Типы протезов верхних конечностей - Aether Biomedical

До составления протезного назначения для любого человека с ампутацией верхней конечности протезист должен тщательно оценить и осмотреть состояние остаточной конечности пациента с учетом различных анатомических и физиологических характеристик, а также провести различные другие сенсорные и моторные обследования. После оценки протезист обсудит с пациентом и командой по реабилитации широкий спектр доступных вариантов и типов протезных компонентов, а затем определит наиболее подходящее назначение с учетом его/ее потребностей.

Различные протезные компоненты, используемые в любом протезе руки, обычно включают приемную гильзу для закрепления протеза на конечности, систему подвески для удержания конечности на месте, терминальное устройство (кисть или крюк), выполняющее действия, а также различные протезные суставы, такие как запястья, локти и плечи, которые обеспечивают пациенту разные движения.

Протезы верхней конечности различаются по своему функционированию, а также по механизмам управления. В зависимости от потребностей пациента протезист может назначить активный или пассивный протез руки. Аналогично, у любого пациента есть выбор: либо использовать собственную силу тела для управления протезом руки, либо использовать внешние источники энергии для управления протезом руки.

Пассивные протезы рук

Пассивный протез руки, как следует из названия, не обеспечивает никаких движений. Эти пассивные протезы имитируют структуру руки, кисти и/или пальцев и назначаются по косметическим причинам. Их основное внимание сосредоточено скорее на эстетическом внешнем виде тела, чем на функциональности. Эти протезы рук предоставляют людям с ампутацией легкое решение для стабилизации предметов при сохранении нормального образа тела. Иногда, при необходимости, протезы оснащаются суставами, обеспечивающими различный диапазон движений, чтобы устанавливать суставы тела под определенными углами. Пассивные протезы рук часто оснащаются специализированными устройствами вместо протезной кисти, например протезным крюком, который используется для определенных видов деятельности. Пассивные протезы доступны либо как статические устройства, либо как регулируемые устройства. Статические протезы рук неподвижны и вообще не двигаются, тогда как регулируемые протезы рук состоят из регулируемого хватательного механизма или имеют элементы, которые можно настраивать под разные углы, используя здоровую сторону или прижимая их к другим предметам. 

Активные протезы рук

Активные протезы рук позволяют человеку с ампутацией «активно» выполнять различные движения и функции верхней конечности. Активные протезы рук приводятся в действие внешними источниками энергии или используют собственные мышцы и суставы пациента для управления и перемещения протеза. Эти сложные устройства обеспечивают пациентам максимальную функциональность и производительность. Они позволяют пациентам управлять открыванием/закрыванием, а также движением различных протезных компонентов, таких как протезная кисть.

Активные протезы различаются в зависимости от лежащих в их основе механизмов управления, таких как протез руки с приводом от тела, протез руки с внешним источником питания или гибридная протезная система.

Иногда пациентам также требуются специально изготовленные протезы рук, которые позволяют выполнять определенную задачу или хобби, то есть протезы для конкретных видов деятельности.

Протезы рук с приводом от тела

В протезах рук с приводом от тела протезные компоненты управляются собственными движениями и усилиями тела пациента. Сила, необходимая для управления и перемещения компонентов, механически передается от оставшихся у пациента мышц через трос, прикрепленный к нужному протезному компоненту. При ампутациях высокого уровня (таких как экзартикуляция плеча), когда отсутствует значительная часть конечности, эта необходимая мышечная сила передается с противоположной стороны. Протезы с приводом от тела обеспечивают пациенту хорошую тактильную обратную связь об окружающей среде и часто функционируют как продолжение конечности. Такие протезы проще в использовании, более долговечны, требуют меньшего обслуживания и часто более экономичны. Однако соответствующая сила и мощность, необходимые для комфортного управления протезом руки, зависят от ряда факторов пациента, включая силу, осанку и доступный объем движений в анатомических суставах. Основным недостатком использования протеза с приводом от тела является то, что он вызывает дискомфорт и ограничивает движения пациента из-за плотно прилегающей системы тросов и ремней.

Протезы рук с внешним источником питания

Протезы рук с внешним источником питания используют внешние источники энергии для управления и перемещения протезных компонентов. Эти протезные системы обеспечивают пациенту активные движения без использования собственных остаточных мышечных усилий пациента. Протезы с внешним источником питания часто используют датчики и другие средства ввода для улавливания электрических сигналов от оставшихся мышц. Эти системы состоят из батарей, электродов, моторов, переключателей и многих других электронных компонентов, которые замыкают протезную цепь. Затем биоэлектрические сигналы усиливаются, обрабатываются и преобразуются таким образом, чтобы их можно было использовать для управления протезом руки. Поскольку эти протезы рук питаются от внешних источников, их сила захвата часто выше, чем у компонентов с приводом от тела. Важной характеристикой любого протеза руки с внешним источником питания является то, что он обеспечивает своего рода искусственное непроизвольное управление (рефлекс), при котором протезная система управляет протезом руки, даже несмотря на то, что пациент не осознает принимаемых решений. Протезы с внешним источником питания обычно не требуют дополнительных ремней и охватывающих тросовых систем для удержания протеза на месте, поэтому они менее ограничивают движения и обеспечивают пациентам большую свободу движений. Кроме того, система может активно управляться при небольших усилиях и слабой силе.

Гибридные протезы рук

Гибридные протезы рук представляют собой сочетание компонентов протеза с приводом от тела и компонентов с внешним источником питания. Эти протезы рук позволяют сбалансировать вес и стоимость протеза и нередко демонстрируют лучшие результаты протезирования. Обычно протезисты предпочитают назначать гибридные системы протезов рук людям с обширной потерей конечности, то есть при высоком уровне ампутации, поскольку таким пациентам требуется несколько подвижных протезных компонентов для выполнения повседневных задач с помощью протеза руки. Преимущества использования гибридных протезов рук включают простоту использования, меньший вес по сравнению с полностью электронным протезом руки и более высокую силу захвата по сравнению с протезами с приводом от тела. Гибридные протезы рук также позволяют пациенту одновременно управлять локтем, а также протезной кистью (и запястьем).

Протезы рук для конкретных видов деятельности

Протезы рук для конкретных видов деятельности - это специально разработанные протезы, которые используются людьми с ампутацией для различных рекреационных или профессиональных занятий, таких как садоводство, занятия спортом, рыбалка, тяжелый ручной труд, плавание. Такие протезы обычно назначают тем людям с ампутацией, которые хотят выполнять определенную деятельность, но при этом подвержены риску повреждения остаточной конечности из-за этой деятельности, либо тем людям с ампутацией, чьи протезы не подходят для выполнения именно этой деятельности. Такие протезы состоят из специально разработанного приемного интерфейса, системы подвески и терминального устройства, наиболее подходящего для выполнения желаемой деятельности, например терминального устройства, к которому можно прикреплять садовые инструменты, или терминального устройства, позволяющего человеку с ампутацией использовать рыболовную леску.  Такие протезы могут быть пассивными или активными в зависимости от потребностей пациента.

Тип протезной системы, наиболее подходящий для конкретного пациента, всегда зависит от большого числа различных факторов и должен определяться только после тщательной оценки и консенсуса между пользователем, протезистом и другими членами команды по реабилитации.