Жизнь людей сопряжена с риском получить травму. Одним из самых серьезных последствий является потеря конечности. Ампутация ноги и руки требуется при необратимом отмирании тканей в результате не только травмы, но и заболевания: наиболее распространенное – диабет.
Для людей, лишенных конечности, современная медицина предлагает протезы, которые способны заменить утраченные двигательные функции. Как работает бионический протез руки и ноги, как появились высокотехнологичные искусственные конечности, разбираемся в статье.
Как работает бионический протез руки или ноги
Технологии развиваются, и ученые продолжают трудиться над совершенствованием бионических протезов. В будущем бионики планируют изготавливать протезы из более легких материалов, совместив их с человеческими тканями и увеличив время автономной работы. Но уже сегодня бионические протезы верхних и нижних конечностей помогают людям жить полноценной жизнью.
Принцип работы всех бионических протезов схож, так как в основе устройства лежит три модуля.
Приемная гильза
Это часть протеза, непосредственно прикрепляемая на культю. Гильзу изготавливают отдельно для каждого пациента. Для начала специалисты делают слепок из гипса, по которому создают пробный образец. После всех измерений и примерки изготавливают конечный вариант. Готовая гильза должна быть максимально комфортной.
Механические модули
Среди основных составных механических частей бионического протеза:
- общие соединения;
- приводы – функционируют на основе пневматической и гидравлической системы;
- шарниры – подвижные детали имитируют сустав;
- электромоторы.
Аккумулятор
Для работы механизмов и блока управления протез питается от аккумулятора. Оптимальный вариант – литиевые батареи, которые работают автономно в течение нескольких часов (точное время зависит от емкости аккумулятора). Батарейные модули быстро повреждаются, поэтому производители защищают их легким и прочным каркасом из карбона или кевлара.
Сколько стоят бионические протезы?
Стоимость бионических протезов ноги и руки начинается от 400000 рублей и доходит до десятков миллионов. Точная сумма зависит от типа протеза (например, протез бедра будет дороже протеза голени) и степени его оснащенности.
Высокая цена бионических протезов оправдывается их изготовлением. Разработки искусственных конечностей обходятся недешево, объединяя биологов, инженеров и медиков.
История бионических протезов
Прототип современной биотехнологичной руки впервые был создан в XIX столетии. Конечность почти не двигалась, можно было только фиксировать ладонь в разжатом или сжатом состоянии. Для работы руки проводились манипуляции с крючками, нитями и пружинами.
Более основательные исследования о взаимодействии мышечных импульсов и протезов относятся к середине ХХ столетия. Бионическая рука была создана в 1993 году. Ее обладателем стал Джон Кэмпбелл.
Первый доступный бионический протез был представлен в 2007 году канадской компанией Touch Bionics. Протез весил 25 кг, за счет тонких пальцев позволял совершать действия, для которых была необходима развитая мелкая моторика. Например, люди с протезом руки могли завязывать шнурки и работать с компьютерной мышкой. Устройство крепилось к гильзе и без труда откручивалось, закручивалось.
Первый серийный протез был представлен в 2010 году в Лейпциге. А через год исландская компания предложила бионический протез ноги, который за счет микропроцессора подстраивался под походку инвалида.
Бионические протезы – уникальное достижение современной медицины. Сложные устройства для восстановления функций утерянных конечностей до сих пор развиваются и совершенствуются. Люди, которые пережили серьёзные травмы и заболевания, повлекшие за собой потерю ног или рук, теперь могут вернуться к полноценной жизни.
Steplife разрабатывает, производит, подбирает, устанавливает бионические протезы, изготавливая искусственные конечности с учетом передовых достижений, технологий. У нас также работает школа ходьба, в которой люди после ампутации учатся ходить по ровной дороге, сохранять равновесие, вставать, подниматься, спускаться по ступенькам, регулировать скорость движения.
Компания Steplife помогает людям всех возрастов. Опыт протезистов позволяет эффективно решать задачи различного уровня сложности и расширить возможности человека.
Источники
-
Вологина В. С., Дюсенбаева А. А. «Бионические протезы» – «Алтайский государственный медицинский университет», 2019. – С. 7.
https://cyberleninka.ru/ -
Ткачева Е. П. «Инновационные результаты современных научных исследований» – Общество с ограниченной ответственностью «Агентство перспективных научных исследований», 2022. – С. 132.
https://cyberleninka.ru/ -
Ишкина Е. И. «Создание бионического протеза кисти руки» – «Самарский государственный медицинский университет», 2020. – С. 466-467.
https://elibrary.ru/ -
Грошилин А. В. «Бионический протез предплечья» – Общество с ограниченной ответственностью «Научно-издательский центр «Вестник науки» (Уфа), 2023. – С. 124-129.
https://cyberleninka.ru/ - Морозов А. М., Кадыков В. А., Любский И. В., Аскеров Э. М., Пахомов М. А., Городничев К. И., Пельтихина О. В., Хорак К. И. «Биопротезирование. История и современность» – «Современные проблемы науки и образования», 2019. – С. 139.