Какие бывают виды протезов рук

Протезы на руки не могут полностью заменить утраченную конечность. Но они частично восстанавливают потерянные функции, дают людям возможность обслуживать себя, выполнять работу, заниматься спортом и различными хобби, взаимодействовать с электронными устройствами. Рассказываем о том, какие виды протезов рук используются в настоящее время.

Типы классификации

Какие бывают протезы рук?

Первая классификация – по уровню ампутации. В этом случае выделяют протезы кисти рук, протезы пальцев, предплечья, плеча и плечевого сустава.

По назначению искусственные конечности бывают:

1. Косметические. Такие модели выполняют только пассивную декоративнуюфункцию. Они заменяют отсутствующую руку или ее часть, но не позволяют совершать какие-либо действия. Из чего делают протезы рук косметического типа? Из легких, прочных материалов, которые убедительно имитируют настоящую кожу, например из силикона. Ногти на искусственных пальцах могут быть изготовлены из акрила. Можночрезвычайно реалистично имитировать кожу, воспроизвести на поверхности протеза вены, родинки, линии на ладони. Чем более реалистично выглядит модель, тем она дороже стоит.
2. Функциональные. В отличие от косметических, они дают возможностьвыполнять различные действия. Набор доступных манипуляций зависит от типа устройства, но большинство моделей дают возможность выполнять хват, чтобы пользоваться предметами, поднимать их, передвигать. Такие модели могут быть в косметической оболочке, но можно использовать технологический дизайн.

Функциональные протезы делятся на несколько категорий:

• механические, или тяговые;
• бионические;
• рабочие.

О каждом из этих видов необходимо рассказать отдельно.

Механические протезы

Механические протезы руки управляются с помощью системы тяг, полностью контролируются самим человеком. Электроники в них нет. Такие модели устанавливают не только взрослым, но и детям.

Устройства механического типа позволяют сжимать и разжимать пальцы, поворачивать кисть, сгибать искусственную конечность в локте, если рука ампутирована ниже плеча. После тренировки человек с их помощью может, например:

• поднимать и перемещать предметы;
• пользоваться кухонными принадлежностями;
• зажигать спички;
• писать ручкой;
• развешивать белье, закрепляя его прищепками;
• взаимодействовать с сенсорными экранами мобильных устройств – если предусмотрены специальные тачскрин-пальцы.

Тяговые устройства позволяют контролировать прилагаемую силу, например степень сжатия при хвате. Также владелец искусственной верхней конечности хорошо чувствует сопротивление, возникающее, когда она упирается в предмет и не может продолжать действие.

Важное достоинство механических протезов – устойчивость к влаге. Тяговые устройства обычно не боятся пресной воды, с ними можно плавать в реках или озерах. С такими моделями ничего не случится, если человек попадет под дождь или решит помыть под краном фрукты либо овощи. Отдельно выпускаются специальные водозащищенные устройства.

Рабочие протезы

Характерная особенность рабочих протезов – то, что у них нет пальцев. Вместо кисти у них предусмотрен узел, позволяющий легко менять насадки. Они предназначены для выполнения специальных действий, используются для работы и самостоятельного решения бытовых задач.

Устройства такого типа изготавливаются на любой уровень ампутации. Обычно их устанавливают взрослым, которые хотят выполнять те же операции, которые они делали до утраты руки.

Количество насадок и их назначение зависят от пожеланий владельца. Есть стандартные решения, но теоретически под заказ можно изготовить практически любой дополнительный аксессуар.

Есть два популярных типа насадок:

• универсальные – предназначены для выполнения разных операций;
• специальные – позволяют совершать только одно определенное действие.

Также насадки делятся на две категории по способу управления:

• активные позволяют захватывать предмет за счет активной тяги, которая управляется мышечным усилием;
• пассивные рассчитаны на управление здоровой рукой.

С помощью рабочего протеза можно:

• выполнять ежедневные бытовые действия – пользоваться ложкой, вилкой, ножом, брать посуду или бытовые приборы;
• выполнять слесарные, малярные, садовые работы – красить поверхности, подрезать ветви деревьев, пользоваться молотком, отверткой, напильником;
• искать что-либо в темном помещении – достаточно установить насадку-фонарик;
• заниматься спортом – выполнять упражнения со штангой или скакалкой, управлять велосипедом, держать теннисную ракетку;
• заниматься творчеством – держать кисть, карандаш, ручку, резец;
• управлять автомобилем.

Бионические протезы

Кибернетический протез руки в настоящее время – самыйпродвинутый с технической точки зрения, но и самый дорогой. По функциональности он превосходит тяговые и рабочие модели, дает возможность обслуживать себя, делать различную работу на профессиональном уровне, заниматься творчеством. Устанавливают его только взрослым. Детям надо менять протез каждый год, потому что они растут.

Как работает протез руки бионического типа? Это электронное устройство, которое оснащено датчиками, способными улавливать нервные импульсы от здоровых тканей организма. При обнаружении таких импульсов датчики передают информацию на микропроцессор. Он расшифровывает сигнал и преобразует его в команду для мотора, управляющего сжиманием/ разжиманием пальцев и поворотом кисти.

Биопротезы рук бывают двух типов:

• односхватовые – все пальцы управляются одним двигателем;
• многосхватовые – каждый палец оснащен собственным мотором, что расширяет возможности устройства.

В современных моделях предусмотрена возможность программировать и перенастраивать жесты, доступные владельцу биопротеза. Это можно делать, например, с помощью мобильного приложения. Для этого в устройство встраивают модуль беспроводной связи. Он также дает возможность при необходимости обновлять программное обеспечение дистанционно.

Бионический протез можно оснастить дисплеем. Уровень развития технологий сейчас позволяет интегрировать в него модуль, с помощью которого можно бесконтактно оплачивать товары и услуги.

Наиболее продвинутые модели позволяют человеку контролировать силу сжатия.

Недостатки у таких устройств тоже есть. Это:

• высокая стоимость;
• необходимость подзарядки – внутренняя электроника работает от аккумулятора, поэтому запас энергии в нем надо восстанавливать ежедневно;
• низкая устойчивость к влаге – биопротез должен быть водозащищенным, иначе электронная «начинка» выйдет из строя, например после попадания под дождь.

Как и тяговые модели, бионические устройства можно дополнять косметическими оболочками. Альтернативное решение – технологический дизайн.

Компания Steplife оказывает услуги протезирования

Компания Steplife разрабатывает протезы рук различных типов. Мы создаем искусственные конечности с учетом актуальных достижений робототехники, используем передовые научные открытия.

Мы предлагаем помощь в подборе протезов. Обращайтесь к нам – наши специалисты помогут выбрать лучшее решение с учетом возраста, образа жизни, уровня ампутации и других важных факторов.

В соответствии с современным российским законодательством, человек с официально оформленной инвалидностью имеет право на бесплатное протезирование рук. Наша компания также оказывает помощь в оформлении документов, которые для этого необходимы. Мы предоставим консультации, ответим на вопросы, расскажем, куда обратиться, какие документы подать, чтобы получить протез за государственный счет.

Источники

• Е. И. Воробьев, А. В. Михеев, В. О. Дорофеев – «Тактильное и силовое очувствление протезов рук» – «Научный форум: технические и физико-математические науки» – М., ООО «Международный центр науки и образования» – 2020, С. 13-16
• С. А. Воротников, В. С. Струнин, Н. А. Выборнов – «Биометрическая система управления протезом руки» – «Прикаспийский журнал: Управление и высокие технологии», 2013, № 3 – С. 147-160.
• К. Р. Камалова – «Современные протезы рук» – «Мавлютовские чтения: Материалы XV Всероссийской молодежной научной конференции. Том 3» – Издательство Уфимского государственного авиационного технического университета, 2021 – С. 75-79.
• Е. Г. Коржов, А. В. Голубчикова, П. М. Мовшович – «Исследование механических характеристик антропоморфных протезов рук» – «Дизайн и технологии», 2019, № 70 (112) – С. 82-87.
• Ю. О. Уразбахтина, К. Р. Камалова, Е. С. Морозова – «Бионические протезы верхних конечностей: сравнительный анализ и перспективы использования» – «Международный научно-исследовательский журнал», 2022, № 1 (115) – С. 125-129.