Насадка к рабочему протезу верхней конечности для езды на велосипеде (мопеде). История имплантируемой техники. Протезы конечностей


В обучении незрячих и слабовидящих детей используется как традиционный, так и нетрадиционный спортивный инвентарь, а материальнотехническое обеспечение адаптивной физической культуры детей с

спортивного зала круг, прямоугольник, стрелки, обозначающие направление движения по периметру зала. Прикосновения рукой к зеркальной поверхности (зеркальная стенка), излучающей холод, к деревянной поверхности (гимнастическая стенка), излучающей тепло, являются хорошими ориентирами для незрячих детей. В определенных местах (например, на повороте) следует

положить мяч с пупырышками («ежик») на уровне пояса ребенка, - занимающиеся во время передвижения по залу, прикоснувшись к нему рукой, вспоминают, что здесь нужно выполнить поворот (направо, налево), тем самым они могут определить свое местонахождение в спортивном зале и самостоятельно передвигаться в пространстве (рис. 277).

Подошвенное различение типа поверхности, по которой идет

Рис. 278. Массажная дорожка

Рис. 280. Инвентарь, используемый для развития мелкой моторики и тактильной чувствительности

Рис. 281. Многофункциональный мяч, предназначен для развития сенсомоторики

использованием различных мячей способствуют расширению поля зрения, выработке глазомера, точности движений у слабовидящих детей.

Рис. 282. Использование матрасиков с шелковой полоской контрастной по

Рис. 284. Ориентировка в пространстве на звуковой сигнал (бубен) во

время рекреативных мероприятий

В адаптивной физической культуре незрячих детей также используются обонятельные ориентиры. Например, мячи с запахами ванилина, земляники, лимона, мандарина и пр. способствуют успешной ориентировке незрячих в пространстве и благоприятно действуют на снятие психического напряжения.

поверхностей оконных рам и дверей следует придавать матовую фактуру. Учитывая, что некоторые дети страдают светобоязнью, а прямое попадание лучей света на ребенка может вызвать слезотечение, сильное напряжение зрения и другие неприятные ощущения, можно использовать жалюзи.

В образовании детей с депривацией зрения предусматриваются следующие

требования к средствам наглядной информации: большие размеры предметов, насыщенность и контрастность цветов. При изготовлении наглядных пособий используются преимущественно красный, желтый, зеленый, оранжевый цвета.

К офтальмо-гигиеническим требованиям в процессе обучения слабовидящих дошкольников Л.С. Сековец (2001) относит применение специальных меток. Например, на канатах, веревках, скакалках имеются

нетрадиционные средства обучения - мячи с прикрепленной к ним веревочкой (рис. 285), которая крепится к поясу занимающегося. Такие мячи могут быть полезны при обучении дошкольников и младших школьников. В случае потери мяча при его броске ребе нок самостоятельно (без помощи преподавателя) может подтянуть его за персику и продолжить работу, не тратя времени на его

развития равновесия и формирования навыка правильной осанки используются «педаль-ки» (рис. 286), а для тренировки вестибулярного аппарата - «конус» (рис. 287) и многое другое.

К материально-техническим средствам, используемым в процессе адаптивного спорта незрячих и слабовидящих детей, относятся нетрадиционные средства обучения, обеспечивающие успешное освоение

специальный мяч из плотной резины с расположенными внутри колокольчиками, который издает звук до тех пор, пока катится по полу. Вес озвученного мяча (рис. 288) - 2 кг, длина окружности - около 86 см, он имеет 8-12 выемок диаметром 1 см, предназначен для спортивных игр незрячих

Рис. 287. «Конус» для тренировки вестибулярного аппарата

Самой популярной среди перечисленных игр, считается гол-бол. М.М.

Иванов (2001), описывая правила спортивных inp для незрячих приводит следующие параметры игровых площадок. Игровое поле для игры в голбол имеет размеры 18x9 м (рис 290). Ворота высотой 1,3 м расположены вдоль лицевой линии, перекладина закреплена. Все обозначения, линии ограничения должны быть шириной 5 см и иметь поверхность контрастную с полом, чтобы игроки имели возможность с помощью осязания (гаптика) ориентироваться на

помощь незрячему в ориентировке на дистанции посредством шнура, закрепленного на запястье рук ведомого и ведущего (рис. 291). При обучении спринтерскому бегу незрячих спортсменов тренеры пользуются специальной методикой с использованием звуковых и осязательных ориентиров.

Во время плавания в бассейне незрячего пловца на водной дорожке тренер предупреждает о близости стенки (препятствия) легким прикосновением к его

голове мягким мячом, прикрепленным на конце шеста.

занятия адаптивной физической культурой и спортом при соблюдении санитарно-гигиенических условий будут оказывать благоприятное влияние не только на сохранение зрения, но и способствовать предупреждению других офтальмологических заболеваний, например развития близорукости.

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите известные вам средства материально-технического обеспечения адаптивной физической культуры детей с депривацией зрения.

2. Какие ориентиры используются в процессе адаптивной физической культуры незрячих детей?

В настоящее время благодаря новейшим достижениям в области протезирования лицам, лишившимся той либо иной конечности уже нет необходимости полностью менять свою жизнь, ограничивая себя в движениях. Сейчас при помощи протезов стало возможным не только чувствовать себя более-менее комфортно в быту, но и заниматься оздоровительными и даже профессиональными видами спорта.

Физическая активность - это важный фактор, без которого невозможно оставаться здоровым и сохранять надлежащую форму в условиях современного мира. Спортивные протезы как верхних, так и нижних конечностей изготавливаются сугубо индивидуально, с учётом особенностей культи, возраста, уровня активности и интересующего человека вида спорта. Это могут быть протезы для людей, которые занимаются бегом, увлекаются ездой на велосипеде, лыжным спортом, теннисом, гольфом, греблей, бейсболом, футболом, баскетболом, софтболом, хоккеем, лакроссом, плаванием, дайвингом, альпинизмом, тяжёлой атлетикой, фехтованием, боевыми искусствами, скачками и т.д. На сегодняшний день уже многие спортсмены-инвалиды могут на равных конкурировать со своим здоровыми коллегами в таких видах спорта, как дорожные гонки, марафон, триатлон и др.

Производятся спортивные протезы из высокопрочных материалов, как правило, полученных из сферы космических технологий с применением последних достижений нейробиологии, биомеханики, а также других инновационных областей знаний.

К примеру, немецкая компания Отто Бокк разработала специальные карбоновые стопы C-Sprint и Sprinter, которые позволяют спортсменам-паралимпийцам показывать выдающиеся результаты в спринтерских забегах на сто, двести и четыреста метров, а также в прыжках в высоту, в длину. В частности, протез C-Sprint был создан специально для спортивного бега. Его корпус изготавливается из углеволокна - гибкого, прочного и в то же время очень лёгкого материала, для остальных деталей используется алюминий, титановые сплавы и сталь. Вес такой искусственной ноги составляет всего около двухсот граммов. Состоит она из ста шестидесяти компонентов, работающих как единое целое.

— соревнования, в рамках которых люди с ограниченными возможностями посредством специальных устройств соперничают друг с другом в выполнении повседневных задач — вроде подъёма по лестнице или передвижения на инвалидной коляске. Участники соревнований будут состязаться в шести дисциплинах. В них задействованы устройства для людей с ограниченной подвижностью, в том числе экзоскелеты и интерфейсы для контроля движений при помощи импульсов от головного мозга.

Apparat кратко рассказывает о том, что это за состязания и зачем они нужны.

Соревнования придумал Роберт Ринер, профессор сенсорно-моторных систем Швейцарского института технологий в Цюрихе. В своём тексте для издания The Conversation он объясняет, что такие соревнования нужны для дальнейшего развития технологий, помогающих людям с ограниченными возможностями. В определённой мере такие соревнования станут тестом для новейших приспособлений вроде бионических протезов. Первые тестовые соревнования прошли в июле 2015 года.

Протез ноги. Основная проблема таких протезов — их владельцам очень сложно подниматься по лестницам. У тех, у кого есть такая возможность, очень быстро садятся батареи. В рамках посвящённой этим протезам дисциплины участники соревнований будут пытаться подняться и спуститься по лестнице, встать из положения сидя и пробраться через «сложную среду».

Протезы рук. В рамках этой дисциплины участники состязаний будут при помощи искусственных рук выполнять задачи вроде открыть банку или перености крупный предмет. Людям с такими протезами сложно выполнять работу, в которой надо задействовать обе руки или где нужна мелкая моторика: например, при открытии банок. Опросы показывают , что примерно 60% людей с протезами рук не используют все их возможности.

Езда на велосипеде с поддержкой. Участники соревнований с параличом будут при помощи электростимуляции заставлять ноги крутить педали велосипедов. У людей, переживших паралич, есть проблемы с восстановлением функций мышц. Электростимуляция неэффективна: нужно время для привыкания, у неё ограниченный функционал, к тому же мышцы быстро устают. Куда лучше работают хирургически имплантированные системы, но они дорого стоят и несут владельцу больше риска.

Передвижение на креслах. Люди с нарушениями двигательных функций или параличом будут передвигаться на креслах по «пересечённой местности». У этих устройств есть две основных проблемы — они дорогие и на них не везде можно проехать. Причина этого — не только в несовершенстве конструкции, но и в отсутствии безбарьерной среды.

Гонки на экзоскелетах. Люди с ограниченными возможностями будут передвигаться наперегонки, используя компактный экзоскелет. При том что появляются относительные модели таких устройств, они работают недолго и весят слишком много.

Навигация силой мозга. Те, у кого парализованы все четыре конечности, могут использовать компьютерный интерфейс, работающий от импульсов головного мозга (BCI). На соревнованиях участники будут так управлять своим аватаром в компьютерных гонках. У BCI есть серьёзный недостаток: его сложно использовать за пределами лаборатории.

По словам Роберта Ринера, на Кибатлоне, в отличие от Паралимпийских игр, участники могут использовать любую техническую помощь, которая им понадобится. Таким образом в соревнованиях смогут принять участие люди с более тяжелыми повреждениями. «Цель соревнований не в том, чтобы быть самым быстрым или самым сильным, а скорее в том, чтобы быть наиболее умелым пилотом, который может использовать продвинутые технологии, чтобы справиться с вызовами ежедневной жизни», — объясняет Ринер.

Роберт Ринер, организатор первого Кибатлона

Кибатлон соберет вместе людей с ограниченными возможностями, исследователей и разработчиков, представители государства и других институций, финансирующих различные службы и исследования. Это покажет важность этой работы широкой публике. Мы надеемся, что со со временем эти устройства станут более доступными и более функциональными.

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

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

Египтяне были пионерами ортопедической техники. Их «рудиментарные» протезы были сделаны из ткани, и считается, что их носили больше для чувства «цельности», чем ради их протезных функций. Первый функциональный протез большого пальца ноги, принадлежащей особе дворянского рода, был найден в Египте. Согласно данным ученых, он был создан в период 950-710 гг. до н.э. Протез состоял из двух деревянных частей, которые скреплялись кожаной нитью через отверстия, просверленные в древесине. Кожаный ремешок крепил палец к ноге с помощью кожаных нитей.

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

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

424 г. до н.э. – 1 г. до н.э.

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

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

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

Темные века (476-1000 гг.)

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

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

Эпоха ренессанса (1400-1800 гг.)

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


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

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

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

С середины до конца 1500-х годов

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

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

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

XVII-XIX вв.

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

В 1800 году лондонец Джеймс Поттс разработал протез, изготовленный из деревянного стержня со стальным коленным суставом и шарнирной ногой, которая крепилась кетгутовыми нитями от колена до лодыжки. Впоследствии такой протез будут называть «ногой Англси» в честь Генри Уильяма Пэджета – первого человека, удостоенного титула маркиза Англси, который потерял ногу в битве при Ватерлоо и воспользовался изобретением Поттса. В 1839 году Уильям Селфо завез этот протез в США, где он стал известен как «нога Селфо».

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

В 1846 году Бенджамин Палмер решил улучшить положение дел для пациентов с ампутацией нижней конечностей и доработал «ногу Селфо», добавив переднюю пружину, сгладив внешний вид и прикрыв сухожилия, чтобы имитировать естественные движения.

Дуглас Блай изобрел и запатентовал «анатомическую ногу доктора Блая» в 1858 году, которую он называл «наиболее полным и успешным изобретением из когда-либо созданных среди искусственных конечностей». А уже в 1863 году Дюбуа Пармли изобрел усовершенствованный протез с присоской, полицентрическим коленом и множеством шарниров.

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

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

Переход к современности

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

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

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

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

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

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

Протезирование конечностей Протезирование конечностей – Спортивные протезы

ПРОТЕЗИРОВАНИЕ КОНЕЧНОСТЕЙ - СПОРТИВНЫЕ ПРОТЕЗЫ

Ампутация конечности - это операция, при которой врач отсекает пораженную конечность, всю или часть ее, для спасения жизни человека.

Протезирование — замена утраченных или необратимо повреждённых частей тела искусственными заменителями — протезами.

Физическая активность - это важный фактор, без которого невозможно оставаться здоровым и сохранять надлежащую форму в условиях современного мира.

Сегодня благодаря новейшим достижениям в области протезирования лицам, лишившимся той либо иной конечности уже нет необходимости полностью менять свою жизнь, ограничивая себя в движениях. При помощи протезов стало возможным не только чувствовать себя более-менее комфортно в быту, но и заниматься оздоровительными и даже профессиональными видами спорта.

Спортивные протезы как верхних, так и нижних конечностей изготавливаются сугубо индивидуально, с учётом особенностей культи, возраста, уровня активности и интересующего человека вида спорта. Это могут быть протезы для людей, которые занимаются бегом, увлекаются ездой на велосипеде, лыжным спортом, теннисом, гольфом, греблей, бейсболом, футболом, баскетболом, софтболом, хоккеем, лакроссом, плаванием, дайвингом, альпинизмом, тяжёлой атлетикой, фехтованием, боевыми искусствами, скачками и т.д.

На сегодняшний день уже многие спортсмены-инвалиды могут на равных конкурировать со своим здоровыми коллегами в таких видах спорта, как дорожные гонки, марафон, триатлон и др.

Производятся спортивные протезы из высокопрочных материалов полученных из сферы космических технологий с применением последних достижений нейробиологии, биомеханики, а также других инновационных областей знаний. К примеру, немецкая компания Отто Бокк разработала специальные карбоновые стопы C-Sprint и Sprinter, которые позволяют спортсменам-параолимпийцам показывать выдающиеся результаты в спринтерских забегах на сто, двести и четыреста метров, а также в прыжках в высоту, в длину. Протез C-Sprint был создан специально для спортивного бега. Его корпус изготавливается из углеволокна - гибкого, прочного и в то же время очень лёгкого материала, для остальных деталей используется алюминий, титановые сплавы и сталь. Вес такой искусственной ноги составляет всего около двухсот граммов. Состоит она из ста шестидесяти компонентов, работающих как единое целое.

Для передвижений в водоёмах и комфортного принятия душа и других водных процедур сейчас тоже существуют специальные протезы. Делаются они из слоистого пластика, благодаря чему обеспечивается их водонепроницаемость. Дополнительно в них могут быть просверлены кингстонные отверстия, уменьшающие плавучесть протезов в воде. Применяются здесь исключительно бесшарнирные стопы. Крепление происходит за счёт надмыщелкого захвата и особого резинового наколенника, кроме этого могут использоваться и замковые устройства для силикон-лайнеров. Протезы бедра крепятся на культю при помощи вакуумного крепления и имеют узел «колено-голень», также изготовленный из слоистого пластика.

Реалистично выполненная форма нижней конечности позволяет человеку безбоязненно ходить необутым по мокрому кафелю за счёт имеющегося специального рифления на поверхности стопы. Оно увеличивает надёжность сцепления протеза с полом и предохраняет пользователя от проскальзывания на скользкой и мокрой поверхности.