминаний о протезе принадлежит греческому историку. Геродот, который рассказывает историю Гегезистрат, грек предсказатель кто отрезал себе ногу, чтобы спастись от Спартанский захватчиков и заменил на деревянный.[18]

Протезирование из дерева и металла

Нога Капуи (реплика)
Железный протез руки, предположительно принадлежавший Гёцу фон Берлихингену (1480–1562 гг.)
«Иллюстрация механической руки», гр. 1564
Считается, что рука из искусственного железа датируется 1560–16 годами

Плиний Старший также записал рассказ о римском полководце, Марк Сергий, правая рука которого была отрезана во время кампании и имела железная рука заставили держать свой щит, чтобы он мог вернуться в бой. Знаменитый и довольно изысканный[19] исторический протез руки принадлежал Гётц фон Берлихинген, изготовленный в начале 16 века. Однако первое подтвержденное использование протеза относится к 950–710 годам до нашей эры. В 2000 году патологоанатомы обнаружили мумию этого периода, захороненную в египетском некрополе недалеко от древних Фив, у которой был искусственный большой палец ноги. Этот палец, состоящий из дерева и кожи, свидетельствует о том, что использовался. При воспроизведении биомеханическими инженерами в 2011 году исследователи обнаружили, что этот древний протез позволял его владельцу ходить как босиком, так и в сандалиях египетского стиля. Ранее самым ранним обнаруженным протезом был искусственный нога из Капуи.[20]

Примерно в то же время Франсуа де ла Нуэ также сообщается, что у них была железная рука, как и в 17 веке, Рене-Робер Кавалье де ла Саль.[21] Анри де Тонти имел крючок для протеза руки. В средние века протезы оставались довольно простыми по форме. Ослабленных рыцарей снабдили протезами, чтобы они могли держать щит, хватать копье или меч или стабилизировать конного воина.[22] Только богатые могли позволить себе что-нибудь, что могло бы помочь в повседневной жизни.[нужна цитата ]

Одним из примечательных протезов был протез итальянца, который, по оценке ученых, заменил ампутированную правую руку ножом.[23][24] Ученые исследуют скелет, найденный в Лонгобард кладбище в Повельяно Веронезе, по оценкам, этот человек жил где-то между 6 и 8 веками нашей эры.[25][24] Материалы, обнаруженные рядом с телом мужчины, позволяют предположить, что протез ножа был прикреплен кожаным ремешком, который он неоднократно затягивал зубами.[25]

В эпоху Возрождения протезирование развивалось с использованием железа, стали, меди и дерева. Функциональное протезирование стало появляться в 1500-х годах.[26]

Технологический прогресс до 20 века

Итальянский хирург зафиксировал существование инвалида, у которого была рука, которая позволяла ему снять шляпу, открыть сумочку и поставить свою подпись.[27] Улучшение ампутационной хирургии и дизайна протезов произошло благодаря Амбруаз Паре. Среди его изобретений было устройство выше колена, которое было на коленях. колышек ноги и протез стопы с фиксированным положением, регулируемым ремнем безопасности и контролем коленного сустава. Функциональность его достижений показала, как может развиваться будущее протезирование.

Другие важные улучшения до современной эпохи:

  • Питер Вердуйн - Первый протез ниже колена (BK) без фиксации.
  • Джеймс Поттс - Протез из деревянного стержня и втулки, стального коленного сустава и шарнирной стопы, управляемой кетгутовыми сухожилиями от колена до щиколотки. Стала известна как «Нога Англси» или «Нога Селфо».
  • Сэр Джеймс Сайм - Новый метод ампутации голеностопного сустава без ампутации бедра.
  • Бенджамин Палмер - Улучшена нога Селфо. Добавлена ​​передняя пружина и скрытые сухожилия для имитации естественного движения.
  • Дюбуа Пармли - Создан протез с присоской, полицентричным коленом и мультисочлененной стопой.
  • Марсель Дезуттер & Чарльз Десуттер - Первый алюминиевый протез[28]
  • Генри Хизер Бигг и его сын Генри Роберт Хизер Бигг получили приказ королевы предоставить «хирургические приспособления» раненым солдатам после Крымской войны. Они разработали руки, которые позволили человеку с двумя ампутированными конечностями вязать крючком, и руку, которая казалась естественной другим людям, на основе слоновой кости, войлока и кожи.[29]

В конце Второй мировой войны NAS (Национальная академия наук) начала выступать за улучшение исследований и разработок в области протезирования. За счет государственного финансирования программа исследований и разработок была разработана в армии, флоте, военно-воздушных силах и Управлении по делам ветеранов.

Современная история нижних конечностей

Завод протезов в 1941 г.

После Второй мировой войны команда на Калифорнийский университет в Беркли в том числе Джеймс Фоорт и C.W. Radcliff помогли разработать четырехстороннюю впадину, разработав систему приспособления для ампутации выше колена. Технология розеток для нижних конечностей пережила дальнейшую революцию в течение 1980-х, когда Джон Саболич C.P.O. изобрел сокет Contoured Adducted Trochanteric-Controlled Alignment Method (CATCAM), который позже превратился в Socket Sabolich. Он последовал указаниям Ивана Лонга и Оссура Кристенсена, которые разработали альтернативы четырехугольной розетке, которая, в свою очередь, последовала за открытой вилкой, сделанной из дерева.[30] Это продвижение было связано с различиями в модели разъема для контакта с пациентом. До этого сокеты изготавливались в форме квадрата без специального удержания мышечной ткани. Таким образом, новые конструкции помогают зафиксировать костную анатомию, зафиксировать ее на месте и равномерно распределить вес по существующей конечности, а также по мускулатуре пациента. Локализация седалищной кости хорошо известна и сегодня используется многими протезистами для оказания помощи пациентам. Таким образом, существуют различные варианты гнезд седалищной локализации, и каждое гнездо приспособлено к конкретным потребностям пациента. Другие, кто внес свой вклад в развитие сокетов и внесение изменений в них за эти годы, - это Тим Статс, Крис Хойт и Фрэнк Готтшалк. Готтшалк оспаривал эффективность гнезда CAT-CAM, настаивая на том, что хирургическая процедура, проводимая хирургом-ампутацией, является наиболее важной для подготовки пациента с ампутацией к правильному использованию протеза любой конструкции гнезда.[31]

Первые протезы колена с микропроцессорным управлением стали доступны в начале 1990-х годов. Интеллектуальный протез был первым коммерчески доступным протезом колена с микропроцессорным управлением. Он был выпущен Chas. A. Blatchford & Sons, Ltd. из Великобритании, в 1993 году, и сделали ходьбу с протезом более естественной.[32] В 1995 году была выпущена улучшенная версия под названием Intelligent Prosthesis Plus. Блатчфорд выпустил еще один протез, адаптивный протез, в 1998 году. В адаптивном протезе использовались гидравлические средства управления, пневматические средства управления и микропроцессор, чтобы походка человека с ампутированной конечностью была более восприимчива к изменениям скорости ходьбы. Анализ затрат показывает, что сложный протез выше колена будет стоить около 1 миллиона долларов через 45 лет, учитывая только ежегодную корректировку стоимости жизни.[33]

В 2019 году был запущен проект под AT2030, в котором индивидуальные розетки изготавливаются с использованием термопласта, а не гипса. Это быстрее и дешевле. Розетки получили название розетки Amparo Confidence.[34][35]

Современная история верхних конечностей

В 2005 году, DARPA начал Революционное протезирование программа.[36][37][38][39][40][41]

Процедура для пациента

Протез - это функциональная замена ампутированной, врожденной деформации или отсутствующей конечности. Протезисты несут ответственность за рецепт, дизайн и управление протезом.

В большинстве случаев протезист начинает с снятия гипса с пораженной конечности. Легкие и высокопрочные термопласты изготавливаются по индивидуальному заказу для этой модели пациента. Новейшие материалы, такие как углеродное волокно, титан и кевлар, обеспечивают прочность и долговечность, делая новый протез легче. Более сложные протезы оснащены современной электроникой, обеспечивающей дополнительную стабильность и контроль.[42]

Современные технологии и производство

Коленный протез изготовлен из WorkNC Автоматическое производство программного обеспечения

На протяжении многих лет в области протезов были усовершенствованы. Новые пластмассы и другие материалы, такие как углеродное волокно, позволили протезам стать сильнее и легче, ограничив количество дополнительной энергии, необходимой для работы конечности. Это особенно важно для пациентов с транс-бедренной ампутацией. Дополнительные материалы позволили протезам выглядеть гораздо более реалистично, что важно для транслучевых и чрескожных ампутантов, потому что у них с большей вероятностью будет обнажаться протез.[43]

Изготовление протеза пальца

Помимо новых материалов, для изготовления протезов стало очень распространенным использование электроники. Миоэлектрические конечности, которые управляют конечностями путем преобразования мышечных движений в электрические сигналы, стали гораздо более распространенными, чем конечности, управляемые тросом. Миоэлектрические сигналы улавливаются электродами, сигнал интегрируется, и как только он превышает определенный порог, срабатывает сигнал управления протезом конечности, поэтому по сути все миоэлектрические элементы управления задерживаются. И наоборот, тросовое управление является немедленным и физическим, и благодаря этому предлагает определенную степень прямой обратной связи по силе, чего не дает миоэлектрический контроль. Компьютеры также широко используются в производстве конечностей. Компьютерное проектирование и автоматизированное производство часто используются при разработке и производстве протезов.[43][44]

Большинство современных протезов прикрепляют к остаточной конечности (культю) человека с ампутированной конечностью ремнями и манжетами или с помощью всасывание. Остаточная конечность либо непосредственно входит в гнездо на протезе, либо, что чаще встречается сегодня, используется вкладыш, который затем фиксируется в гнезде с помощью вакуума (всасывающие гнезда) или штифтового фиксатора. Вкладыши мягкие и поэтому лучше подходят для всасывания, чем жесткие. Силиконовые вкладыши можно получить стандартных размеров, в основном с круглым (круглым) поперечным сечением, но для любой другой остаточной формы конечностей можно изготовить индивидуальные вкладыши. Гнездо изготавливается на заказ, чтобы соответствовать остаточной конечности и распределять силы протеза по области остаточной конечности (а не только по одному маленькому месту), что помогает уменьшить износ остаточной конечности. Изготовленная по индивидуальному заказу лунка создается путем снятия гипсовой повязки с остаточной конечности или, что чаще встречается в настоящее время, вкладыша, надетого на остаточную конечность, а затем изготовления слепка из гипсовой повязки. Новые методы включают измерения под лазерным наведением, которые можно вводить непосредственно в компьютер, что позволяет реализовать более сложные конструкции.

Одна из проблем, связанных с прикреплением остаточной конечности и впадины, заключается в том, что неправильная посадка уменьшает площадь контакта между остаточной конечностью и впадиной или подкладкой и увеличивает карманы между остаточной кожей конечности и впадиной или подкладкой. Тогда давление выше, что может быть болезненным. Благодаря воздушным карманам может скапливаться пот, смягчающий кожу. В конечном итоге это частая причина кожных зудящих высыпаний. Со временем это может привести к нарушению кожных покровов.[8]

Протезы обычно изготавливают в следующие этапы:[43]

  1. Измерение остаточной конечности
  2. Измерение тела для определения размера протеза
  3. Примерка силиконового вкладыша
  4. Создание модели лайнера, надетого на остаточную конечность.
  5. Формирование термопласт лист вокруг модели - затем используется для проверки посадки протеза.
  6. Формирование постоянной розетки
  7. Формирование пластических частей протеза - Используются разные методы, в том числе вакуумное формование и литье под давлением
  8. Изготовление металлических частей протеза с использованием литье под давлением
  9. Сборка всей конечности

Руки с приводом от тела

Современные технологии позволяют руки с питанием от тела весить от половины до одной трети веса миоэлектрической руки.

Розетки

Современные рычаги с корпусным приводом содержат гнезда, изготовленные из твердой эпоксидной смолы или углеродного волокна. Эти гнезда или «интерфейсы» можно сделать более удобными, если выстелить их более мягким сжимаемым вспененным материалом, который обеспечивает набивку выступов костей. Самоподвешивающаяся или надмыщелковая конструкция гнезда полезна для тех, у кого отсутствует короткий или средний диапазон ниже локтя. Для более длинных конечностей может потребоваться использование внутренней подкладки роликового типа с блокировкой или более сложного ремня безопасности для увеличения подвески.

Запястья

Наручные устройства представляют собой либо навинчивающиеся коннекторы с резьбой UNF 1 / 2-20 (США), либо быстросъемные коннекторы. Существуют разные модели.

Добровольное открытие и добровольное закрытие

Существуют два типа систем с приводом от тела: добровольное открывание «тянуть для открытия» и добровольное закрытие «тянуть для закрытия». Практически все протезы с «разрезным крючком» работают с системой произвольного открывания.

Более современные «прихваты», называемые GRIPS, используют системы добровольного закрытия. Различия существенные. Пользователи систем произвольного открывания полагаются на эластичные ленты или пружины для силы захвата, в то время как пользователи систем произвольного открывания полагаются на силу и энергию собственного тела для создания силы захвата.

Пользователи с добровольным закрытием могут генерировать силу схватывания, эквивалентную силе нормальной руки, до или более ста фунтов. Добровольное закрытие GRIPS требует постоянного напряжения для захвата, как человеческая рука, и в этом свойстве они действительно приближаются к характеристикам человеческой руки. Пользователи произвольно открывающихся крючков с разрезной головкой ограничены усилием, которое могут создавать их резина или пружины, которое обычно составляет менее 20 фунтов.

Обратная связь

Дополнительное различие существует в создаваемой биологической обратной связи, которая позволяет пользователю «чувствовать» то, что удерживается. После включения системы произвольного открывания обеспечивают удерживающую силу, так что они действуют как пассивные тиски на конце рычага. Как только крючок сомкнулся вокруг удерживаемого объекта, обратной связи не будет. Системы добровольного закрытия обеспечивают прямое пропорциональное управление и биологическая обратная связь, чтобы пользователь мог почувствовать, какую силу он прилагает.

Недавнее исследование показало, что при стимуляции срединного и локтевого нервов, согласно информации, полученной от искусственных датчиков протеза руки, физиологически подходящая (почти естественная) сенсорная информация может быть предоставлена ​​инвалиду. Эта обратная связь позволила участнику эффективно регулировать силу захвата протеза без визуальной или слуховой обратной связи.[45]

В феврале 2013 г. исследователи из École Polytechnique Fédérale de Lausanne в Швейцарии и Scuola Superiore Sant'Anna в Италии имплантировали электроды в руку инвалида, что дало пациенту сенсорную обратную связь и позволяло контролировать протез в реальном времени.[46] С помощью проводов, соединенных с нервами в его плече, датский пациент мог обращаться с объектами и мгновенно ощущать прикосновение через специальную искусственную руку, созданную Сильвестро Мицера и исследователями из Швейцарии и Италии.[47]

В июле 2019 года эта технология была расширена еще больше исследователями из Университет Юты под руководством Джейкоба Джорджа. Группа исследователей имплантировала электроды в руку пациента, чтобы составить карту нескольких сенсорных заповедей. Затем они стимулировали каждый электрод, чтобы выяснить, как срабатывает каждый сенсорный указатель, а затем переходили к отображению сенсорной информации на протезе. Это позволило бы исследователям получить хорошее приближение к той же информации, которую пациент получил бы от своей естественной руки. К сожалению, эта рука слишком дорога для обычного пользователя, однако Джейкоб упомянул, что страховые компании могут покрыть расходы на протез.[48]

Терминальные устройства

Терминальные устройства содержат различные крючки, зажимы, руки или другие приспособления.

Крючки

Системы с крючками для произвольного открывания просты, удобны, легки, надежны, универсальны и относительно доступны.

Крюк не соответствует обычной человеческой руке по внешнему виду или общей универсальности, но его допуски на материалы могут превосходить и превосходить нормальную человеческую руку для механических нагрузок (можно даже использовать крюк, чтобы разрезать открытые коробки или как молоток, тогда как то же самое нельзя. возможно обычной рукой), для термостойкости (можно использовать крючок для захвата предметов из кипящей воды, переворачивать мясо на гриле, держать спичку до полного сгорания) и для химической опасности (как металлический крюк противостоит кислотам или щелочам и не реагирует на растворители, как протезная перчатка или кожа человека).

Руки
Актер Оуэн Уилсон захват миоэлектрического протеза руки морского пехотинца США

Протезы рук доступны как в версиях с произвольным открытием, так и с произвольным закрытием, и из-за их более сложной механики и косметического покрытия перчатки требуют относительно большой силы активации, которая, в зависимости от типа используемого ремня безопасности, может быть неудобной.[49] Недавнее исследование Делфтского технологического университета, Нидерланды, показало, что в последние десятилетия разработкой механических протезов рук не уделялось должного внимания.Исследование показало, что уровень силы сжатия у большинства современных механических рук слишком низок для практического использования.[50] Лучшей испытанной рукой был протез руки, разработанный примерно в 1945 году. Однако в 2017 году было начато исследование бионической руки. Лаура Хруби из Венский медицинский университет.[51][52] Также стали доступны несколько бионических рук с открытыми аппаратными средствами для трехмерной печати.[53] Некоторые компании также производят руки-роботы со встроенным предплечьем для установки на предплечье пациента.[54][55] а в 2020 году в Итальянском технологическом институте (IIT) была разработана еще одна роботизированная рука со встроенным предплечьем (Soft Hand Pro).[56]

Коммерческие поставщики и материалы

Хосмер и Отто Бок являются основными поставщиками коммерческих крючков. Механические стрелки также продают Хосмер и Отто Бок; Becker Hand до сих пор производится семьей Беккер. Протезы рук могут быть оснащены стандартными силиконовыми перчатками или перчатками из силикона, выглядящего как косметический. Но можно надеть и обычные рабочие перчатки. Другие терминальные устройства включают V2P Prehensor, универсальный прочный захват, который позволяет клиентам изменять его аспекты, Texas Assist Devices (с полным набором инструментов) и TRS, который предлагает ряд терминальных устройств для занятий спортом. Жгуты проводов могут быть изготовлены с использованием авиационных стальных тросов, шаровых шарниров и самосмазывающейся оболочки кабеля. Некоторые протезы были разработаны специально для использования в соленой воде.[57]

Протезирование нижних конечностей

Протез ноги, который носит Элли Коул

Протезирование нижних конечностей описывает искусственно замененные конечности, расположенные на уровне бедра или ниже. Что касается всех возрастов, Ephraim et al. (2003) обнаружили, что во всем мире количество ампутаций нижних конечностей по любой причине составляет 2,0–5,9 на 10 000 жителей. Что касается показателей распространенности врожденного порока конечностей, они обнаружили, что оценка составляет 3,5–7,1 случая на 10 000 рождений.[58]

Двумя основными подкатегориями протезов нижних конечностей являются транстибиальные (любая ампутация, пересекающая большеберцовая кость или врожденная аномалия, приводящая к дефициту большеберцовой кости), и трансбедренные (любая ампутация, пересекающая бедренную кость, или врожденная аномалия, приводящая к бедренной кости). дефицит). В протезной индустрии транстибиальный протез ноги часто называют протезом BK или протезом ниже колена, тогда как протез транс-бедренной кости часто называют протезом AK или протезом выше колена.

К другим, менее распространенным случаям нижних конечностей относятся следующие:

  1. Дисартикуляции тазобедренного сустава - это обычно относится к случаям, когда у пациента с ампутацией или врожденной патологией имеется ампутация или аномалия в тазобедренном суставе или в непосредственной близости от него.
  2. Дисартикуляция колена - это обычно относится к ампутации через колено, отделяющей бедро от большеберцовой кости.
  3. Саймс - это разлучение лодыжки с сохранением пяточной подушки.

Разъем

Гнездо служит связующим звеном между остаточным веществом и протезом, в идеале обеспечивая комфортную нагрузку, контроль движений и проприоцепцию.[59] Проблемы с суставами, такие как дискомфорт и разрушение кожи, считаются одними из наиболее важных проблем, с которыми сталкиваются инвалиды нижних конечностей.[60]

Хвостовик и соединители

Эта часть создает расстояние и опору между коленным суставом и стопой (в случае протеза верхней части ноги) или между суставом и стопой. Тип соединителей, которые используются между голеностопом и коленом / стопой, определяет, будет протез модульным или нет. Модульность означает, что угол и смещение стопы относительно розетки можно изменить после установки. В развивающихся странах протезы в основном немодульные, чтобы снизить стоимость. При рассмотрении детей важна модульность угла и роста, поскольку их средний рост составляет 1,9 см в год.[61]

Ступня

Обеспечивая контакт с землей, ступня обеспечивает амортизацию и устойчивость во время стойки.[62] Кроме того, его форма и жесткость влияют на биомеханику походки. Это связано с тем, что траектория центра давления (COP) и угол сил реакции опоры определяются формой и жесткостью стопы и должны соответствовать телосложению субъекта для обеспечения нормальной походки.[63] Андрисек (2010) обнаружил 16 различных типов стоп с очень разными результатами в отношении прочности и биомеханики. Основная проблема современных стоп - это их долговечность, срок службы составляет от 16 до 32 месяцев.[64] Эти результаты предназначены для взрослых и, вероятно, будут хуже для детей из-за более высоких уровней активности и эффекта масштаба. Доказательств сравнения различных типов стоп и протезов голеностопного сустава недостаточно, чтобы определить, превосходит ли один механизм голеностопного сустава / стопы другой.[65] При выборе устройства следует учитывать стоимость устройства, функциональные потребности человека и доступность конкретного устройства.[65]

Коленный сустав

В случае трансфеморальной ампутации также существует потребность в сложном соединителе, обеспечивающем сочленение, позволяющем сгибание во время фазы качания, но не во время стойки.

Микропроцессорное управление

Чтобы имитировать функциональность колена во время ходьбы, были разработаны управляемые микропроцессором коленные суставы, которые контролируют сгибание колена. Некоторые примеры Отто Бок C-образная ножка, представленная в 1997 году, Оссур Rheo Knee, выпущенный в 2005 году, Power Knee от Ossur, представленный в 2006 году, Plié Knee от Freedom Innovations и самообучающееся колено DAW Industries (SLK).[66]

Первоначально идея была разработана канадским инженером Келли Джеймс в Университет Альберты.[67]

Микропроцессор используется для интерпретации и анализа сигналов от датчиков угла колена и датчиков момента. Микропроцессор получает сигналы от своих датчиков, чтобы определить тип движения, выполняемого инвалидом. Большинство коленных суставов, управляемых микропроцессором, получают питание от батареи, расположенной внутри протеза.

Сенсорные сигналы, вычисляемые микропроцессором, используются для управления сопротивлением, создаваемым гидроцилиндры в коленном суставе. Маленькие клапаны регулируют количество гидравлическая жидкость который может входить и выходить из цилиндра, регулируя тем самым растяжение и сжатие поршня, соединенного с верхней частью колена.[33]

Основное преимущество протеза с микропроцессорным управлением - это более точное приближение к естественной походке человека с ампутированной конечностью. Некоторые позволяют инвалидам ходить со скоростью, близкой к пешеходной, или бегать. Также возможны изменения скорости, которые учитываются датчиками и передаются на микропроцессор, который соответствующим образом приспосабливается к этим изменениям. Это также позволяет людям с ампутированными конечностями спускаться по лестнице ступенчато, а не ступенчато, как при механических коленях.[68] Некоторые исследования показывают, что люди с протезами, управляемыми микропроцессором, сообщают о большем удовлетворении и улучшении функциональности, остаточного здоровья конечностей и безопасности.[69] Люди могут выполнять повседневные действия с большей скоростью, даже при одновременном выполнении нескольких задач, и снизить риск падений.[69]

Однако у некоторых есть существенные недостатки, затрудняющие его использование. Они могут быть подвержены воздействию воды, поэтому необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы протез оставался сухим.[70]

Миоэлектрический

А миоэлектрический протез в качестве информации использует электрическое напряжение, возникающее при каждом сокращении мышцы. Это напряжение может быть снято с произвольно сокращенных мышц с помощью электродов, наложенных на кожу для управления движениями протеза, такими как сгибание / разгибание локтя, супинация / пронация (вращение) запястья или разжимание / смыкание пальцев. В протезах этого типа используется остаточная нервно-мышечная система человеческого тела для управления функциями протеза руки, запястья, локтя или стопы с электрическим приводом.[71] Это отличается от протеза с электрическим переключателем, для которого требуются ремни и / или кабели, приводимые в действие движениями тела, чтобы приводить в действие переключатели, управляющие движениями протеза. Нет четких доказательств того, что миоэлектрические протезы верхних конечностей работают лучше, чем протезы с телом.[72] Преимущества использования миоэлектрического протеза верхних конечностей включают возможность улучшения косметической привлекательности (этот тип протеза может иметь более естественный вид), может быть лучше для легких повседневных дел и может быть полезен для людей, испытывающих фантомная конечность боль.[72] По сравнению с протезом с питанием от тела миоэлектрический протез может быть не таким прочным, может иметь более длительное время тренировки, может потребовать большего количества настроек, может потребовать большего обслуживания и не обеспечивает обратной связи с пользователем.[72]

СССР первым разработал миоэлектрическую руку в 1958 году.[73] а первая миоэлектрическая рука стала коммерческой в ​​1964 г. Центральный научно-исследовательский институт протезирования из СССР, и распространяется Ангар Лимб Фабрика из Великобритания.[74][75]

Роботизированные протезы

Мозговое управление движением трехмерного протеза руки (поражение целей). Этот фильм был записан, когда участник контролировал трехмерное движение протеза руки для поражения физических целей в исследовательской лаборатории.
Основные статьи: Нервное протезирование и Активный экзоскелет § Текущие продукты (электрические экзоскелеты)
Дальнейшая информация: Робототехника § Touch, 3-D печать, и Оборудование с открытым исходным кодом

Роботы могут использоваться для создания объективных показателей состояния пациента и результатов лечения, оказания помощи в диагностике, настройки терапии в зависимости от двигательных способностей пациента, а также для обеспечения соблюдения режима лечения и ведения записей пациента. Во многих исследованиях показано значительное улучшение двигательной функции верхних конечностей после инсульта с использованием робототехники для реабилитации верхних конечностей.[76]Чтобы роботизированный протез конечности работал, он должен состоять из нескольких компонентов, чтобы интегрировать его в функции организма: Биосенсоры обнаруживать сигналы нервной или мышечной системы пользователя. Затем он передает эту информацию в контролер расположен внутри устройства и обрабатывает обратную связь от конечности и привода, например, положение или силу, и отправляет ее контроллеру. Примеры включают поверхностные электроды, которые обнаруживают электрическую активность на коже, игольчатые электроды, имплантированные в мышцы, или массивы твердотельных электродов с прорастающими через них нервами. Один тип этих биосенсоров используется в миоэлектрические протезы.

Устройство, известное как контролер подключается к нервной и мышечной системам пользователя и к самому устройству. Он отправляет команды намерения от пользователя на исполнительные механизмы устройства и интерпретирует обратную связь от механических и биосенсоров к пользователю. Контроллер также отвечает за мониторинг и контроль перемещений устройства.

An привод имитирует действия мышцы при создании силы и движения. Примеры включают мотор, который помогает или заменяет исходную мышечную ткань.

Нацеленная реиннервация мышц (TMR) - это метод, при котором двигательные нервы, который ранее контролировал мышцы на ампутированной конечности, хирургическим путем перенаправляются таким образом, что они реиннервируют небольшую область большой неповрежденной мышцы, например большая грудная мышца. В результате, когда пациент думает о перемещении большого пальца своей отсутствующей руки, вместо этого сокращается небольшой участок мышцы на его груди. Поместив датчики на реиннервируемую мышцу, эти сокращения могут быть выполнены для управления движением соответствующей части роботизированного протеза.[77][78]

Вариант этого метода называется целевой сенсорной реиннервацией (TSR). Эта процедура аналогична TMR, за исключением того, что сенсорные нервы хирургическим путем перенаправлены на кожа на груди, а не двигательные нервы, перенаправленные в мышцы. В последнее время роботизированные конечности улучшили свою способность принимать сигналы от человеческий мозг и переводят эти сигналы в движение протеза. DARPA исследовательское подразделение Пентагона работает над тем, чтобы добиться еще большего прогресса в этой области. Их желание состоит в том, чтобы создать протез, который напрямую соединяется с нервная система.[79]

Роботизированные руки

Усовершенствования процессоров, используемых в миоэлектрических руках, позволили разработчикам добиться успеха в точном управлении протезом. В Бостонская цифровая рука - это недавний протез, в котором используются преимущества этих более совершенных процессоров. Рука позволяет перемещаться по пяти осям и позволяет программировать руку для более индивидуального восприятия. Недавно I-LIMB Рука, изобретенный в Эдинбурге, Шотландия, Дэвид Гоу стал первым имеющимся в продаже протезом руки с пятью пальцами с индивидуальным приводом. Рука также имеет большой палец, поворачиваемый вручную, которым пользователь управляет пассивно и позволяет руке захватывать в точном, мощном и ключевом режимах.

Другой нервный протез - Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса Proto 1. Помимо Proto 1, университет также закончил Proto 2 в 2010.[80] В начале 2013 года Макс Ортис Каталан и Рикард Бранемарк из Технологического университета Чалмерса и больницы Салгренского университета в Швеции создали первую роботизированную руку, управляемую сознанием и которую можно постоянно прикреплять к телу (используя остеоинтеграция ).[81][82][83]

Очень полезный подход, называемый вращением руки, является обычным для односторонних ампутантов, то есть ампутации, затрагивающей только одну сторону тела; а также необходим для лиц с двусторонней ампутацией, которые пропали без вести или были ампутированы обе руки или ноги, для выполнения повседневных дел. Это включает введение небольшого постоянного магнита в дистальный конец остаточной кости пациентов с ампутацией верхней конечности. Когда субъект вращает остаточную руку, магнит вращается вместе с остаточной костью, вызывая изменение распределения магнитного поля.[84] Сигналы ЭЭГ (электроэнцефалограммы), обнаруживаемые с помощью небольших плоских металлических дисков, прикрепленных к коже черепа, по существу расшифровывают активность человеческого мозга, используемую для физического движения, используются для управления конечностями робота. Это позволяет пользователю напрямую управлять деталью.[85]

Роботизированные транстибиальные протезы

Исследования роботизированных ног со временем продвинулись вперед, обеспечивая точное движение и контроль.

Исследователи из Реабилитационный институт Чикаго В сентябре 2013 года объявили, что они разработали роботизированную ногу, которая переводит нервные импульсы от мышц бедра пользователя в движение, что является первым протезом ноги, который это делает. В настоящее время он проходит тестирование.[86]

Хью Херр, руководитель группы биомехатроники в Media Lab Массачусетского технологического института, разработал роботизированную транстибиальную ногу (PowerFoot BiOM).[87][88]

Исландская компания Össur также создала роботизированную трансибиальную ногу с моторизованной лодыжкой, которая перемещается с помощью алгоритмов и датчиков, которые автоматически регулируют угол наклона стопы в разные моменты шага ее владельца. Также есть бионические ноги, управляемые мозгом, которые позволяют человеку двигать конечностями с помощью беспроводного передатчика.[89]

Дизайн протеза

Основная цель роботизированного протеза - обеспечить активное срабатывание во время ходьбы для улучшения биомеханики походки, включая, среди прочего, стабильность, симметрию или расход энергии для людей с ампутированными конечностями. В настоящее время на рынке представлено несколько протезов ног с электроприводом, в том числе ноги с полным приводом, в которых приводы непосредственно приводят в движение суставы, и полуактивные ноги, которые используют небольшое количество энергии, и небольшой привод для изменения механических свойств ноги, но при этом не вводить чистую положительную энергию в походку. Конкретные примеры включают emPOWER от BionX, Proprio Foot от Ossur и Elan Foot от Endolite.[90][91][92] Различные исследовательские группы также экспериментировали с роботизированными ногами за последнее десятилетие.[93] Основные изучаемые вопросы включают в себя проектирование поведения устройства во время фазы опоры и поворота, определение текущей задачи передвижения и различные проблемы механического проектирования, такие как надежность, вес, срок службы батареи / эффективность и уровень шума. Однако ученые из Стэндфордский Университет и Сеульский национальный университет разработала систему искусственных нервов, которая помогает чувствовать протезы конечностей.[94] Эта синтетическая нервная система обеспечивает чувство протеза конечностей. шрифт Брайля, почувствуйте осязание и откликнитесь на окружающую среду.[95][96]

Использование переработанных материалов

Во всем мире протезирование производится из переработанных пластиковых бутылок и крышек.[97][98][99][100][101]

Привязанность к телу

Большинство протезов могут быть прикреплены к внешней стороне тела непостоянным образом. Некоторые другие, однако, могут быть прикреплены навсегда. Один из таких примеров - экзопротезы (см. Ниже).

Прямое костное прикрепление и остеоинтеграция

Основная статья: Остеоинтеграция

Остеоинтеграция это метод крепления протеза к телу. Этот метод также иногда называют экзопротез (прикрепление протеза к кости) или эндоэкзопротез.

Метод культи и лунки может вызвать сильную боль у человека с ампутированной конечностью, поэтому прямое прикрепление кости широко изучается. Метод основан на введении титанового болта в кость на конце культи. Через несколько месяцев кость прикрепляется к титановому болту, и к титановому болту прикрепляется упор. Абатмент выходит из культи, и к нему прикрепляется (съемный) протез. Некоторые из преимуществ этого метода включают следующее:

  • Лучший мышечный контроль протеза.
  • Возможность носить протез длительное время; с методом пня и гнезда это невозможно.
  • Способность людей с трансфеморальной ампутацией управлять автомобилем.

Основным недостатком этого метода является то, что люди с ампутированными конечностями с прямым прикреплением кости не могут сильно повредить конечность, как это происходит во время бега трусцой, из-за возможности разрушения кости.[8]

Космезис

Косметические протезы издавна использовались для маскировки травм и уродств. Благодаря достижениям в современных технологиях, Космезис, создание реалистичных конечностей из силикон или ПВХ, стало возможным. Такие протезы, в том числе искусственные руки, теперь могут быть сконструированы таким образом, чтобы имитировать внешний вид настоящих рук с веснушками, венами, волосами, отпечатками пальцев и даже татуировками. Косметические изделия, изготовленные на заказ, как правило, дороже (их стоимость составляет тысячи долларов США, в зависимости от модели). уровень детализации), в то время как стандартные косметические предметы бывают разных размеров, хотя они часто не так реалистичны, как их изготовленные на заказ аналоги. Другой вариант - изготовленный на заказ силиконовый чехол, который может быть изготовлен в соответствии с оттенком кожи человека, но не с такими деталями, как веснушки или морщины. Космосы прикрепляются к телу различными способами: с помощью клея, присоски, облегающей, эластичной кожи или кожного рукава.

Познание

Основная статья: Нейропротезирование

В отличие от нейромоторных протезов, нейрокогнитивные протезы будут распознавать или модулировать нервную функцию, чтобы физически восстановить или усилить когнитивные процессы, такие как исполнительная функция, внимание, язык и память. В настоящее время нет нейрокогнитивных протезов, но была предложена разработка имплантируемых нейрокогнитивных интерфейсов мозг-компьютер для лечения таких состояний, как Инсульт, травматическое повреждение мозга, церебральный паралич, аутизм, и Болезнь Альцгеймера.[102]Недавняя область вспомогательных технологий для познания касается разработки технологий, улучшающих познание человека. Устройства планирования, такие как Neuropage, напоминают пользователям с нарушениями памяти, когда им следует выполнять определенные действия, например, посещать врача. Устройства с микро-подсказками, такие как PEAT, AbleLink и Guide, использовались для помощи пользователям с проблемами памяти и исполнительных функций. ежедневные занятия.

Протезирование

Дальнейшая информация: Активный экзоскелет § Исследования
Сержант Джеррод Филдс, претендент на участие в паралимпийском спринтерском соревновании по программе спортсменов мирового класса армии США, тренируется в Центре олимпийской подготовки США в Чула-Виста, Калифорния. Филдс с ампутантом ниже колена выиграл золотую медаль на 100 метров со временем 12,15. секунд на Играх Endeavour в Эдмонде, штат Оклахома, 13 июня 2009 г.

В дополнение к стандартному протезу для повседневного использования многие инвалиды или врожденный у пациентов есть специальные конечности и приспособления, помогающие заниматься спортом и отдыхать.

В рамках научной фантастики, а в последнее время и в научное сообщество было рассмотрено использование современных протезов для замены здоровых частей тела искусственными механизмами и системами для улучшения функций. Мораль и желательность таких технологий обсуждаются трансгуманисты, другие специалисты по этике и другие в целом.[103][104][105][106][кем? ] Можно заменить такие части тела, как ноги, руки, кисти, ступни и другие.

Первый эксперимент со здоровым человеком, по-видимому, был проведен британским ученым. Кевин Уорвик. В 2002 году имплант был подключен непосредственно к нервной системе Уорвика. В электродная решетка, который содержал около сотни электроды, был помещен в срединный нерв. Производимые сигналы были достаточно подробными, чтобы рука робота смог имитировать действия руки Уорвика и снова обеспечить некую форму обратной связи через имплант.[107]

В ДЕКА компания Дин Камен разработал «руку Люка», усовершенствованный нервно-управляемый протез. Клинические испытания начались в 2008 г.[108] с одобрения FDA в 2014 году и коммерческого производства Universal Instruments Corporation ожидается в 2017 году. Ожидается, что цена, предлагаемая Mobius Bionics в розницу, составит около 100 000 долларов.[109]

Дальнейшие исследования, проведенные в апреле 2019 года, выявили улучшения в отношении протезной функции и комфорта персонализированных носимых систем, напечатанных на 3D-принтере. Вместо ручной интеграции после печати, интеграция электронных датчиков на пересечении протеза и ткани пользователя может собирать информацию, такую ​​как давление на ткань пользователя, что может помочь улучшить дальнейшую итерацию этих типов протезов.[110]

Оскар Писториус

В начале 2008 г. Оскар Писториус, «Бегущий по лезвию» из Южной Африки, был на короткое время лишен права участвовать в соревнованиях Летние Олимпийские игры 2008 года потому что его конечности, протезы голени, давали ему несправедливое преимущество перед бегунами, у которых были лодыжки. Один исследователь обнаружил, что его конечности потребляют на двадцать пять процентов меньше энергии, чем у здорового бегуна, движущегося с той же скоростью. Это решение было отменено апелляционной инстанцией, и апелляционный суд постановил, что весь набор преимуществ и недостатков конечностей Писториуса не был рассмотрен.

Писториус не прошел квалификацию в сборную ЮАР на Олимпиаду, но продолжил Летние Паралимпийские игры 2008 г., и был признан подходящим для участия в любых будущих Олимпийских играх.[нужна цитата ] Он прошел квалификацию на чемпионат мира 2011 года в Южной Корее и дошел до полуфинала, где и финишировал в прошлый раз, он был 14-м в первом раунде, его личный рекорд на 400 м дал бы ему 5-е место в финале. На Летние Олимпийские игры 2012 года в Лондоне Писториус стал первым бегуном с ампутированными конечностями, который участвовал в Олимпийских играх.[111] Он побежал в Бег на 400 метров полуфинал,[112][113][114] и Эстафета 4х400 метров финал.[115] Он также участвовал в 5 дисциплинах в Летние Паралимпийские игры 2012 г. В Лондоне.[116]

Соображения по дизайну

При создании протеза челюстной кости следует учитывать несколько факторов. Производители должны выбирать свои приоритеты в отношении этих факторов.

Спектакль

Тем не менее, есть определенные элементы механики суставов и стопы, которые неоценимы для спортсмена, и они находятся в центре внимания сегодняшних высокотехнологичных компаний по протезированию:

  • Подгонка - спортсменам / активным инвалидам или людям с костными остатками может потребоваться тщательно продуманная подгонка гнезда; менее активные пациенты могут чувствовать себя комфортно с гелевой подкладкой и гелевой подкладкой.
  • Накопление и возврат энергии - накопление энергии, полученной при контакте с землей, и использование этой накопленной энергии для движения.
  • Поглощение энергии - сведение к минимуму влияния высокого воздействия на опорно-двигательном аппарате
  • Податливость грунта - устойчивость независимо от типа местности и угла наклона
  • Вращение - легкость смены направления
  • Вес - максимальный комфорт, баланс и скорость
  • Подвеска - как розетка будет соединяться и соответствовать конечности

Другой

Покупателя также волнует множество других факторов:

  • Косметика
  • Стоимость
  • Легкость использования
  • Наличие размера

Стоимость и свобода от источника

Высокая стоимость

В США типичный протез конечности стоит от 15 000 до 90 000 долларов США, в зависимости от типа конечности, желаемого пациентом. При наличии медицинской страховки пациент обычно оплачивает 10–50% от общей стоимости протезирования конечности, а остальная часть расходов покрывает страховая компания. Процент, который платит пациент, зависит от типа страхового плана, а также от конечности, которую запрашивает пациент.[117] В Соединенном Королевстве, большей части Европы, Австралии и Новой Зеландии все расходы на протезы конечностей покрываются за счет государственного финансирования или обязательного страхования. Например, в Австралии протезы полностью финансируются государственными программами в случае ампутации из-за болезни, а также компенсацией рабочим или страхованием от дорожно-транспортных происшествий в случае большинства травматических ампутаций.[118] В Национальная система страхования по инвалидности, который развертывается на национальном уровне в период с 2017 по 2020 год, также оплачивает протезы.

Трансрадиальные (ампутация ниже локтя) и транстибиальные протезы (ампутация ниже колена) обычно стоят между США. $ 6000 и 8000 долларов, в то время как трансфеморальное (ампутация выше колена) и чрескожное протезирование (ампутация выше локтя) стоят примерно в два раза дороже, в диапазоне от 10000 до 15000 долларов, а иногда могут достигать 35000 долларов. Стоимость протеза часто повторяется, в то время как конечность обычно требуется заменять каждые 3-4 года из-за износ повседневного использования. Кроме того, если розетка имеет проблемы с посадкой, ее необходимо заменить в течение нескольких месяцев с момента появления боли. Если высота является проблемой, можно заменить такие компоненты, как пилоны.[119]

Пациенту нужно платить не только за свои многочисленные протезы, но и за физиотерапию и трудотерапию, которые сопровождают адаптацию к жизни с протезом. В отличие от повторяющихся затрат на протезы конечностей, пациент обычно платит только от 2000 до 5000 долларов за терапию в течение первого или двух лет жизни с ампутированной конечностью. Как только пациент станет сильным и чувствует себя комфортно со своей новой конечностью, ему больше не нужно будет ходить на терапию. Предполагается, что на протяжении всей жизни типичный человек с ампутированной конечностью будет проходить лечение на сумму 1,4 миллиона долларов, включая операции, протезирование, а также лечение.[117]

Бюджетный

Смотрите также: 3D печать

Недорогие протезы выше колена часто обеспечивают только базовую структурную поддержку с ограниченной функцией. Эта функция часто достигается с помощью грубых, несочлененных, нестабильных или блокируемых вручную коленных суставов. Ограниченное количество организаций, таких как Международный комитет Красного Креста (МККК), создают устройства для развивающихся стран. Их устройство, производимое CR Equipments, представляет собой одноосный фиксируемый вручную полимерный протез коленного сустава.[120]

Таблица. Список технологий коленного сустава на основе обзора литературы.[64]

Название технологии (страна-производитель)Краткое описаниеВысший уровень

доказательства

Колено МККК (Швейцария)Одноосный с ручной блокировкойНезависимое поле
Колено ATLAS (Великобритания)Трение, активируемое весомНезависимое поле
Колено POF / OTRC (США)Одноосный с доп. помогатьПоле
Колено DAV / Сиэтл (США)Податливый полицентричныйПоле
Колено LIMBS International M1 (США)Четыре бараПоле
JaipurKnee (Индия)Четыре бараПоле
LCKnee (Канада)Одноосный с автоматической блокировкойПоле
Не предоставлено (Непал)ОдноосныйПоле
Не предоставлено (Новая Зеландия)Одноосное роторное формованиеПоле
Не предоставлено (Индия)Шесть планок с приседаниемТехническое развитие
Фрикционное колено (США)Трение, активируемое весомТехническое развитие
Колено Wedgelock (Австралия)Трение, активируемое весомТехническое развитие
Фрикционное колено SATHI (Индия)Трение, активируемое весомДоступны ограниченные данные
Недорогие протезы выше колена: ICRC Knee (слева) и LC Knee (справа)

План недорогой протезы ноги, разработанный Себастьяном Дюбуа, был представлен на Международной выставке дизайна и награждении 2007 года в Копенгагене, Дания, где он выиграл Индекс: Награда. Было бы возможно создать протез ноги с возвратной энергией для США. $ 8.00, состоящий в основном из стекловолокно.[121]

До 1980-х годов протезы стопы просто восстанавливали базовую способность ходить. Эти ранние устройства можно охарактеризовать как простую искусственную насадку, соединяющую остаточную конечность с землей.

Введение Сиэтл Фут (Сиэтлские системы конечностей ) в 1981 году произвел революцию в этой области, представив концепцию Энергичный протез стопы (ESPF) на передний план. Вскоре их примеру последовали и другие компании, и вскоре на рынке появилось несколько моделей протезов с накоплением энергии. В каждой модели использовались некоторые вариации сжимаемой пятки. Пятка сжимается во время первоначального контакта с землей, накапливая энергию, которая затем возвращается во время последней фазы контакта с землей, чтобы помочь продвинуть тело вперед.

С тех пор в индустрии протезирования стопы преобладают стабильные небольшие улучшения в производительности, комфорте и конкурентоспособности.

С участием 3D принтеры, можно изготавливать единый продукт, не имея металла формы, поэтому затраты могут быть значительно сокращены.[122]

Джайпур Фут, протез из Джайпур, Индия, стоит около 40 долларов США.

Роботизированный протез с открытым исходным кодом

Смотрите также: Оборудование с открытым исходным кодом, Модульная конструкция, 3D печать, и Thingiverse

В настоящее время существует открытый дизайн Форум по протезированию, известный как "Открытый проект протезирования ". Группа нанимает сотрудников и волонтеров для продвижения технологии протезирования, пытаясь снизить стоимость этих необходимых устройств.[123] Открытая бионика - компания, разрабатывающая роботизированные протезы рук с открытым исходным кодом. Он использует 3D-печать для производства устройств и недорогие 3D-сканеры для их соответствия с целью снижения стоимости изготовления нестандартных протезов. Обзорное исследование широкого спектра печатных протезов рук показало, что, хотя технология 3D-печати обещает индивидуальный дизайн протезов, она не обязательно будет дешевле, если включены все затраты. В том же исследовании было обнаружено, что данные о функциональности, долговечности и приемлемости 3D-печатных протезов руки до сих пор отсутствуют.[124]

Недорогое протезирование детей

Смотрите также: оборудование с открытым исходным кодом и 3D печать
Протезы для несовершеннолетнего талидомид выживший 1961–1965

В США было обнаружено 32 500 детей (<21 года), страдающих серьезной детской ампутацией, с 5 525 новыми случаями ежегодно, из которых 3315 врожденными.[125]

Carr et al. (1998) исследовали ампутации, вызванные противопехотными минами, в Афганистане, Боснии и Герцеговине, Камбодже и Мозамбике среди детей (<14 лет), показав оценки соответственно 4,7, 0,19, 1,11 и 0,67 на 1000 детей.[126] Мохан (1986) указал в Индии в общей сложности 424 000 людей с ампутированными конечностями (23 500 ежегодно), из которых 10,3% имели начало инвалидности в возрасте до 14 лет, что составляет в общей сложности около 43 700 детей с дефектом конечностей только в Индии.[127]

Специально для детей создано несколько недорогих решений. Примеры недорогих протезов:

Полюс и костыль

Это ручной шест с кожаным разогревом или платформой для лимба является одним из самых простых и нашли самую дешевые решения. Это хорошо как краткосрочное решение, но склонно к быстрому формированию контрактуры, если конечность не растягивается ежедневно посредством серии подходов с диапазоном движений (RoM).[61]

Конечности из бамбука, ПВХ или гипса

Это также довольно простое решение включает гипсовую розетку с трубкой из бамбука или ПВХ внизу, которая может быть прикреплена к протезу стопы. Это решение предотвращает контрактуры, потому что колено полностью перемещается. Коллекция Дэвида Вернера, онлайновая база данных по помощи деревенским детям-инвалидам, содержит руководства по производству этих решений.[128]

Регулируемая велосипедная конечность

Это решение построено с использованием стойки велосипедного сиденья, перевернутой стороной вниз в качестве ступни, что обеспечивает гибкость и возможность регулировки (длины). Это очень дешевое решение с использованием местных материалов.[129]

Сати Лимб

Это эндоскелетная модульная нижняя конечность из Индии, в которой используются термопластические детали. Его главные достоинства - небольшой вес и технологичность.[61]

Монолимб

Монолимбты - это немодульные протезы, поэтому для их правильной подгонки требуется более опытный протезист, поскольку выравнивание практически невозможно изменить после изготовления. Однако их долговечность в среднем лучше, чем у недорогих модульных решений.[130]

Перспективы культурной и социальной теории

Ряд теоретиков исследовали значение и значение протезирования тела. Элизабет Гросс пишет: «Существа используют инструменты, украшения и приспособления для увеличения своих телесных возможностей. Не хватает ли их телам чего-то, что им нужно заменить искусственными или заменяющими органами? ... Или, наоборот, следует понимать протезы с точки зрения эстетической реорганизации. и распространение, как следствие изобретательности, которая функционирует за пределами прагматических потребностей и, возможно, игнорирует их? "[131] Элейн Скарри утверждает, что каждый артефакт воссоздает и расширяет тело. Стулья дополняют скелет, инструменты - руки, одежда - кожу.[132] По мнению Скарри, «мебель и дома являются для человеческого тела не более и не менее внутренним пространством, чем пища, которую он поглощает, и принципиально не отличаются от таких сложных протезов, как искусственные легкие, глаза и почки. Потребление искусственных вещей превращает тело изнутри наружу, открывая его к и так как культура предметов ".[133] Марк Уигли, профессор архитектуры, продолжает эту линию размышлений о том, как архитектура дополняет наши природные возможности, и утверждает, что «все протезы создают размытость идентичности».[134] Некоторые из этих работ опираются на Фрейд ранняя характеристика отношения человека к объектам как отношения протяженности.

Известные пользователи протезов

  • Мари Моентманн (1900–1974), ребенок, переживший несчастный случай на производстве

Смотрите также

использованная литература

Цитаты

  1. ^ πρόσθεσις. Лидделл, Генри Джордж; Скотт, Роберт; Греко-английский лексикон на Проект Персей
  2. ^ Натан, Стюарт (28 ноября 2018 г.). «Протезный имплантат обеспечивает реалистичное движение запястья инвалидам». Получено 2019-01-30.
  3. ^ «Протезы имплантатов - Протезы конечностей и частей тела - Пластическая хирургия - Услуги от А до Я - Услуги». www.royalfree.nhs.uk. Получено 2019-01-30.
  4. ^ а б «Как делается протез - материал, изготовление, изготовление, использование, части, компоненты, конструкция, процедура». www.madehow.com. Получено 2017-10-24.
  5. ^ «Команда физической медицины и реабилитационного лечения». Отделение реабилитации и регенеративной медицины. Получено 2019-02-24.
  6. ^ «4: Управление протезом: обзор, методы и материалы | Виртуальная библиотека O&P». www.oandplibrary.org. Получено 2017-10-24.
  7. ^ а б Маат, Барджан; Смит, Гервин; Плеттенбург, Дик; Бредвельд, Пол (1 марта 2017 г.). «Пассивные протезы рук и инструменты: обзор литературы». Международное протезирование и ортопедия. 42 (1): 66–74. Дои:10.1177/0309364617691622. ЧВК  5810914. PMID  28190380.
  8. ^ а б c "Протезирование ноги - Кэти Джонсон". Австралийская радиовещательная корпорация. Получено 2010-10-03.
  9. ^ Хайсмит, М. Джейсон; Эндрюс, Кейси Р.; Миллман, Клэр; Фуллер, Эшли; Kahle, Jason T .; Klenow, Tyler D .; Льюис, Кэтрин Л .; Брэдли, Рэйчел С .; Орриола, Джон Дж. (16.09.2016). «Вмешательства по тренировке походки для пациентов с ампутированными нижними конечностями: систематический обзор литературы». Технологии и инновации. 18 (2–3): 99–113. Дои:10.21300/18.2-3.2016.99. ЧВК  5218520. PMID  28066520.
  10. ^ а б c Барр, Стивен; Хау, Трейси Э. (2018). «Ортопедическая реабилитация пожилых людей с нарушением кровоснабжения после односторонней трансфеморальной ампутации». Кокрановская база данных систематических обзоров. 10: CD005260. Дои:10.1002 / 14651858.CD005260.pub4. ISSN  1469-493X. ЧВК  6517199. PMID  30350430.
  11. ^ Боукер, Джон Х .; Майкл, Джон В. (2002). Атлас протезирования конечностей: принципы хирургии, протезирования и реабилитации. Американская академия хирургов-ортопедов (2-е изд.). Сент-Луис: Ежегодник Мосби. С. 389, 413, 429, 479, 501, 535, 885. ISBN  978-0892032754. OCLC  54693136.
  12. ^ а б Седерберг, Бенгт (2001). Частичная ампутация стопы (2-е изд.). Швеция: Центр для пациентов с частичной ампутацией стопы. п. 21. ISBN  978-9163107566. OCLC  152577368.
  13. ^ «Удивительный зверинец протезов животных».
  14. ^ Pine, Keith R .; Слоан, Брайан Х .; Джейкобс, Роберт Дж. (2015). Клиническое глазное протезирование. Springer. ISBN  9783319190570.
  15. ^ "№ 1705: палец ноги 3000-летнего возраста". Ух.еду. 2004-08-01. Получено 2013-03-13.
  16. ^ Вандерверкер, Эрл Э., младший (1976). «Краткий обзор истории ампутаций и протезов». ICIB. 15 (5): 15–16. Архивировано из оригинал на 2007-10-14.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  17. ^ Розенфельд, Амнон; Дворачек, Михаил; Ротштейн, Илан (июль 2000 г.). "Бронзовые одиночные корончатые протезы зубов позднего римского периода". Журнал археологической науки. 27 (7): 641–644. Дои:10.1006 / jasc.1999.0517.
  18. ^ Геродот, Истории. 9.37
  19. ^ "Железная рука Гетца фон Берлихингена". Karlofgermany.com. Получено 2009-11-03.
  20. ^ Финч, Жаклин (февраль 2011 г.). «Древние истоки протезной медицины». Ланцет. 377 (9765): 548–9. Дои:10.1016 / с0140-6736 (11) 60190-6. PMID  21341402.
  21. ^ Брайс, Джор (1887). Краткая история канадского народа. Лондон: С. Лоу, Марстон, Сирл и Ривингтон.
  22. ^ Фридман, Лоуренс (1978). Психологическая реабилитация инвалида. Спрингфилд, Иллинойс: Чарльз К. Томас.
  23. ^ Старр, Мишель. «Этот средневековый итальянский мужчина заменил свою ампутированную руку оружием». ScienceAlert. Получено 2018-04-17.
  24. ^ а б Микарелли, я; Пейн, Р. Giostra, C; Тафури, Массачусетс; Профико, А; Boggioni, M; Ди Винченцо, ф .; Massani, D; Папини, А; Манзи, Дж. (31 декабря 2018 г.). «Выживаемость до ампутации в доантибиотическую эпоху: тематическое исследование из некрополя Лонгобардов (6-8 вв. Н.э.)». Журнал антропологических наук. 96 (96): 185–200. Дои:10.4436 / JASS.96001. PMID  29717991.
  25. ^ а б Киллгроув, Кристина. «Археологи нашли древний протез руки с ножом на средневековом воине». Forbes. Получено 2018-04-17.
  26. ^ «История протезирования». UNYQ. 2015-09-21. Получено 2018-04-17.
  27. ^ Ромм, Шарон (июль 1989 г.). «Оружие по дизайну». Пластическая и реконструктивная хирургия. 84 (1): 158–63. Дои:10.1097/00006534-198907000-00029. PMID  2660173.
  28. ^ «Краткая история протезирования». inMotion: краткая история протезирования. Ноябрь – декабрь 2007 г.. Получено 23 ноября 2010.
  29. ^ Бигг, Генри Роберт Хизер (1885) Искусственные конечности и ампутации, обеспечивающие наиболее подходящие культи в гражданской и военной хирургии. Лондон
  30. ^ Лонг, Иван А. (1985). "Нормальная форма-нормальное выравнивание (NSNA) протез выше колена | Виртуальная библиотека O&P". Клиническое протезирование и ортопедия. 9 (4): 9–14.
  31. ^ Gottschalk, Frank A .; Курош, Сохраб; Стиллз, Мелвин; Макклеллан, Брюс; Робертс, Джим (октябрь 1989 г.). «Влияет ли конфигурация гнезда на положение бедренной кости при ампутации выше колена?». Журнал протезирования и ортопедии. 2 (1): 94. Дои:10.1097/00008526-198910000-00009.
  32. ^ «История компании Blatchford», Blatchford Group.
  33. ^ а б Пайк, Элвин (май / июнь 1999 г.). «Новые высокотехнологичные протезы». Журнал InMotion 9 (3)
  34. ^ Один маленький шаг для инвалида и гигантский скачок для Amparo и GDI Hub
  35. ^ Изменение предоставления ортопедических услуг с помощью Amparo
  36. ^ Йоханнес, Мэтью С .; Бигелоу, Джон Д .; Берк, Джеймс М .; Харшбаргер, Стюарт Д .; Козловский, Мэтью В .; Ван Дорен, Томас (2011). «Обзор процесса развития модульного протеза конечности» (PDF). Технический дайджест Johns Hopkins APL. 30 (3): 207–16.
  37. ^ Эди, Салли (январь 2009 г.). «Революцию протезируют». IEEE Spectrum. 46 (1): 44–8. Дои:10.1109 / MSPEC.2009.4734314.
  38. ^ Берк, Джеймс М .; Бигелоу, Джон Д .; Харшбаргер, Стюарт Д. (2011). «Революция в протезировании: проблемы и возможности системной инженерии». Технический дайджест Johns Hopkins APL. 30 (3): 186–97. CiteSeerX  10.1.1.685.6772.
  39. ^ Бог, Роберт (21 августа 2009 г.). «Экзоскелеты и роботизированное протезирование: обзор последних разработок». Промышленный робот. 36 (5): 421–427. Дои:10.1108/01439910910980141.
  40. ^ Миранда, Роббин А .; Casebeer, Уильям Д .; Хайн, Эми М .; Джуди, Джек У .; Кротков, Эрик П .; Laabs, Tracy L .; Манзо, Джастин Э .; Pankratz, Kent G .; Pratt, Gill A .; Санчес, Джастин С.; Вебер, Дуглас Дж .; Уиллер, Трейси Л .; Линг, Джеффри С.Ф. (Апрель 2015 г.). «Усилия, финансируемые DARPA по разработке новых технологий интерфейса мозг-компьютер». Журнал методов неврологии. 244: 52–67. Дои:10.1016 / j.jneumeth.2014.07.019. PMID  25107852.
  41. ^ "Бионическая рука Пентагона". CBS Новости. Получено 9 мая 2015.
  42. ^ "Индивидуальное протезирование, протезы конечностей, LI, Нью-Йорк | Progressive O&P". Progoandp.com. Получено 2016-12-28.
  43. ^ а б c «Как делается протез - Предпосылки, Сырье, Процесс производства протеза, Физиотерапия, Контроль качества». Madehow.com. 1988-04-04. Получено 2010-10-03.
  44. ^ Mamalis, AG; Рамсден, JJ; Грабченко, А.И.; Литвинов Л.А.; Филипенко, В.А.; Лавриненко, С.Н. (2006). «Новая концепция изготовления индивидуальных эндопротезов тазобедренного сустава с сапфировым металлом». Журнал биологической физики и химии. 6 (3): 113–117. Дои:10.4024 / 30601.jbpc.06.03.
  45. ^ Распопович S1, Капогроссо М., Петрини FM; и другие. (Январь 2014 г.). «Восстановление естественной сенсорной обратной связи в двунаправленных протезах руки в реальном времени». Sci. Пер. Med. 6 (222): 222. Дои:10.1126 / scitranslmed.3006820. PMID  24500407.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  46. ^ «С помощью нового протеза исследователям удалось восстановить осязание у человека из Дании, который потерял левую руку девять лет назад»., USA Today, 5 февраля 2014 г.
  47. ^ «Искусственная рука, обеспечивающая мгновенный отклик на прикосновение, - успех», Каналновости, 7 февраля 2014 г.
  48. ^ DelViscio, Джеффри. «Рука робота помогает инвалидам« почувствовать »снова». Scientific American. Получено 2020-06-12.
  49. ^ Смит Дж., Плеттенбург Д.Х. (2010). «Эффективность произвольного закрытия протезов кисти и крючка». Международное протезирование и ортопедия. 34 (4): 411–427. Дои:10.3109/03093646.2010.486390. PMID  20849359.
  50. ^ Смит, G; Бонгерс, РМ; Ван дер Слуис, СК; Плеттенбург, DH (2012). «Эффективность произвольного раскрытия протезов кисти и крючка: 24 года развития?». Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 49 (4): 523–534. Дои:10.1682 / JRRD.2011.07.0125. PMID  22773256.
  51. ^ Инвалидные руки успешно заменены бионическим протезом
  52. ^ Алгоритм бионической реконструкции кисти у пациентов с глобальными плечевыми плексопатиями
  53. ^ 3D бионические руки
  54. ^ Британская женщина впервые может кататься на велосипеде с "самой реалистичной бионической рукой в ​​мире"
  55. ^ Роботизированная рука Bebionic
  56. ^ Рука помощи: исследователи ЕС создали бионическую руку, имитирующую жизнь
  57. ^ Онкен, Сара. "Нырнуть в". cityviewnc.com. Архивировано из оригинал 10 сентября 2015 г.. Получено 24 августа 2015.
  58. ^ Ephraim, P.L .; Dillingham, T. R .; Сектор, М; Pezzin, L.E .; Маккензи, Э. Дж. (2003). «Эпидемиология потери конечностей и врожденного порока конечностей: обзор литературы». Архивы физической медицины и реабилитации. 84 (5): 747–61. Дои:10.1016 / S0003-9993 (02) 04932-8. PMID  12736892.
  59. ^ Мак, А. Ф .; Чжан, М; Бун, Д. А. (2001). «Современные исследования в области сопряжения с биомеханикой протеза нижних конечностей: обзор». Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 38 (2): 161–74. PMID  11392649.
  60. ^ Легро, МВт; Reiber, G; дель Агила, М. Аякс, MJ; Бун, Д.А.; Larsen, JA; Smith, DG; Сангеорзан, Б. (июль 1999 г.). «Важные вопросы, о которых сообщают люди с ампутациями нижних конечностей и протезами». Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 36 (3): 155–63. PMID  10659798.
  61. ^ а б c Стрейт, Э. (2006) Протезирование в развивающихся странах. oandp.org Дата обращения 11 марта 2019.
  62. ^ Старк, Джеральд (2005). «Перспективы того, как и почему прописывают ноги». Журнал протезирования и ортопедии. 17: S18 – S22. Дои:10.1097/00008526-200510001-00007.
  63. ^ Цзянь, Юаньчэн; Winter, DA; Ishac, MG; Гилкрист, Л. (1993). «Траектория движения тела COG и COP при инициировании и прекращении походки». Походка и поза. 1: 9–22. Дои:10.1016/0966-6362(93)90038-3.
  64. ^ а б Андрисек, янв (декабрь 2010 г.). «Технологии протезирования нижних конечностей в развивающихся странах: обзор литературы за 1994–2010 годы». Международное протезирование и ортопедия. 34 (4): 378–398. Дои:10.3109/03093646.2010.520060. PMID  21083505.
  65. ^ а б Хофстад, Шериэль Дж; ван дер Линде, Хармен; ван Лимбек, Жак; Постема, Клаас (26 января 2004 г.). «Назначение протезов голеностопных механизмов после ампутации нижней конечности» (PDF). Кокрановская база данных систематических обзоров (1): CD003978. Дои:10.1002 / 14651858.CD003978.pub2. PMID  14974050.
  66. ^ "SLK, самообучающееся колено" В архиве 2012-04-25 в Wayback Machine, DAW Industries. Проверено 16 марта 2008 года.
  67. ^ Марриотт, Мишель (20 июня 2005 г.). «Титан и датчики заменяют ногу Ахава». Нью-Йорк Таймс. Получено 2008-10-30.
  68. ^ Мартин, Крейг В. (ноябрь 2003 г.) "C-образная ножка Отто Бока: обзор его эффективности" В архиве 2016-12-28 в Wayback Machine. Группа доказательств WCB
  69. ^ а б Канненберг, Андреас; Захария, Бритта; Прёбстинг, Ева (2014). «Преимущества управляемых микропроцессором протезов колен для ограниченных общественных амбулаторий: систематический обзор». Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 51 (10): 1469–1496. Дои:10.1682 / JRRD.2014.05.0118. PMID  25856664.
  70. ^ Хайсмит, М. Джейсон; Kahle, Jason T .; Bongiorni, Dennis R .; Sutton, Bryce S .; Гроер, Ширли; Кауфман, Кентон Р. (декабрь 2010 г.). "Безопасность, энергоэффективность и экономическая эффективность C-Leg для трансфеморальных ампутантов: обзор литературы". Международное протезирование и ортопедия. 34 (4): 362–377. Дои:10.3109/03093646.2010.520054. PMID  20969495.
  71. ^ «Ампутанты управляют бионическими ногами своими мыслями». Рейтер. 20 мая 2015.
  72. ^ а б c Кэри, Стефани Л .; Лура, Дерек Дж .; Хайсмит, М. Джейсон; CP .; FAAOP. (2015). «Различия в миоэлектрических и силовых протезах верхних конечностей: систематический обзор литературы». Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 52 (3): 247–262. Дои:10.1682 / JRRD.2014.08.0192. PMID  26230500.
  73. ^ Wirta, R.W .; Тейлор, Д. Р .; Финли, Ф. Р. (1978). «Протез руки с распознаванием образов: историческая перспектива - заключительный отчет» (PDF). Бюллетень исследований в области протезирования: 8–35. PMID  365281.
  74. ^ Шерман, Э. Дэвид (1964). «Российский протез с биоэлектрическим управлением: отчет исследовательской группы из Реабилитационного института Монреаля». Журнал Канадской медицинской ассоциации. 91 (24): 1268–1270. ЧВК  1927453. PMID  14226106.
  75. ^ Музумдар, Ашок (2004). Электрооптические протезы верхних конечностей: контроль, реализация и клиническое применение. Springer. ISBN  978-3-540-40406-4.
  76. ^ Рейнкенсмайер Дэвид Дж (2009). «Роботизированная помощь для тренировки верхних конечностей после инсульта» (PDF). Исследования в области технологий здравоохранения и информатики. 145: 25–39. PMID  19592784. Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-12-28. Получено 2016-12-28.
  77. ^ Куикен Т.А., Миллер Л.А., Липшуц Р.Д., Лок Б.А., Стабблфилд К., Мараско П.Д., Чжоу П., Думанян Г.А. (3 февраля 2007 г.). «Целенаправленная реиннервация для улучшения функции протеза руки у женщины с проксимальной ампутацией: тематическое исследование». Ланцет. 369 (9559): 371–80. Дои:10.1016 / S0140-6736 (07) 60193-7. PMID  17276777.
  78. ^ «Блоги: Блог редакции TR: Пациенты тестируют продвинутый протез руки». Обзор технологий. 2009-02-10. Получено 2010-10-03.
  79. ^ «Офис оборонных наук». Darpa.mil. Архивировано из оригинал на 2009-04-26. Получено 2010-10-03.
  80. ^ «Прото 1 и Прото 2». Ric.org. 2007-05-01. Архивировано из оригинал на 2011-07-27. Получено 2010-10-03.
  81. ^ «Мировая премьера протеза руки с контролем мышц и нервов». Sciencedaily.com. Февраль 2013. Получено 2016-12-28.
  82. ^ Уильямс, Адам (30 ноября 2012 г.). «Постоянно прикрепленный протез руки, управляемый сознанием, может произвести революцию в протезировании». Gizmag.com. Получено 2016-12-28.
  83. ^ Форд, Джейсон (28 ноября 2012 г.). «Приближаются испытания имплантируемой роботизированной руки, управляемой мыслями». Theengineer.co.uk. Получено 2016-12-28.
  84. ^ Ли, Гуанлинь; Куикен, Тодд А (2008). "Моделирование управления вращением протезной конечности путем измерения вращения остаточной кости руки". IEEE Transactions по биомедицинской инженерии. 55 (9): 2134–2142. Дои:10.1109 / tbme.2008.923914. ЧВК  3038244. PMID  18713682.
  85. ^ Контрерас-Видаль Хосе Л .; и другие. (2012). «Восстановление движений всего тела: к неинвазивной системе мозг-машина». IEEE Pulse. 3 (1): 34–37. Дои:10.1109 / mpul.2011.2175635. ЧВК  3357625. PMID  22344949.
  86. ^ «Институт реабилитации Чикаго первым разработал роботизированную ногу, управляемую мышлением». Medgadget.com. Сентябрь 2013. Получено 2016-12-28.
  87. ^ Это будущее роботизированных ног?
  88. ^ «Транстибиальные протезы». Биомехатроника. MIT Media Lab.
  89. ^ "Бионические ноги, управляемые мозгом, наконец-то здесь". Популярная наука. Получено 2018-12-01.
  90. ^ «На главную - BionX Medical Technologies». www.bionxmed.com. Получено 2018-01-08.
  91. ^ Össur. "PROPRIO FOOT". www.ossur.com. Получено 2018-01-08.
  92. ^ «Elan - Карбон, Ступни, Гидравлика - Endolite USA - Протезирование нижних конечностей». Endolite USA - Протезирование нижних конечностей. Получено 2018-01-08.
  93. ^ Виндрич, Майкл; Гриммер, Мартин; Господи, Оливер; Риндеркнехт, Стефан; Беккерли, Филипп (19 декабря 2016 г.). «Активное протезирование нижних конечностей: систематический обзор конструктивных вопросов и решений». Биомедицинская инженерия онлайн. 15 (S3): 140. Дои:10.1186 / s12938-016-0284-9. ЧВК  5249019. PMID  28105948.
  94. ^ ENGINEERING.com. «Исследователи создают искусственную нервную систему». www.engineering.com. Получено 2018-06-08.
  95. ^ "Стэнфордские исследователи создают искусственную нервную систему для роботов - Синьхуа | English.news.cn". www.xinhuanet.com. Получено 2018-06-08.
  96. ^ Стэнфордский университет (31.05.2018). «Искусственная нервная система дает протезам и роботам чувство осязания | Stanford News». Stanford News. Получено 2018-06-08.
  97. ^ «Доступное протезирование из переработанных пластиковых отходов». Материал. 14 января 2019 г.. Получено 3 ноября 2020.
  98. ^ «Эти исследователи превращают пластиковые бутылки в протезы». Всемирный Экономический Форум. 4 октября 2019 г.. Получено 3 ноября 2020.
  99. ^ Белл, Сара Джейн (21 апреля 2019 г.). «Переработка бутылок шампуня для изготовления протезов становится мечтой парикмахера на пенсии». ABC News. Австралийская радиовещательная корпорация. Получено 3 ноября 2020.
  100. ^ Конвей, Эль (26 июня 2019 г.). «Семья из Канберры превращает крышки от бутылок в пластиковые ручки и ручки для детей». ABC News. Австралийская радиовещательная корпорация. Получено 3 ноября 2020.
  101. ^ "Envision Hands". Envision. 19 февраля 2020 г.. Получено 3 ноября 2020.
  102. ^ Серруя MD, Кахана MJ (2008). «Приемы и приспособления для восстановления познания». Behav Brain Res. 192 (2): 149–65. Дои:10.1016 / j.bbr.2008.04.007. ЧВК  3051349. PMID  18539345.
  103. ^ «Улучшения, Оксфордский центр практической этики Уэхиро». Practicalethics.ox.ac.uk. Архивировано из оригинал на 2016-12-28. Получено 2016-12-28.
  104. ^ Каплан, Артур; Эллиотт, Карл (2004). «Этично ли использовать технологии улучшения, чтобы сделать нас лучше, чем хорошо?». PLOS Медицина. 1 (3): e52. Дои:10.1371 / journal.pmed.0010052. ЧВК  539045. PMID  15630464.
  105. ^ Бьюкенен, Аллен Э. (2011). За пределами человечества?. Дои:10.1093 / acprof: oso / 9780199587810.001.0001. ISBN  9780199587810.
  106. ^ Аномалия, Джонни (2012). «За пределами человечества? Этика биомедицинских улучшений - Аллен Бьюкенен». Биоэтика. 26 (7): 391–392. Дои:10.1111 / j.1467-8519.2012.01964.x.
  107. ^ Уорвик К., Гассон М., Хатт Б., Гудхью И., Киберд П., Эндрюс Б., Тедди П., Шад А. (2003). «Применение технологии имплантатов для кибернетических систем». Архив неврологии. 60 (10): 1369–1373. Дои:10.1001 / archneur.60.10.1369. PMID  14568806.
  108. ^ Эйди, Сара (01.02.2008). "Протез Люка Арм" Дина Камена "готовится к клиническим испытаниям". IEEE Spectrum.
  109. ^ «Подготовка к коммерческому запуску протезов руки с управляемым сознанием DARPA».
  110. ^ Гарнер, Кортни (2019-04-05). «Носимые системные интерфейсы: как можно интегрировать электронные датчики в улучшенные трехмерные печатные протезы?». SciTech Europa. Получено 2019-05-06.
  111. ^ Роберт Клемко (10 августа 2012 г.), «Оскар Писториус творит историю, уходит без медали», USA Today, заархивировано из оригинал 11 августа 2012 г.
  112. ^ Оскар Писториус вошел в олимпийскую историю на дистанции 400 метров в Лондоне в 2012 году, BBC Sport, 4 августа 2012 г.
  113. ^ Билл Чаппелл (4 августа 2012 г.), Оскар Писториус вошел в олимпийскую историю в беге на 400 метров и перешел в полуфинал, энергетический ядерный реактор, заархивировано из оригинал 4 августа 2012 г.
  114. ^ «Мужчины на 400 м - полуфиналы», london2012.com, заархивировано из оригинал 16 декабря 2012 г., получено 4 августа 2012
  115. ^ Гринберг, Крис (10 августа 2012 г.), «Оскар Писториус, южноафриканская эстафетная команда 4 × 400 м финиширует восьмой, а Багамы - золото», Huffington Post, заархивировано из оригинал 10 августа 2012 г.
  116. ^ Хокинг, Писториус открывают Паралимпийские игры в Лондоне: физик, прикованный к инвалидному креслу, Стивен Хокинг призвал спортсменов «смотреть на звезды», поскольку он помог открыть рекордные Паралимпийские игры, которые будут проходить в течение 11 дней в почти полностью распроданных местах., Yahoo! Виды спорта, 30 августа 2012 г., архивировано из оригинал 2 сентября 2012 г.
  117. ^ а б «Стоимость протеза конечности». Cost Helper Health. Получено 13 апреля 2015.
  118. ^ «Финансирование вашего протеза». Limbs4life. Limbs4life. Получено 28 января 2018.
  119. ^ «Стоимость протезирования вызывает споры», Бостон Глобус, 5 июля 2005 г. Проверено 11 февраля 2007 г.
  120. ^ «МККК: Транс-бедренный протез - Рекомендации по изготовлению» (PDF). Получено 2010-10-03.
  121. ^ ИНДЕКС: 2007 ИНДЕКС: НАГРАДА В архиве 2 февраля 2009 г. Wayback Machine
  122. ^ Нагата, Казуаки (10 мая 2015 г.). «Стартап-робот использует 3D-принтеры в стремлении сделать протезирование доступным». The Japan Times Online. Japantimes.co.jp. Получено 2016-12-28.
  123. ^ «Открытый сайт протезирования». Openprosthetics.org. Получено 2016-12-28.
  124. ^ десять Кейт, Джелле; Смит, Гервин; Бредвельд, Пол (2 февраля 2017 г.). «Протезы верхних конечностей, напечатанные на 3D-принтере: обзор». Инвалидность и реабилитация: вспомогательные технологии. 12 (3): 300–314. Дои:10.1080/17483107.2016.1253117. PMID  28152642.
  125. ^ Кребс, Д. Э .; Edelstein, J. E .; Торнби, М. А. (1991). «Протезирование детей с дефектами конечностей». Физиотерапия. 71 (12): 920–34. Дои:10.1097/01241398-199205000-00033. PMID  1946626.
  126. ^ Карр, Д. (1998). «Боль и реабилитация после ранения на мине» (PDF). Обновление в анестезии. 6 (2): 91.
  127. ^ Мохан, Д. (1986) Отчет об инвалидах в Индии. oandplibrary.org
  128. ^ Вернер, Дэвид. Деревенские дети-инвалиды. dinf.ne.jp
  129. ^ Ченг, В. (2004) Решение для помощи жертвам. Школа промышленного дизайна Карлтонского университета.
  130. ^ Lee, Winson C.C .; Чжан, Мин (1 августа 2005 г.). «Дизайн монолимба с использованием конечно-элементного моделирования и статистического метода Тагучи». Клиническая биомеханика. 20 (7): 759–766. Дои:10.1016 / j.clinbiomech.2005.03.015. ISSN  0268-0033. PMID  15963612.
  131. ^ Гросс, Элизабет (2003). «Протезные объекты» в Состояние архитектуры в начале 21 века. С. 96–97. Издательство Monacelli Press. ISBN  1580931340.
  132. ^ Скарри, Элейн (1985). Тело в боли: создание и разрушение мира. Издательство Оксфордского университета.
  133. ^ Луптон и Миллер (1992). «Оптимизация: эстетика отходов» в Тейлоре, М. и Престоне, Дж. (Ред.) 2006. Intimus: Читатель теории дизайна интерьера. С. 204–212. ISBN  978-0-470-01570-4.
  134. ^ Уигли, Марк (1991). «Теория протезирования: дисциплина архитектуры». Сборка (15): 6–29. Дои:10.2307/3171122. JSTOR  3171122.

Источники

внешние ссылки