Типи протезів верхньої кінцівки - Aether Biomedical

Перш ніж формулювати протезне призначення для будь-якого ампутанта верхньої кінцівки, протезист має ретельно оцінити та оглянути стан кукси пацієнта з огляду на різні анатомічні та фізіологічні характеристики, а також на різноманітні інші сенсорні й моторні обстеження. Після оцінювання протезист обговорить із пацієнтом і реабілітаційною командою широкий спектр доступних варіантів і типів протезних компонентів, а потім визначить найбільш відповідне призначення відповідно до його/її потреб.

Різні протезні компоненти, що використовуються в будь-якому протезі руки, зазвичай включають гільзу для фіксації протеза на кінцівці, підвісну систему для утримання кінцівки на місці, термінальний пристрій (кисть або гак), який виконує дії, а також різні протезні суглоби, такі як зап’ястя, лікті та плечі, що забезпечують пацієнтеві різні рухи.

Протези верхньої кінцівки відрізняються як за функціонуванням, так і за механізмами керування. Залежно від потреб пацієнта протезист може призначити активний або пасивний протез руки. Так само кожен пацієнт має вибір: або використовувати власну силу тіла для керування протезною рукою, або застосовувати зовнішні джерела енергії для керування протезною рукою.

Пасивні протезні руки

Пасивний протез руки, як випливає з назви, не забезпечує жодних рухів. Такі пасивні протези імітують структуру руки, кисті та/або пальців і призначаються з косметичних причин. Їхній акцент більше зосереджений на естетичному вигляді тіла, ніж на функціональності. Ці протезні руки забезпечують ампутантам легке рішення для стабілізації предметів, водночас підтримуючи нормальний образ тіла. Іноді, за потреби, протези оснащують суглобами, що забезпечують різний діапазон рухів, щоб розташувати суглоби тіла під певними кутами. Пасивні протезні руки часто комплектуються спеціалізованими пристроями замість протезної кисті, наприклад протезним гаком, який використовується для певних видів діяльності. Пасивні протези доступні як статичні пристрої або як регульовані пристрої. Статичні протезні руки є нерухомими і взагалі не рухаються, тоді як регульовані протезні руки складаються з регульованого механізму захоплення або елементів, які можна налаштовувати під різні кути, використовуючи здоровий бік або притискаючи їх до інших предметів. 

Активні протезні руки

Активні протезні руки дають змогу ампутанту «активно» виконувати різні рухи та функції верхньої кінцівки. Активні протезні руки живляться від зовнішніх джерел або використовують власні м’язи та суглоби пацієнта для керування і руху протезом. Ці складні пристрої забезпечують пацієнтам максимальну функціональність і продуктивність. Вони дають пацієнтам змогу контролювати відкривання/закривання, а також рух різних протезних компонентів, таких як протезна кисть.

Активні протези відрізняються залежно від своїх базових механізмів керування, таких як протез руки з керуванням від тіла, протез руки із зовнішнім живленням або гібридна протезна система.

Пацієнтам інколи також потрібні спеціально виготовлені протезні руки, які дають їм змогу виконувати певне завдання або хобі, тобто протези, специфічні для певної діяльності.

Протезні руки з керуванням від тіла

У протезних руках з керуванням від тіла протезні компоненти контролюються власними рухами та зусиллями тіла пацієнта. Сила, необхідна для керування і руху компонентів, механічно передається від власних збережених м’язів пацієнта через тросову систему, прикріплену до цільового протезного компонента. Для ампутацій на вищому рівні (наприклад, при дезартикуляції плеча), коли відсутня значна частина кінцівки, необхідне м’язове зусилля передається з протилежного боку. Протези з керуванням від тіла забезпечують пацієнтеві хорошу тактильну зворотну інформацію про навколишнє середовище і часто функціонують як продовження кінцівки. Такі протези простіші у використанні, більш довговічні, потребують меншого догляду та часто є економічно вигіднішими. Однак належна сила та міць, необхідні для комфортного керування протезною рукою, залежать від низки чинників пацієнта, зокрема від сили, постави та наявного обсягу рухів в анатомічних суглобах. Основним недоліком використання протеза з керуванням від тіла є те, що він спричиняє дискомфорт і обмежує рух пацієнта через щільно прилягаючу систему тросів і ременів.

Протезні руки із зовнішнім живленням

Протезні руки із зовнішнім живленням використовують зовнішні джерела енергії для керування та руху протезних компонентів. Такі протезні системи забезпечують пацієнтові активні рухи без використання власних залишкових м’язових сил пацієнта. Протези із зовнішнім живленням часто використовують датчики та інші засоби введення для зчитування електричних сигналів із решти м’язів. Ці системи складаються з батарей, електродів, моторів, перемикачів і багатьох інших електронних компонентів, які утворюють протезний шлях. Потім біоелектричні сигнали посилюються, обробляються та змінюються у спосіб, який далі можна використовувати для керування протезною рукою. Оскільки ці протезні руки живляться від зовнішніх джерел, їхня сила захоплення часто більша, ніж у компонентів із керуванням від тіла. Важливою характеристикою будь-якої протезної руки із зовнішнім живленням є те, що вона забезпечує певний тип штучного мимовільного керування (рефлекс), за якого протезна система керує протезною рукою, навіть якщо пацієнт не усвідомлює рішень, які ухвалюються. Протези із зовнішнім живленням зазвичай не потребують додаткових ременів і охоплювальних тросових систем для утримання протеза на місці, тому вони менш обмежувальні та надають пацієнтам більше свободи рухів. Крім того, систему можна активно використовувати з обмеженим зусиллям і силою.

Гібридні протезні руки

Гібридні протезні руки є поєднанням компонентів із керуванням від тіла, а також компонентів із зовнішнім живленням. Такі протезні руки врівноважують вагу та вартість протеза і часто демонструють кращі протезні результати. Зазвичай протезисти віддають перевагу призначенню гібридних систем протезних рук ампутантам із значною втратою кінцівки, тобто з високим рівнем ампутації, оскільки таким ампутантам потрібні кілька рухомих протезних компонентів для виконання щоденних завдань за допомогою протезної руки. Переваги використання гібридних протезних рук включають зручність керування, малу вагу порівняно з повністю електронною протезною рукою та вищі сили захоплення порівняно з протезними руками з керуванням від тіла. Гібридні протезні руки також дають змогу пацієнтеві одночасно керувати ліктем, а також протезною кистю (і зап’ястям).

Протезні руки для конкретної діяльності

Протезні руки для конкретної діяльності — це спеціально розроблені протези, які використовуються ампутантами для різних рекреаційних або професійних занять, таких як садівництво, заняття спортом, риболовля, важка фізична праця, плавання. Такі протези зазвичай призначають тим ампутантам, які хочуть виконувати певну діяльність, але мають ризик пошкодження кукси через цю діяльність, або тим ампутантам, чиї протези не підходять для виконання саме цієї діяльності. Гібридні протези складаються зі спеціально розробленої гільзової інтерфейсної частини, підвісної системи та термінального пристрою, який найбільше підходить для виконання бажаної діяльності, наприклад термінального пристрою, до якого можна приєднувати садові інструменти, або термінального пристрою, що дає змогу ампутанту використовувати рибальську жилку.  Гібридні протези можуть бути пасивними або активними, залежно від потреб пацієнта.

Тип протезної системи, який є найбільш придатним для конкретного пацієнта, завжди залежить від великої кількості різних чинників і має визначатися лише після ретельного оцінювання та досягнення згоди між пацієнтем, протезистом та іншими членами реабілітаційної команди.