VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Медицинское протезирование: зарождение и прогресс
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Актуальность.
Тысячелетиями люди встречались с такой проблемой как инвалидность. В результате каких-либо несчастных случаев люди лишались различных частей тел, иногда конечность оставалась, теряя свою функциональность, а иногда не оставалось лишь культя. Эти проблемы были весьма актуальны в древнем мире, отличавшемся жесткостью как нравов, так и законов, а так же обилием войн и нормой жизни, в соответствии с которой выяснение «кто прав» сводилось к поединку или банальному мордобою.
В результате перед человеком, потерявшим какую либо часть тела, вставала дилемма: быть беспомощным калекой, обузой для общества или человеком, способным передвигаться, обслуживать себя, трудиться. Стремление к жизни более или менее полноценной издавна и толкало человечество к преодолению проблемы инвалидности. Именно эти обстоятельства явились толчком к началу развития такой отрасли медицины как протезирование, люди стремились восстанавливать утраченные части тела, стремились восстанавливать функциональность человеческого тела.
Актуальность проблемы протезирования достаточно остра и в современности. Некоторые профессии очень опасны, например, спасатели или пожарные, военные. А современное развитое общество стремится интегрировать в обыденный круговорот людей с инвалидностью, возникшей в результате полученной травмы, ампутации. Большинство современных людей, даже оказавшись ситуации, когда, казалось бы, вести привычный образ жизни из-за потери конечности ли функциональности какой либо части тела просто невозможно, стремятся не терять мобильности, остаются в активном кругу общения, стремятся приносить пользу обществу, в силу развитого самосознания современного человека, ему просто необходимо протезирование в таких ситуациях.
Тем более интересна история развития данной отрасли медицины. Понять, в каких случаях протезирование может помочь преодолеть инвалидность. Понять, насколько протез может заменить утраченный орган, может ли он вернуть пострадавшему человеку утраченные физические возможности, и если может, то в какой степени.
Цель проекта: проанализировать состояние проблемы протезирования на современном этапе развития общества.
Задачи:
1. Изучить источники информации по теме проекта;
2. Познакомиться с видами протезирования;
3. Изучить тенденции развития современных технологий и материалов для протезирования;
4. Проведение интервьюирования, анализ результатов.
Немаловажной частью данной работы, я считаю изучение основных тенденций развития протезирования, так как современная наука не стоит на месте. С появлением новых материалов, появляются новые возможности для реабилитации и наиболее полного восстановления функционирования людей, потерявших какие-либо части тела.
Очень важной частью своей работы я считаю так же интервьюирование людей, пользующихся протезами в повседневной жизни. В интервью я поставил перед собой задачу: понять, реабилитирует ли применение протеза человека и в какой степени. Ощущает ли, человек, применяющий протез психологическое неудобство, испытывает ли он дискомфорт, если окружающие обращают внимание на протез. Так же интересны будут результаты опроса моих сверстников об их отношение к людям, использующим протезы.
2. Основная часть
2.1. Общее понятие протезирования. Виды протезирования
Общее понятие протезирования подразумевает замену утраченных или необратимо поврежденных органов неким их подобием изготовленным из искусственных или натуральных материалов. Понятие протезирования включает в себя не только изготовление протеза, которое, в свою очередь подразделяется на проектирование и непосредственное изготовление, но и обучение человека, утратившего какой-либо орган, использовать протез для улучшения качества жизни.
Само понятие «протез» происходит от французского prothèse и от греческого понятия prosthesis, которое означает присоединение, добавление. Протезы это устройства, изготовленные для возмещения или восполнения утраченных функций поврежденных или утерянных органов и частей тела человека.
Кроме того, протезирование представляет собой важнейшую часть реабилитации пострадавшего. Эта реабилитация позволяет не только физически, но и психологически восстановить личность человека, утратившего какой-либо орган или страдающего заболеванием опорно-двигательного аппарата.
Не каждый из видов протезов предполагает обучение его использованию, однако, современное протезирование конечностей предполагает так же программу реабилитации. Эта программа помогает людям научиться использовать протез , а так же научиться принимать себя в том состоянии, в каком он пребывает. Необходимость программы реабилитирования зависит от вида протезирования, с помощью которого восстанавливается физическое функционирование органов человека или частей его организма.
Протезирование являет собой смежную дисциплину, объединившую медицину, технику, а в настоящее время еще и цифровые и биотехнологии.
Первоочередными задачей протезирования является максимально возможное восстановление функционирования утраченных органов человека. Однако, для нормальной жизнедеятельности личности, адаптации ее в социуме необходимо психологически комфортное состояние. При утрате или повреждении частей лица или головы, человек терял привычный вид, а так же терял комфортное ощущение себя в обществе людей, испытывал дискомфорт от повышенного внимания к своему недостатку. Именно с этой проблемой призвано было справиться косметическое протезирование, позволявшее скрыть явные недостатки внешности. При этом протезы выполняют декоративную функцию и как таковых задач по восстановлению функционирования органов не несут.
Протезирование тесно связано с ортопедией, травматологией, хирургией и восстановительной медициной. Таким образом, это отрасль медицины объединяет огромный конгломерат наук, в который в настоящее время принято так же включать целый пласт психологических дисциплин, связанных с компенсацией личностных травм, возникающих в результате болезни или полученных травм.
Как отдельная научная дисциплина протезирование было выделено из травматологии только в XIX веке. Хотя история протезирования и попыток вернуть возможность человеку более или мене полноценно функционировать уходит в глубокую древность.
Основными видами функционального протезирования являются:
1.Анатомическое протезирование. Протезирование такого рода предполагает изготовление искусственных конечностей или иных органов. Протезы такого вида можно присоединять к телу человека. Этот род протезирования может быть как функциональным, то есть восстанавливать утраченные физические способности человека, так и косметическим, когда протез не несет функциональной нагрузки, но помогает человеку восстановить утраченный внешний вид. Анатомическое протезирование предполагает изготовление протезов рук, ног, зубов, глаз, носа, иных частей лица или тела.
1.1.Анатомическое протезирование можно подразделить на экзопротезирование, когда искусственные протезы располагаются снаружи организма.
1.2. Видом анантомического протезирования так же является Эктопротезирование. Данный вид протезирования – протезирование при помощи закрепляемых снаружи протезов выполненных из различных материалов и призванные восстановить внешний вид утраченной части тела. Эктопротезы не выполняют функций утраченного органа.
Анатомичные протезы так же можно подразделить на:
- Протезы верхних конечностей, которые так же в свою очередь подразделяются на косметические, функционально-косметические, рабочие и активные. Косметические протезы лишь устраняют косметический дефект верхней конечности. Но даже простейшее восполнение длинны конечности, ее твердости позволяют выполнять с его помощью простейшие функции в виде поддержки предметов, опоры и др. Функционально-косметические протезы дают возможность осуществлять функцию пассивного хвата, обеспечиваемого механизмами протеза, которые приводят в действие с помощью второй руки пли дополнительной опоры о посторонний предмет или о тело. Рабочие протезы не повторяют форму верхней конечности и потому не устраняют косметический дефект, но позволяют выполнять большое число операций благодаря наличию специальных приспособлений — рабочих насадок, каждая из которых рассчитана на выполнение одного или нескольких определенных видов работы. Активные протезы одновременно возмещают косметический и функциональный дефекты конечности за счет воспроизведения формы конечности и наличия механизмов, управляемых больным.
По способу реализации движений различают 2 типа протезов верхних конечностей: тяговые и с внешними источниками питания Механизмы протеза при тяговой реализации движений приводятся в действие и управляются усилиями самого больного. Протезы с внешними источниками питания приводятся в действие при помощи электрической энергии, поставляемой источником питания. Управление такими протезами осуществляется за счет движения сохранившегося сегмента конечности, натяжения тяг, использования биоэлектрических потенциалов мышц культи, контактным методом.
Различают протезы пальцев, кисти, предплечья, плеча, после вычленения плеча или вычленения плеча вместе с лопаткой и ключицей.
- Протезы нижних конечностей - возмещают функцию стояния и ходьбы, подразделяют на временные (лечебно-тренировочные) и постоянные. Временные протезы бедра и голени предназначены для формирования культи, обучения ходьбе и уточнения параметров постоянного протеза при первичном и повторном протезировании или в сложных и атипичных случаях протезирования . Их применяют также при экспресс-протезировании на операционном столе. Временные протезы обычно назначают через 7— 10 суток после снятия швов и первичного заживления операционной раны. Постоянные протезы изготовляют после формирования культи и стабилизации ее размеров. Постоянными элементами протеза независимо от его назначения и характера конструкции являются приемная гильза для культи конечности, шарниры суставов, кисть пли стопа, крепление, облицовка.
Эндопротезирование – этот вид протезирования предполагает имплантацию искусственных материалов во внутреннюю среду организма. В качестве примера можно привести протезирование сосудов и суставов. Этот вид протезирования в последнее время получил большое распространение, позволив многим людям избавиться от ежедневных болезненных ощущений в суставах, а так же позволил преодолеть риски инсультов, инфарктов, разрывов аневризм сосудов.
Протезирование зубов выделяют в отельный вид протезирования. Это огромная область медицины и медтехнической науки, которая в последнее время развивается невероятно быстро. Протезирование зубов подразделяют на несколько подвидов:
3.1. Микропротезирование зубов
3.2. Съемное протезирование, предполагающее изготовление протезов, которые могут быть полностью извлечены из ротовой полости без применения специализированных приспособлений, инструментов. Одним из видо такого протезирование является бюгельное протезирование, при котором протез, имитирующий ряд зубов и закрепленный на металлической дуге крепится к пластиковой пластине, позволяющей сделать использование протеза наиболее удобным.
3.3. Несъемное протезирование зубов предполагает, что протезы находятся в ротовой полости постоянно, их использование не требует специальных навыков, равно как и уход за ними. Несъемное протезирование в свою очередь делят на протезирование на имплантах, представляющих конструкцию, вживляемую в челюсть пациента и являющуюся основой для крепления непосредственно протезов зубов. Мостовое протезирование зубов предполагает изготовление протеза, представляющего по виду насколько расположенных рядом зубов.
Бюгельное протезирование
Нейропротезирование – вид протезирования возникший совсем недавно. Этот вид протезирования является наиболее прогрессивным и развитие данной научной дисциплины и отрасли медицинской технологии представляет собой основное направление развития протезирования, как вида реабилитации человека. Это вид протезирования возник на базе таких научных дисциплин как нейробиология, биомедицинская инженерия. Нейронные протезы являются электронными имплантами, которые помогают восстановить двигательные, чувствительные и познавательные функции, если они были утрачены в результате травмы или болезни. Нейронные импланты проектируются настолько миниатюрными, насколько это возможно, чтобы минимизировать их инвазивность, т.е. отрицательные последствия размещения таких имплантов в органах человека. Это имеет особое значение, когда имплант располагается в районах окружающих мозг, глаз, или ушной улитки. Эти импланы имеют беспроводную связь со своими протезами. Помимо этого, импланты должны легко подзаряжаться беспроводным способом через кожу. Ткань, рядом с имплантами чувствительна к повышению температуры, а это означает, что потребляемая мощность должна быть минимальна воизбежание повреждения ткани. Ниаболее распространенным видом такого рода протезирования является протезирование органов слуха.
Отдельным видом протезирования так же является изготовление соответствующих приспособлений, помогающих человеку преодолеть нарушение функций двигательного аппарата, или работы суставов. К такого рода приспособлениям относят корсеты, специализированную ортопедическую обувь. К такого рода протезированию можно отнести брекеты , широко используемые в стоматологии и ортодонтии.
2.2. История развития протезирования.
Стремление человека восстановить функции утраченных частей организма уходит корнями в глубь истории. 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.
2.2.1.Первые упоминания протезирования. Первые протезы.
Попытки восстановления функций утраченных конечностей известны с очень давних времен. Еще греческий историк Геродот в своих трудах упоминал о некоем Хегазистрате, жившем примерно за 500 лет до н. э. Приговоренный к смертной казни и прикованный за ногу, он отрезал ее, бежал из тюрьмы, сам сделал себе деревянный протез и служил в персидской армии, пока не попал в руки спартанцев и не был казнен. Римский писатель Плиний Старший описывает полководца, потерявшего руку во время Пунической войны (218—201 г. до н. э.). Ему была изготовлена железная рука, при помощи которой воин мог держать щить. Самый древний из сохранившихся протезов, найденный в Капезе (Италия), относится к 300 г. до н. э. и находится в музее Королевского колледжа хирургов в Англии.
Египтян считают пионерами ортопедической техники. Именно в Египте были изготовлены и применялись «рудиментарные» протезы. Эти протезы были сделаны из ткани, их применение было продиктовано скорее стремлением сохранение чувства целостности организма, а не восстановлением функциональности того или иного органа
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.
Интересно, что первые протезы являются в большей степени эстетическими и несут именно косметическую нагрузку, нежели функциональную. Это внимание к эстетической привлекательности протезов является довольно распространенным явлением среди древних устройств и даже может быть более важным, чем их функциональность. Объяснить это можно тем, что позволить себе использование протезов иогли себе позвлить только очень богатые люди.
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.
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.
2.2.2. Развитие протезирования.
Признанным пионером в создании первых вех современной хирургии является французский армейский цирюльник Амбруаз Паре. Как считают многие современные ученные именно он 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. Именно он поставил во главу угла в применении протезов именно их функциональность, стремясь восстановить утраченные возможности человека.
В эпоху возрождения получает так же более широкое распространение протезирование зубов. Протезы зубов изготавливали преимущественно из металла.
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 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. Стремление повысить функциональные возможности протезов рук привело к использованию механических тяг.
Итальянский врач Вангетти (G. Vanghetti) в 1898 г. впервые предложил операцию, названную им кинепластикой. Она заключалась в том, что в мышцах культи верхней конечности делали мышечный канал, покрытый кожей. По заживлении в него вводили стержень, от которого шла тяга к механизму протеза, сгибающему или разгибающему пальцы. Несколько позднее нем. хирург Ф. Зауэрбрух провел т кинематизацию двух мышц, используя один канал для сгибания, а другой — для разгибания пальцев кисти (так наз. рука Зауэрбруха).
В 1860 году граф Бофор представил Парижской академии наук механическую руку упрощенной конструкции. Она была настолько дешёвой и легкой в изготовлении, что протез смогли выдавать нуждающимся на средства публичного фонда пособий бедным.
Параллельно шло развитие и стоматологической медицины. Стоматологи активно осваивали зубное протезирование. Зубные протезы изготавливались из зубов погибших людей. Материал для протезов добывался на полях сражений, в госпиталях. Сами же протезы представляли грубо соединенные меду собой натуральные зубы.
Со временем менялось общество, менялись его ценности и отношение к людям потерявшим конечности, получившим увечье. Эти перемены диктовали необходимость оказывать помощь в социализации. Кроме того, множество военных конфликтов и развитие медицины спровоцировали появление большого количества людей, потерявших конечности, получивших ранения, которые не позволяли людям вести привычный образ жизни, приковывая внимание окружающих.
Будучи абсолютно здоровыми людьми, бойцы, получившие ранения в лицо, становились настоящими изгоями. Им пришли на помощь не врачи, а… скульпторы. В 1917 году в Париже открыла свою студию Американка Анна Коулман Лэдд. Она занималась изготовлением косметических протезов-масок для лица, людей получивших увечье. Анна Коулман была вдохновлена работой профессора Королевской академии художеств Фрэнсиса Дервента Вуда, который начал свою работу годом ранее и даже курировал отделение одного из лондонских госпиталей. Изготовление протезов мягких тканей тканей было также важно не только по соображениям милосердия и гуманности, но имело и чисто медицинское содержание: протезы изолировали раневые полости, открытые микробам и инфекциям, что, безусловно, способствовало снижению риска позднего заражения. В то время маски изготавливали из гальванизированной меди, они должны были закрыть дефект лица и скрыть последствия ранения. Маски весили 100-250 граммов, прикосновение металлической маски к коже на ранах было неприятным, и мало кто носил ее с удовольствием, но социальный эффект перевешивал все страдания. У маски имелись и другие недостатки. Она не старела, как остальные части тела, и не могла выразить эмоции, оставаясь пугающе безжизненной. Срок ее жизни был недолгим – под воздействием дождя, пота, слез она трескалась и ломалась.
В России первый механический протез в 1791 году изготовил знаменитый изобретатель Иван Кулибин. Он создал искусственную ногу для поручика артиллерии Сергея Непейцына, лишившегося конечности выше колена при штурме крепости Очаков в ходе Русско-турецкой войны.
Конструкция оказалась настолько удачной, что Непейцын смог не только ходить без костыля или трости, но и танцевать на балах. Впрочем, «механическая нога» Кулибина так и не попала в серийное производство. По легенде чертежи протеза во время войны 1812 года попали в руки французов, которые продали русское изобретение Наполеону.
Протезирование как отрасль появилась и начала активно развиваться в России только в конце XIX века. В 1883 году в Санкт-Петербурге открылся Мариинский приют для ампутированных и увечных воинов, где инвалиды начали получать протезы рук с рабочими приспособлениями. Впоследствии при нём возникла школа-мастерская, где инвалиды обучались протезному делу. В 1916 году филиалы Мариинского приюта и протезные мастерские открылись в Москве, Киеве, Саратове, Воронеже и других крупных городах.После революции 1917 года разработка протезов продолжилось. Снабжение протезно-ортопедическими изделиями было бесплатным для всех категорий инвалидов.В 1919 году на основе Мариинского приюта открылся Петроградский институт протезирования, главой которого стал профессор Герман Альбрехт — основоположник российского протезирования и изобретатель первых в отечественной практике активных протезов верхних конечностей для тех, кто потерял обе руки по плечи. В 1923 году в Петрограде организован техникум по подготовке мастеров протезно-ортопедического производства. Он стал первым и долгое время оставался единственным учебным заведением в России, где учили данной профессии. Во время Великой Отечественной войны и ленинградской блокады техникум продолжал работу, поставляя протезы для фронта и тыла. В 1944 году техникум поставил 1000 готовых изделий в Волховский район Ленобласти, где продолжались бои за полное освобождение города от немецкой блокады.
В 20 в. был создан целый ряд протезов нижних и верхних конечностей с большими функциональными возможностями, а также других средств для протезирования.
Со временем менялись и материалы, из которых изготавливались протезы от дерева и метала изобретатели искусственных конечностей двигались в сторону облегчения конструкции, а так же улучшения внешнего вида протеза. Так замена утраченных конечностей постепенно переставала быть привилегией знатных и состоятельных людей. И на протяжении нескольких столетий мы можем наблюдать, как из предметов, носящих чисто косметический характер протезы становятся функциональными приспособлениями, позволяющими людям, лишившимся тех или иных органов значительно улучшить качество своей жизни.
2.3. Протезирование нашего времени.
2.3.1. Наиболее распространенные виды протезов.
Практически до конца 20-го века все изобретения в области протезирования были механического характера, в некоторых случаях сгибание регулировалось вручную. Основными проблемами протезов тех времен (да и, собственно, разработанных ранее конструкций, применяющихся во многих случаях до сих пор) были отсутствие какой-либо связи с организмом, негибкость и недолговечность. Протезы, которые заменяли руку или ногу, не могли функционировать, как полноценный их прототип – это всего лишь суррогат, заменяющий активные части тела, но неспособный приблизиться по возможностям к естественному аналогу
В наши дня конструирование протезов основано на использовании достижений физиологии, биомеханики, механики, электроники, электромеханики, технологии материалов, химии, физики, математики и прочих научных и практических дисциплин. Возник своеобразный медико-технический комплекс, решающий проблемы протезирования в соответствии с потребностями, диктуемыми медициной.
Благодаря достижениям современной медицины и техники созданы протезы органа зрения, органа слуха, протезы конечностей с биоэлектрическим управлением.
Материалы, из которых изготавливают протезы в наши дни должны обладать целым рядом уникальных свойств. Материал для приемных гильз протезов нижних конечностей не должен деформироваться в процессе эксплуатации, должен обладать устойчивостью к колебаниям температуры и легко подвергаться гигиенической обработке. Необходимо, чтобы такой материал допускал термическую или механическую формовку, был удобен при подгонке протеза, безвреден для организма. Целым рядом специфических свойств обладают и материалы, из которых изготавливают протезы иных видов и другого назначения, такие как зубные протезы, клапаны сердца, протезы для проведения операций по шунтированию кровеносных сосудов.
В последнее время стали широко применять полимеры, облегченные сплавы (дюралюминий, магниевый сплав) и др. Для изготовления приемных гильз протезов обычно используют различные полимерные материалы .Протезы для нижних конечностей в зависимости от материала, из которого они изготовлены, могут быть шинно-кожаными, деревянными, металлическими, пластмассовыми и комбинированными. Шинно-кожаные протезы обладают определенной эластичностью, но тяжелы, громоздки, недостаточно косметичны и легко деформируются. Деревянные протезы изготавливают, как правило, из липы, и они лишены этих недостатков. Металлические протезы прочны, долговечны, косметичны и гигиеничны, но трудны в моделировании и в подгонке.
В практике протезирования нашли применение протезы, в которых вместо электрической энергии для приведения в действие механизмов используют энергию сжатого газа. В нашей стране это протезы плеча с пневмоприводом и комбинированной системой управления. Источником питания в нем служит расположенный в гильзе плеча пневмоаккумулятор сжатого углекислого газа.
Протезы верхних конечностей представляют собой пластмассовую или металлическая кисть, покрытая латексной или поливинилхлоридной оболочкой. Протез крепят с помощью пластмассовой неспадающей приемной гильзы или других видов крепления (ремешковое, «уздечка», «манжетка», гильза плеча с облегченными или обычными шинами и локтевыми шарнирами).
Протезы рук, доступные на рынке в настоящее время, ещё очень далеки до функциональности человеческой руки. С их помощью можно выполнять лишь простые бытовые операции.
Повышения функциональности можно добиться, если внедрить в протез мелкую моторику с сотнями различных вариаций движений. С механической точки зрения это даже возможно, но появляется пока что непреодолимый барьер с системой управления.
Сейчас в большинстве биоэлектрических протезов используется система управления, которая работает с помощью электродов (ЭМГ-датчики), считывающих электрический потенциал, вырабатываемый мышцами культи в момент их сокращения. Информация с датчиков передаётся на микропроцессор кисти, через компьютерные алгоритмы преобразуется в двигательные команды. В результате протез выполняет сжатие или разжате пальцев. Такая система ограничена каналами считывания сигнала. Обычно для удобства пользователя используют два канала, то есть располагают по датчику на двух мышцах. С такой системой можно выполнять два действия в зависимости от активной в данный момент мышцы. Путём переключения режимов можно добавить функциональность в такую систему. Режим переключается при задействовании сразу двух каналов (другими словами, напряжения сразу двух мышц, на которых расположены датчики). После этого система переключается на другие два действия. Обучить человека использовать двухканальную систему на основе электродов без потерь времени на обдумывание предстоящего действия можно. Сделать это для системы, которая оперировала бы сотнями и тысячами действий, невозможно. Даже если мы увеличим число электродов и сделаем 4, 8, 16 каналов, у человека будет уходить минуты на попытки задействовать нужные группы мышц для выполнения определенного схвата. Протезы нижних конечностей обеспечивают устойчивость при стоянии и ходьбе благодаря взаимодействию культи с приемной полостью протеза. Несоответствие последней конфигурации культи может обусловливать боковую неустойчивость протеза. Для профилактики нарушений венозного кровообращения в культе конечности применяют приемные полости, построенные по контактному принципу. В таких приемных полостях имеется дно, повторяющее по форме и размерам конец культи, изготовленное из дерева, пробки, пенопласта или пенополистирола. В контактной приемной полости площадь соприкосновения с культей увеличивается и давление становится более равномерным. Моделированием приемной гильзы удается перенести максимальную нагрузку на проксимальный отдел культи и тем самым освободить мышцы культи от сдавления протезом. Конструкция коленного шарнира в протезе бедра играет существенную роль в кинематике протезированной конечности. Широкое распространение получили одноосные коленные шарниры, но они обладают отрицательным качеством: во время ходьбы при переносе протеза происходит относительное удлинение последнего.В протезах бедра и голени с использованием металлических трубчатых полуфабрикатов имеется возможность установить ротационное устройство. Ротация протеза над плоскостью опоры в момент ходьбы предохраняет культю от смещений внутри гильзы и избавляет больного от неприятных ощущений, а также потертостей и наминов на культе. Искусственные стопы изготовляют из светлой резины, дерева, фильца, металла. Наибольшее распространение получили резиновые стопы. Фильцевые стопы дают возможность подогнать их по форме здоровой ноги и соответствующей обуви. Протез может иметь регулируемую стопу, что позволяет пользоваться обувью с различной высотой каблука. Основным в изготовлении протезов бедра является сборка их по индивидуальной сборочной схеме. Эта схема считается эффективной в том случае, если созданный по ней протез удовлетворяет основным требованиям биомеханики при стоянии и ходьбе, а пользование им не требует излишних усилий. Балансирование протеза — метод, направленный на уменьшение асимметрии движений между здоровой и протезированной конечностями путем рационального распределения веса звеньев протеза. Ходьба на сбалансированных протезах по кинематическим характеристикам приближается к ходьбе здорового человека, дает возможность изменять темп ходьбы с сохранением симметрии движений здоровой и протезированной конечностей.
Протезы голени можно подразделить на 3 группы:
1) с жесткой приемной гильзой (деревянной, пластмассовой);
2) с мягкой приемной гильзой (кожаной) и металлическими шинами;
3) с мягкой приемной гильзой, назначаемые на болезненные и порочные культи.— это протезы с разгрузкой на согнутое колено.
Протезы при врожденном пороке развития нижней конечности назначают в раннем детском возрасте — к моменту начала ходьбы. При этом учитывают величину укорочения и индивидуальные особенности ребенка. В таких случаях применяют протезы по типу протезов бедра и протезов голени. Для ходьбы в конструкции протезов предусмотрено использование движений в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах пораженной конечности.
Основной целью протезирования является восстановление функций, следует как можно шире назначать активные и дополнительно рабочие протезы, прибегая к назначению косметических протезов лишь в исключительных случаях. Активные протезы позволяют снизить нагрузку на сохранившуюся руку и расширить круг выполняемых операций.
К сожалению, в результате пользования протезом могут развиваться болезни культи. Особенно часто наблюдается хронический венозный застой в культе. Причинами его появления служат неправильно собранный протез, его тесная приемная полость, зауженный верхний контур приемной полости, повышенный режим вакуумного клапана, нерациональное крепление протеза и длительное стояние на протезе. Кроме венозного застоя при нарушении кровообращения и лимфооттока, в тканях культи могут возникать мягкотканные валики над краем протеза, потертости, гиперкератоз, трофические язвы, бурситы. Профилактика их заключается в хорошей подгонке приемной полости к культе, правильной сборке протеза, тщательном уходе за культей и протезом.
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 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.
Существуют так же протезы использование которых предполагает использование электроэнергии. Данный вид протезов, безусловно наиболее функционален, нежели механические аналоги. Однако применение такого рода вспомогательных приспособлений предполагает наличие источника электроэнергии, а это как правило достаточно тяжелые аккумуляторы и это представляется наибольшим минусом при использовании протезов с электроприводами.
Так же широко распространены зубные протезы. Стоматологическое протезирование в последние годы развивается очень интенсивно на базе открытий медицины в сфере новых материалов и способов как изготовления протезов, так и процесса их установки.
Выше мы коснулись темы зубного протезирования, упомянули, что протезы могут быть бюгельными, съёмными, несъёмными и мостовыми. Такого рода протезы применяются довольно давно. Однако в наше время и в данную отрасль пришли нововведения. Это касается, прежде всего, материалов, применяемых для изготовления протезов. Если в середине 20 века это был преимущественно металл, то в настоящее время при производстве протезов предпочтение отдается новейшим полимерам. Эти метериалы способны выдерживать большие нагрузки, которым постоянно подвергаются зубные протезы. Помимо этого полимеры хорошо имитируют ткань натурального зуба, что позволяет внимание на применении протеза.
Бюгельное протезирование представляет собой изготовление протеза по индивидуальным слепкам пациента. Протез состоит из металлической основы и пластиковых накладок, придающих протезу наиболее реалистичный вид. Использование бюгельного протезирования позволило пациентам со значительной утратой зубов восстановить зубной ряд, вернуть функционал, а в результате получить наиболее здоровый способ питания, при котором прожевывание пищи становится полноценным. Кроме этого, применение зубного протезирования позволило эстетически улучшить внешний вид пациента.
В настоящее время так же широко применяется и такой вид вспомоглательного протезирования, как установка брекетов. Данный вид ортодонтологической помощи позволяет посредством установки на зубы пациента специализированной конструкции, брекетов, изменить месторасположение зубов в зубном ряду, а так же изменить прикус пациента, улучшая тем самым качество его жизни и внешний вид.
2.3.2. Новейшие виды протезирования.
Новейшим достижением в развитии протезирования является появление такой отрасли как нейропротезирование. Первые примеры создание нейропротезов описаны в предыдущей части работы. Но медицина в плотном сотрудничестве с биоинженерией и цифровыми технологиями движется к созданию протезов превосходящих по функционалу все прежде существовавшие. Важнейшим достижением нейропротезирования может в скором времени стать не просто восстановление функций утраченных органов, но и восстановление осязательных ощущений, при восстановлении конечности, например. Сейчас в нейропротезировании наиболее широко используется кохлеарный имплантат. По состоянию на декабрь 2010 года его получили около 219 тысяч человек во всем мире. Это устройство восстанавливает функции, выполняемые барабанной перепонкой и стремечком, за счёт имитации частотного анализа в ушной улитке. Микрофон, установленный снаружи, улавливает звуки и обрабатывает их; тогда обработанный сигнал передается на имплантированный блок, который через микроэлектродный массив стимулирует волокна слухового нерва в улитке. Посредством замены или усиления утраченных чувств, эти устройства намерены улучшить качество жизни для людей с ограниченными возможностями. Нейропротезирование – многообещающая область современной медицины и науки в целом, которая в ближайшем будущем наверняка создаст себе прочную базу и станет неотъемлемой частью повседневного быта для тех, кто лишился той или иной конечности. Однако основная сложность в разработке нейропротезов заключается именно в том, чтобы заставить мозг “научиться” чувствовать вновь обретенную конечность. Одно из ответвлений нейропротезирования базируется нак "биомехатронике", котороя представляет собой соединение робототехники и нервных клеток человека. Задачей научных исследований в этом направлении является разработка искусственных конечностей, которыми можно будет управлять лишь силой мысли, а функциональность будет повторять оную у заменяемой конечности человека с максимальной точностью.
Использование протезов с применением нейродатчиков вызывала трудности в непосредственном применении протеза, так как формировать команду для работы протеза было не просто, на обучение данному процессу уходило время. Так же как и на подачу команды в протез посредством нейродатчиков занимало значительный период времени.
Решение может быть в нейроинтерфейсах и получении управляющего сигнала прямо из мозга, но такие варианты находятся в зачаточном состоянии. Строить управление протезом на нейроинтерфейсе пока рано из-за сложности получить стабильный сигнал и необходимости постоянно концентрироваться. Стандартом в управлении протезом это может стать в перспективе 10 лет.
Однако, в настоящее время уже существуют примеры по разработке применения такого интерфейса, основная проблема в применении которого состоит в адекватной реакции на применение протеза. То есть пациент должен чувствовать не только какое действие он хочект произвести с помощью протеза, но и ответную реакцию на дейсвие произведенное с помощью протеза. Удачный эксперимент провели в США . Команда ученых из Университета Питтсбург в ходе которого эксперимента произвела электрическое стимулирование мозга парализованного пациента, таким образом позволяя ему почувствовать тактильные ощущения руки, несмотря на паралич. Руководитель проекта отмечал, что наболее важной задачей было переобучить головной мозг воспринимать тактильные ощущения. В ходе своего проектного исследования, ученые подключили электродную матрицу к мозгу 28-летнего добровольца, парализованного ниже шеи, при этом ученые были нацелены на соматосенсорную кору головного мозга, которая является областью мозга, ответственной за тактильные ощущения. Также используя МРТ и магнитную энцефалографию, ученые подключили электроды к разным частям его правой руки. В результате пациент описывал, что в руке появились некие сенсорные ощущения, в ходе эксперимента ощущения усиливались и приблизились по своей интенсивности и сенсорной ассоциативности к обычным ощущениям прикосновений.
Протез с использованием системы нейроинтерфейса должен угадывать и выполнять требуемый жест на основе прошлого опыта его использования, данных с датчиков гироскопа и системы компьютерного зрения, которое распознает предметы.
Кроме создания роботизированных протезов, способных «вести диалог» с нервной системой, важным направлением является остеоинтеграция, то есть сращивание искусственного модуля и кости, что позволит обойтись без гильзы протеза. Эксперименты по сращиванию титановых имплантатов с кожей, мышцами и костной тканью проводятся регулярно. Исходя из нынешнего уровня развития технологий, уже в скором времени человек, потерявший конечность, сможет почувствовать себя отчасти киборгом.
Одной из ключевых проблем современной носимой электроники является небольшая ёмкость встроенных в неё аккумуляторов. Производителям постоянно приходится идти на компромисс: либо сделать устройство крупнее и позволить ему работать дольше, либо уменьшить его размер, но в таком случае придётся его подзаряжать в разы чаще. Выход из сложившейся ситуации был предложен инженерами компании Matrix. Источником энергии стало тело человека. Часы преобразуют тепло в электроэнергию с помощью термоэлектрической технологии и эффекта Зеебека, открытого ещё в 1821 году. Эффект этот рассматривает возникновение электродвижущей силы в замкнутой цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах. Конечно, данную технологию применять массово в производстве протезов пока невозможно, однако созданный прототип подзарядки очень перспективен для отрасли протезирования.
Очень интересным и перспективным направлением в развитии отрасли протезирования является разработка экзоскелетов. Эти устройства уже сейчас довольно широко применяются в различных областях жизни человека. Экзоскелет представляет собой механизм, одеваемый на человека и обеспечивающий движение посредством системы моторов. Такого рода экзоскелеты разрабатываются в Китае, России и США. Область применения таких механизмов широка. Они применяются для реабилитации больных людей, утративших возможность передвигаться. Экзоскелет «заставляет» нераотающие мышцы совершать движения в их обыденной привычной амплитуде. Такая тренировка в ряде случаев помогает восстановить подвижность парализованных конечностей, кроме того, люди лишонные возможности передвигаться самостоятельно с помощью экзоскелета могут стоять и ходить без посторонней помощи. Кроме того эти технологии применяются на производствах, облегчая мышечную нагрузку работников, вынужденных использовать тяжелые инструменты, экзоскелеты защищают от травм наиболее уязвимые в процессе производства части организма рабоника, например, плечевые суставы, позвоночник и пр. Конечно, глядя на экзоскелет невольно вспоминаешь популярного героя комиксов «железного человека». А ведь, идея описанная в комиксах послужила началом разработки военного спектра в применении экзоскелета военными. И эта отрасль, возникшая на стыке роботоехники, медицины и биоинженерии так же является очень перспективной.
Важнейшим достижением в стоматологическом протезировании стало применение имплантов. В настоящее время работа над усовершенствованием технологий по установке имплантов, а так же разработки наиболее подходящих для имплантирования в костную часть десны материалов ведется очень активно. Метод имплантирования позволяет установить зубные протезы в ротовой полости, где по разным причинам не сохранились природные зубы. Протезы не съёмные и представляют собой часть в виде штифта, имплантируемого в ткани пациента и часть в виде коронки зуба, которая несет нагрузки как и собственные зубы пациента. Установка имплантов позволяет при полном отсутствии зубов установить несъёмные протезы, использование которых эстетичнее и надежнее, чем использование бюгельных или пластиковых съёмных протезов. Сама технология имплантирования появилась несколько десятилетий назад. Первые импланты изготавливались из нержавеющей стали. Однако, при эксплуатации сталь проявляла себя не лучшим образом. В настоящее время производители отдают предпочтение титану и сплавам из него. Современные сплавы содержат тантал, цирконий, молибден. Такие сплавы обладают хорошей биосовместимостью с тканями пациента, способствуя адекватной реакции ткани челюстной кости на механическое воздействие металлического корня. Кроме того титан обладает повышенной прочностью не оказывает токсического воздействия на организм и совершенно инертен по отношению к человеческому организму. Импланы могут быть биоинертными (титан, цирконий, стеклоуглерод, золото), биотолерантными (хромокобальтовый сплав и нержавеющая сталь), биоактивными (конструкции покрытые трикальцийфосфатной керамикой). Ведущие производители протезов в настоящее время руководствуются, в первую очередь, стремлением дать пациенту функциональные изделие, которое заменит и даже превзойдёт по функциональности травмированную конечность. Этот вектор стимулирует развитие функциональности протезов. Кроме того, человек, использующий протез должен чувствовать себя комфортно не только в физическом, но и в эстетическом плане. Именно такая высокая планка поставлена перед ведущими разработчиками, проектировщиками и изготовителями протезов.
2.4. Протезирование в его каждодневном применении. Собственные исследования.
2.4.1. Интервьюирование обладателей протезов.
В ходе подготовки материалов донного проекта мной было проведено интервьюирование нескольких человек, использование протезов в повседневной жизни которых стало нормой. Был подготовлен небольшой опросник, состоящий из нескольких вопросов, касающихся качества жизни при использовании протеза.
Вопросы интервью были следующими:
- Как вы оцениваете удобство используемого вами протеза (плохо, удовлетворительно, хорошо)?
- Влияет ли использование протеза на выполнение вами ваших ежедневных функций?
- Влияет ли по вашему мнению использование вами протеза на отношение к вам окружающих?
- Какую реакцию окружающих на использование вами протеза вы замечаете чаще всего?
В число интервьюируемых вошли обладатели протезов разного типа. Один из них - мужчина, пользующийся протезом глазного яблока. Протез в данном случае выполняет косметические функции. Тем не менее было интересно отметить отношение человека к использованию протеза. Так как факт утраты органа произошел довольно давно, психологические переживания ушли в прошлое, и использование протеза стало неким забавным действием. В частности, мужчина с удовольствием подбирает протезы различного, даже от части фантастического вида, с удовольствием отмечая внимание окружающих на глаз, имитирующий око вампира. Подходя к своей травме с большой долей иронии Он отмечает, что использование протеза в повседневной жизни стало для него обыденностью и не вызывает каких либо неприятных чувств или ощущений. Использование протеза на отношение окружающих он фактически не замечает. Однако. При использовании необычного вида протезов, такая реакция как интерес и удивление приносят ему удовольствие и удовлетворение, так как именно к такой реакции окружающих он и стремился.
Интервью обладателя эндопротеза плечевого сустава показало, что при отсутствии внешних признаков протезирования оно фактически не оказывает влияния на ход повседневной жизни человека. Так же реакция окружающих отсутствует, так как нет внешних проявлений использования протеза. Однако, обладатель эндопротеза подчеркнул, что в случае, когда он указывает на факт использования протеза, это вызывает интерес у окружающих. Интерес связан не с проявлением жалости, а напротив с неким восхищением при отсутствии каких-либо ограничений в использовании конечности и внешних признаков повреждений.
Так же я взял интервью у женщины, использующей съёмные зубные протезы. Результаты несколько удивили. Само отношение женщины к использованию протеза было латентно негативным. Она испытывала неудобство при обсуждении темы, связанной с использованием протеза, что привело к выводу, что именно личный настрой по отношению к своему недостатку влияет на качество жизни в большой степени. Удобство использования протеза было оценено как удовлетворительное. В данном случае, виной тому, возможно, устаревшая модель используемого протеза. Женщина отметила отсутствие реакции окружающих, как таковой, считая это закономерным, так как использование зубных протезов в настоящее время очень распространено.
Я интервьюировал так же женщину, использующую несъёмный зубной протез. В противовес предыдущей, она довольна качеством жизни при использовании протеза, так как использование протеза позволило удалить значимый косметический дефект. Благодаря протезированию женщина стала чаще и смелее улыбаться, что без сомнения спровоцировало положительную реакцию окружающих. Удобство использования протеза было оценено, как хорошее. Однако, она особо указала, что старается не акцентировать внимание на том, что использует протез, качество его исполнения позволяет это делать.
Таким образом, использование протезов людьми в повседневной жизни становится обыденностью. Однако, стоит особо отметить, что приближение вида протеза к естественному виду утраченного органа, все же делает использование протеза наиболее комфортным. Это особенно важно, если протез помимо функциональной нагрузки несет и косметические функции по улучшению внешности человека.
Интересным результатом стало и то, что люди использующие протезы фактически не чувствуют повышенного внимания к своим физическим недостаткам, что несомненно говорит о высоком качестве применяемых протезов.
Отсутствие ярко выраженной реакции окружающих на использование протеза, что несомненно говорит и о гуманитарном развитии современного общества, которое более лояльно относится к физическим и косметитческим недостаткам.
2.4.2. Интервьюирование людей разных возрастных категорий относительно личного восприятия темы протезирования и членов общества, пользующихся протезами.
В ходе подготовки данного проекта мной был проведен опрос среди различных возрастных групп людей. На предмет их отношения к протезированию и к людям, использующим протезы.
В первой возрастной категории опрашиваемых были подростки 15-17 лет. На вопрос об отношении к проблеме протезирования большинство ответило, что не уделяли данной проблеме внимания, так как в повседневной жизни с ней сталкиваются редко. Однако, несколько человек ответило, что данная проблема для них представляет интерес именно как научно-медицинская отрасль. Интерес был спровоцирован популяризацией данной проблемы с современных компьютерных шуттерах, а так же интересным освещением данной проблемы современным киноискусством. Фантастические возможности людей, использующих протезы или экзоскелеты стали основой для большого количества популярных фильмов. Около 5% опрашиваемых упомянуло о протезировании конечностей животных, указав, на особуюзаботу об окружающих, проявляемую именно таким образом.
Вторая часть вопроса, касающаяся отношения к людям, использующим протезы, позволила сделать вывод о том, что человек с протезом скорее вызывает любопытство, нежели жалость и желание помочь. Вместо этого подростки проявили бы откровенное любопытство, в некоторых случаях восхищение при виде протеза изготовленного с использованием современных технологий.
Во вторую возрастную категорию вошли люди в возрасте 30-40 лет. Результаты опроса несколько отличались от тех, что были при опросе подростков. Первая часть вопроса у большинства опрашиваемых ассоциативно связалась с наиболее распространенным видом протезирования – зубным. Заинтересованность и осведомленность о достижении в данной сфере протезирования проявили примерно 40 % опрашиваемых. Около 10% признались, что никогда не задумывались о протезировании как о научной дисциплине и проявили малую заинтересованность данной проблемой. Около половины опрошенных ответили, что знакомы с терминами и видами протезирования весьма поверхностно, но с интересом относятся к данной проблеме.
Что касается отношения к людям использующим протезы, то здесь необходимо отметить весьма положительную тенденцию. На вопрос о том, знакомы ли они с людьми, использующими протезы, представители данной возрастной группы приводило в пример параалимпийцев. Таким образом, отношение к людям, использующим протезы, формировалось как отношение к сильным личностям, способным преодолевать серьезные трудности. Это отношение складывалось прежде всего из уважения к способности «преодолеть себя», суметь сделать то, на что способен не каждый вполне здоровый человек. Таким образом, использование протезов так же вызывает интерес, однако он никак не связан с жалостью, желанием посочувствовать. Желание помочь, однако, высказали почти все опрашиваемые.
Третья категория опрашиваемых включила в себя возрастную группу 60-70 лет. Ассоциативный ряд при вопросе о протезировании многих приводил к воспоминаниям о людях, потерявших конечности в результате несчастных случаев, а так же военных действий. Ассоциации были окрашены неприятными ощущениями, воспоминаниями о болезненных ощущениях и неполноценности. По всей видимости это связано с тем, что протезирование не имело достаточно широкого распространения в середине прошлого столетия. Травмированные люди вынуждены были использовать вспомогательные средства для передвижения (костыли, трости и пр.) Это сильно отражалось на качестве их жизни и представляло довольно тягостное зрелище для окружающих.
На вопрос об отношении к людям, использующим протезы на первый план выходило сочувствие, отношение формировалось исходя из словосочетания «отношение к инвалиду». Конечно, люди утратившие какие-либо органы и связанный с этим функционал, являются по медицинским меркам инвалидами, однако отношение людей к ним, как к полноценным членам общества, есть формирование наиболее комфортной среды существования любого человека.
Исходя из результатов опроса можно сделать выводы, что тема протезирования в той или иной ее части интересна и знакома большей части общества. Около 30% опрошенных с интересом следят за новинками в области медицины, инженерии и цифровых технологий, применяемых в протезировании.
Отношение к инвалидности людей, использующих протезы несколько разнится в зависимости от возраста члена общества. Если в первой категории опрошенных отношение сродни любопытству, заинтересованности, как отношение к чему-то новому неизвестному, то более старшее поколение делает акцент если не на трудности осуществления ежедневных функций при наличии протеза, то на инвалидности как таковой.
Заключение.
В наши дни с помощью медицыны возможно заменить путем донорства и протезирования (использования внешних и внутренних механических устройств) волосы, нейроимпланты для борьбы с симптомами Паркинсона и эпилепсией, кожу, зубы, костную ткань, легкие, голосовые связки, конечности и пальцы, межпозвоночные диски и позвонки, суставы и хрящевые ткани, косметические протезы лицевой части и лицо полностью, глаза (хрусталик, роговая оболочка), а сейчас и кусочки глазного дна, сухожилия, кровеносные сосуды разных типов, клапаны сердца и сердце полностью, поджелудочную железу, печень, почки, кишечник, мочевой пузырь и др.
Такие достижения медицины были бы невозможны без тесного сотрудничества отрасли протезирования и имплантологии с такими науками, как физиология, материаловедение, информатика, электроника, механика . Эти достижения позволили вмешиваться в работу человеческого организма. Сегодня медики способны заменить не только конечности, но и ряд внутренних органов. При этом некоторые из пересаженных органов могут быть получены не от стороннего донора, а являються «собственными», то есть изготовленными путем клонирования с применением технологий стволовых клеток, полученных у самого пациента. Конечно, нельзя забывать о «стационарной» технике – приборах ИВЛ, ИК и аппаратах диализа. Люди с ограниченными возможностями передвижения активно используют разного типа инвалидные коляски и будет справедливо причислить их к категории протезов, так как эта техника фактически заменяет человеку ноги.
. Еще несколько десятилетий назад внедрение в организм человека инородного тела, восстановление конечностей, использование экзоскелета было ни чем иным, как чистой фантастикой. Но в наши дни все эти, казалось бы, нереальные вещи обретают вполне реальные черты, входя в нашу повседневную жизнь. Конечно, протезы с новейшими разработками стоят очень недешево( современный протез стопы стоит около 10000 долларов, а протез руки около 100000 долларов), но с течением времени и появлением новых технологий доступность таких протезов непременно будет реалистичнее. Сегодня с уверенностью можно сказать, что при наличии протезов описанного технологического уровня, можно практически забыть о своих недостатках. Более того, во многих случаях, используя протезы нового поколения, человек сможет получить даже более обширные возможности, нежели от своей естественной руки или ноги.
Проанализировав новые разработки в сфере производства протезов и узнав о том, какие протезы уже создали ученые и инженеры из разных стран, можно сделать заключение, что человек не так и далек от киборгов из научной фантастики. Проведенные в Европейских странах социальные опросы говорят о том, что люди готовы становиться носителями чипов с информацией о здоровье и личности носителя. Проведенный мной опрос говорит о том, что общество лояльно по отношению к носителям протезов и как правило проявляет интерес к людям использующим протезы.
В свою очередь, с каждым новым достижением в этой отрасли, люди, лишившиеся конечностей, обретают новую надежду на возвращение к нормальной жизни. Существование даже пилотных проектов протезов нового образца с использованием новейших технологий, являет собой вектор направления развития протезирования, а значит к реабилитации людей, лишившихся органов.
Искренне надеюсь, что уже в обозримом будущем в использование уверенно шагнут из лабораторий нейроинтерфейсы для полноценного использования протезов. А возможности, подаренные биоинженерией позволят выращивать органы для имплантации из собственных тканей пациентов. Таким образом медицина будет в состоянии подарить фактически вторую полноценную жизнь людям с травмами или тяжелыми заболеваниями.
Список использованной литературы:
.
Абакаров С.И. Микропротезирование в ортопедической стоматологии. - М., 1992.
Басакер, Р. Конечные графы и сети / Р. Басакер, Т. Саати. - М.:, 2010. - 107 c.
Баумгартнер, Р. Ампутация и протезирование нижних конечностей / Р. Баумгартнер. - М.: Медицина, 2009. - 284 c.
Буланов В.И., Курочкин Ю.К., Стрельников В.Н. Протезирование дефектов зубов и зубных рядов металлокерамическими протезами. - Тверь, 1991.
Голенков, Вячеслав Александрович; Радченко Сергей Юрьевич; Капырин Константин Игоревич; Короткий Генн Зависимость Для Прогнозирования Конечного Значения Диаметра И Объема Нижнего Фланца При Получении Деталей Методом Валковой Штамповки / Генн Голенков Вячеслав Александрович; Радченко Сергей Юрьевич; Капырин Константин Игоревич; Короткий. - Москва: СПб. [и др.] : Питер, 2015. - 168 c.
Гурфинкель В. С., Малкин В. Б., Цетлин М. Л., Шнейдер А. Ю. Биоэлектрическое управление. — М.: Наука, 1972. — 299 с.6.Григорьян А.С., Грудянов А.И., Рабухина Н.А. [и др.]. Болезни пародонта: патогенез, диагностика, лечение. - М.: Медицинское информационное агентство, 2004.
Кобринский, Н.Е. Введение в теорию конечных автоматов / Н.Е. Кобринский, Б.А. Трахтенброт. - М.: [не указано], 2015. - 128 c.
Кондрашин Н. И., Санин В. Г. Ампутация конечностей и первичное протезирование. — М.: Медицина, 1984. — 160 с.
Кикхофен С. Рациональное применение цифрового измерения цвета // Современная ортопедическая стоматология. - ? 8. - 2007. - С. 32-33.
Корж, А. А. Ампутация конечностей и экспресс-протезирование / А.А. Корж, В.А. Бердников. - М.: Здоров'я, 2008. - 127 c.
Кужекин А. П. Конструкции протезно-отопедических изделий. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. — 240 с.
Окс Б. А. Искусственные члены // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Славуцкий Я. Л. Физиологические аспекты биоэлектрического управления протезами. — М.: Медицина, 1982. — 289 с
Трахтенброт, Б.А. Конечные автоматы. Поведение и синтез / Б.А. Трахтенброт, Я.М. Барздинь. - М.: [не указано], 2013. - 263 c
Фарбер Б. С., Витензон А. С., Морейнис И. Ш. Теоретические основы построения протезов нижних конечностей и коррекции движения. — М.: ЦНИИПП, 1994. — 645 с.
National Joint Registry for England, Wales, Northern Ireland and the Isle of Man, 12th Annual Report, 2015. www.njrreports.org.uk