14 Dobieranie konstrukcji mieszanych w protetyce

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Krystyna Mroczek

Dobieranie konstrukcji mieszanych w protetyce
ortopedycznej 322[13].Z1.10

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
dr hab. n med. Robert Latosiewicz
dr n med. Krzysztof Metera

Opracowanie redakcyjne:
mgr Krystyna Mroczek

Konsultacja:
mgr Ewa Łoś

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 322[13].Z1.10
„Dobieranie konstrukcji mieszanych w protetyce ortopedycznej”, zawartego w modułowym
programie nauczania dla zawodu technik ortopeda.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Ogólne wiadomości o konstrukcjach mieszanych

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Układy konstrukcyjne w technice ortopedycznej

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Łączenie materiałów w konstrukcjach mieszanych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne w technice ortopedycznej

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o konstrukcjach mieszanych

w protetyce ortopedycznej.

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś posiadać aby bez
problemów korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie opanujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

–

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie wiadomości i umiejętności określonych w programie jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

322[13].Z1.03

Użytkowanie urządzeń

elektrycznych i sterowanych

automatycznie

322[13].Z1.01

Posługiwanie się

dokumentacją techniczną

322[13].Z1.02

Wykonywanie obróbki

ręcznej

i mechanicznej materiałów

322[13].Z1.04

Wykonywanie elementów

przedmiotów

ortopedycznych

z materiałów metalowych

322[13].Z1.07

Wykonywanie elementów

przedmiotów ortopedycznych

z materiałów włókienniczych

322[13].Z1

Podstawy

wytwarzania przedmiotów

ortopedycznych

322[13].Z1.06

Wykonywanie elementów

przedmiotów

ortopedycznych

z tworzyw sztucznych

322[13].Z1.09

Wykonywanie odlewów

gipsowych w technice

ortopedycznej

322[13].Z1.10

Dobieranie konstrukcji

mieszanych w protetyce

ortopedycznej

322[13].Z1.05

Wykonywanie elementów

przedmiotów ortopedycznych

z drewna

322[13].Z1.08

Wykonywanie elementów

przedmiotów

ortopedycznych ze skóry

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

charakteryzować budowę i czynności układu narządów ruchu,

−

określać prawidłową postawę ciała,

−

charakteryzować choroby narządów ruchu,

−

charakteryzować poziomy amputacji kończyn dolnych,

−

charakteryzować rodzaje kikutów amputacyjnych,

−

wskazywać rodzaj zaopatrzenia ortopedycznego w poszczególnych dysfunkcjach,

−

sporządzać dokumentację konstrukcyjną i technologiczną przedmiotów ortopedycznych
i sprzętu rehabilitacyjnego,

−

czytać rysunki, szkice i schematy z zakresu protetyki ortopedycznej,

−

posługiwać się dokumentacją konstrukcyjno-technologiczną,

−

dobierać metody obróbki ręcznej i mechanicznej materiałów stosowanych w produkcji
przedmiotów ortopedycznych,

−

pobierać miary i wykonywać odlewy gipsowe,

−

posługiwać się przyrządami i aparatura pomiarowa,

−

użytkować maszyny i urządzenia stosowane w produkcji przedmiotów ortopedycznych
i sprzętu rehabilitacyjnego,

−

użytkować urządzenia elektryczne,

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

obsługiwać komputer,

−

współpracować w grupie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

scharakteryzować układy konstrukcyjne stosowane w technice ortopedycznej,

−

wyjaśnić zasady doboru materiałów do różnych układów konstrukcji mieszanych,

−

dobrać materiały do różnych układów konstrukcyjnych,

−

wykorzystać nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne, technologie, surowce i materiały
podczas projektowania przedmiotów ortopedycznych,

−

zmodernizować standardowe konstrukcje przedmiotów ortopedycznych i sprzętu
rehabilitacyjnego,

−

wykonać połączenia różnych materiałów w konstrukcjach mieszanych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Ogólne wiadomości o konstrukcjach mieszanych

4.1.1. Materiał nauczania

Zaopatrzenie ortopedyczne obejmuje zespół czynności stanowiących dynamiczny proces

stosowania różnego rodzaju mechanizmów technicznych w celu wytworzenia przedmiotów
ortopedycznych niezbędnych dla zaopatrzenia osoby niepełnosprawnej. Na proces ten składa
się:
1. Konstruowanie, czyli opracowywanie projektów technicznych w formie rysunków,
obliczeń i opisów, ujętych w zbiór dokumentów określających jednoznacznie wyrób, jego
części składowe oraz wymagania dotyczące jakości wykonania i działania. Zbiór ten tworzy
tzw. dokumentację konstrukcyjną.

2. Produkcja, czyli przetwarzanie na podstawie przyjętej dokumentacji produkcyjnej
surowców, materiałów i półwyrobów w wyroby gotowe, przy spełnieniu określonych
warunków ekonomicznych. Główną częścią tego postępowania jest proces technologiczny,
obejmujący wszystkie czynności powodujące przemiany fizyczne i chemiczne produktu
(obróbka, montaż, procesy obróbkowo-montażowe itp.), w którego skład wchodzą także
procesy pomocnicze (magazynowanie, kontrola itp.).

3. Eksploatacja, czyli użytkowanie gotowego wyrobu przy spełnieniu określonych warunków
pracy charakteryzujących czynniki zewnętrzne, mogące wpływać na jego działanie.

Technologiczność konstrukcji
Ważnym czynnikiem skrócenia cyklu produkcyjnego i zmniejszenia kosztów wyrobu jest
technologiczność konstrukcji. Zależy ona od wielu warunków organizacyjno-technicznych,
jak: normalizacja oraz unifikacja poszczególnych zespołów, elementów i półfabrykatów,
zapewniające ich wymienność oraz przystosowanie do produkcji zmechanizowanej
i zautomatyzowanej w zakresie możliwości wyposażenia zakładu. Jest to, więc kwestia ściśle
miejscowa, nie dająca się mechanicznie przenosić na inne jednostki produkcyjne.
Technologiczność konstrukcji określa, więc zespół cech rozwiązania konstrukcyjnego,
decydujących o łatwości wykonania danego wyrobu najmniejszym nakładem pracy,
surowców i materiałów przy zapewnieniu wszystkich przewidzianych projektem założeń.

Ogólne zasady budowy przedmiotów ortopedycznych

Zależnie od przeznaczenia wyrobu ortopedycznego wyróżniamy: protezy (kończyn

górnych i dolnych), ortezy (szyi, tułowia i kończyn), epitezy (środki maskujące ubytki
o różnej lokalizacji) oraz obuwie i różnego rodzaju przyrządy pomocnicze. Wykonuje się te
przedmioty z wielu różnych składników, zależnie od warunków technicznych niezbędnych do
prawidłowego działania przedmiotu:

I. Surowce są to materiały wyjściowe, z których za pomocą procesów technologicznych
otrzymuje się produkty w postaci półfabrykatów lub wyrobów gotowych.
1. Stale – węglowe lub stopowe, stale szlachetne z domieszką chromu, stosunkowo ciężkie,
ale trwałe, o dużej wytrzymałości. Używa się je głównie do budowy mechanizmów, stawów
protezowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. Stopy lekkie – głównie aluminiowe z dodatkiem magnezu, manganu i miedzi, nadzwyczaj
lekkie, ale trudne w obróbce i nietrwałe (pot, wilgotność atmosferyczna). Używa się je
głównie do budowy elementów nośnych, w formie gotowych półfabrykatów.

3. Skóry – różne gatunki, miękkie, łatwe do formowania i twarde. Używa się je głównie na
miękkie wkładki do lejów, wyściółki, pokrycia, zawieszenia itp. i do produkcji obuwia.

4. Drewno – głównie topola, wierzba, rzadziej lipa; lekkie, mocne, plastyczne, higieniczne,
łatwe do obróbki i napraw. Używa się je jeszcze na różnego rodzaju elementy i półwyroby
protetyczne, jak ręce protezowe, stopy, golenie.

5. Tworzywa sztuczne – głównie termoplastyczne (poliamidy, poliwęglany, związki
winylowe) i chemoutwardzalne (żywice poliestrowe, epoksydowe, akrylowe i metylometakrylowe)
będące najlepszymi obecnie materiałami do budowy przedmiotów ortopedycznych. Ich
odmianę stanowią pochodne celulozy tworzywa półsyntetyczne rozpuszczalne w acetonie
(opaski, płyty) używane do budowy protez i ortez prowizorycznych.
Do grupy surowców należą także elastomery (kauczuk i jego pochodne), kora korkowa itp.
tworzywa używane do budowy drobnych elementów konstrukcyjnych (zderzaki,
amortyzatory, taśmy elastyczne, wypełnienia itp.).

II. Materiały, są to tworzywa o określonej postaci, ogólnego przeznaczenia, podlegające
obróbce w czasie procesu technologicznego.

1. Surówki odlewnicze – wyroby hutnicze w formie stopów metali (surówki stopowe)
przeznaczone do przetopu w odlewniach na postać ukształtowaną specjalnie do celów
wytwarzania określonej części produkcji przedmiotu.

2. Pręty – wyroby hutnicze walcowane, ciągnione lub wyciskane o znacznej długości i stałym
przekroju poprzecznym, najczęściej płaskim, półeliptycznym lub żebrowanym (kształtownik),
używane zwykle na elementy konstrukcyjne.

3. Blachy – wyroby metalowe walcowane na gorąco lub na zimno o przekroju poprzecznym
w kształcie bardzo spłaszczonego prostokąta z brzegami obciętymi, dostarczane w arkuszach
lub kręgach. Specjalne blachy głęboko tłoczne używa się do obróbki przez wytłaczanie.

4. Druty – wyroby metalowe ciągnione na zimno o stałym przekroju poprzecznym,
najczęściej okrągłym i o dużej długości. Druty ze stali o dużej wytrzymałości i sprężystości
stosuje się do wyrobu sprężyn i niektórych typów zaopatrzenia.

5. Tkaniny i dzianiny.

6. Folie – bardzo cienkie arkusze metalu (ok. 0,1 mm) lub tworzywa sztucznego (0,2–2,0 mm),
używane zwykle do pomocniczych czynności technologicznych.

7. Rury konstrukcyjne, najczęściej o pierścieniowym przekroju poprzecznym, używane
zwykle na szkieletowe elementy nośne w produkcji ortopedycznej takie jak kule, wózki,
balkoniki itp.).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

III. Półwyroby lub półfabrykaty, są to obrobione wyroby półsurowe podlegające dalszej
obróbce indywidualnej w czasie procesu technologicznego i stanowią postać przejściową
wytwarzanego przedmiotu, pośrednią między materiałem surowym a wyrobem gotowym.
Głównymi półwyrobami stosowanymi w protetyce są różnego rodzaju szyny i elementy
przegubowe zarówno do protez, jak i aparatów ortopedycznych oraz gorsetów, półfabrykaty
protez typu Pirogowa, metalowe uda i golenie z blachy aluminiowej, laminaty goleni wraz
z kolanem, tuleje polietylenowe do wykonywania lejów lub stosowania w aparatach
ortopedycznych itp.

IV. Elementy, są to typowe części składowe produkowane masowo i w gotowej formie
używane do budowy przedmiotów ortopedycznych. Głównymi elementami sztucznych
kończyn są ręce protezowe lub końcówki chwytne (haki) o różnych rozwiązaniach, uchwyty
nadgarstkowe, stawy łokciowe i ramienne protez, przyrządy sterujące i napędowe oraz stopy
protezowe, stawy skokowe, kolanowe i biodrowe, czy przyrządy kontrolne kolana (stopy)
o różnych zasadach działania.

Wraz z postępem technicznym oraz powszechnymi tendencjami do unifikacji

i uniwersalizacji sprzętu zwiększa się także asortyment elementów używanych w produkcji
ortopedycznej.

Cykl produkcyjny przedmiotu ortopedycznego

Wytwarzanie przedmiotów zaopatrzenia ortopedycznego składa się z następujących

etapów:

−

zlecenia i zamówienia przedmiotu,

−

pobrania miary,

−

prowizorycznego montażu do przymiarki,

−

przymiarki,

−

montażu definitywnego i wykończenia,

−

oceny wykonania i odbioru przedmiotu.

Zlecenia i zamówienia dokonuje się w poradni zaopatrzenia ortopedycznego lub

w oddziałach szpitalnych. Zlecenie i zamówienie obejmuje stan fizyczny zaopatrywanego,
dynamikę procesu chorobowego, wiek, płeć, warunki pracy pacjenta, względy kosmetyczne.
Zamówienia wykonywane są na zlecenie lekarza lub indywidualne oparte na katalogu.

Wytwarzanie przedmiotu rozpoczyna się z chwilą przekazania zamówienia wraz

z dokumentacją do zakładu produkcyjnego. Stosownie do określonego zamówienia pobiera
się miarę ściśle według ustalonych dla każdego typu zasad, w razie potrzeby sporządza odlew
gipsowy, kompletuje potrzebne materiały, elementy i półfabrykaty, wykonuje lej protezowy
lub modeluje układy szynowo-opaskowe lub łuskowe, a następnie dokonuje prowizorycznego
montażu do przymiarki mającej sprawdzić prawidłowość dopasowania i funkcjonalność
przedmiotu.

Przymiarka jest jednym z najważniejszych etapów pracy technika ortopedy. Pozwala ona

ustalić błędy wykonania i montażu, usunąć przykre odczucia zaopatrywanego, ocenić jakość
dopasowania i praktyczną przydatność przedmiotu. Temu zagadnieniu należy poświęcić
najwięcej uwagi, opierając się głównie na wynikach badań czynnościowych (chód, pomiary
czynnosciowe). W razie konieczności zaleca się następne przymiarki.
Po pomyślnych wynikach przymiarki dokonuje się definitywnego montażu poszczególnych
członów przedmiotu ortopedycznego. Tak wykonany przedmiot zostaje uznany za gotowy
i po kontroli technicznej przekazany do odbioru jednostce zamawiającej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przy odbiorze ocenia się przedmiot pod względem wytrzymałości, poprawności

wykonania, ciężaru i – jak najdokładniej – wartości funkcjonalnej. Należy tu wychwytywać
wszystkie, choćby niewielkie, braki w dopasowaniu lub montażu, które trzeba usunąć, aby
w czasie eksploatacji nie powstawały dolegliwości i wtórne powikłania.

Jednym z głównych warunków powodzenia w protetyce jest nauczenie chorego

prawidłowego posługiwania się otrzymanymi przedmiotami, szczególnie protezami. Ma to na
celu wytworzenie nowych nawyków ruchowych, do czego wykorzystuje się zdolności
przystosowawcze ustroju. Trzeba też poinstruować pacjenta o zasadach konserwacji
przedmiotu lub zaopatrzyć go w broszurę zawierającą praktyczne wskazówki dotyczące
użytkowania przyrządu.

Główne kierunki konstrukcyjne w protetyce ortopedycznej

Dążenie do jak największego polepszenia funkcjonalności przedmiotów ortopedycznych

dało w wyniku wyodrębnienie się niejako trzech odmiennych kierunków prowadzących do
tego celu.

Jeden z kierunków opiera się na stosowaniu uproszczonych układów konstrukcyjnych

(rurowe elementy nośne, mikrostawy, stopa SACH itp.), zapewniających funkcję na
odmiennych od naturalnych wzorów zasadach biomechanicznych.

Inny kierunek, nazywany czynnościowym, dotyczy w największym stopniu ortotyki

i polega z jednej strony na zapewnieniu funkcji jak najbardziej zbliżonej do fizjologicznej
(policentryczne, samostabilne i samoblokujące się przeguby, brak zamków, itp.), lub inne
polegające na stosowaniu rozwiązań inicjujących czynne działanie terapeutyczne ustroju
(gorset Milwaukee, elektroniczne stymulatory mięśniowe, itp.).

Konstrukcje mieszane

Konstrukcją mieszaną nazywamy układ elementów, wykonanych z różnych materiałów

składających się na całość określonego zespołu. Wykonuje się je z wielu różnych składników,
zależnie od wymagań technicznych, stawianych poszczególnym elementom konstrukcyjnym,
niezbędnych dla prawidłowego działania przedmiotu.

Wobec dużej różnorodności rozmaitych połączeń materiałowych w poszczególnych

elementach i zespołach wyrobów ortopedycznych przyjęto określać je potocznie według
rodzaju tworzywa, z którego wykonano główne układy konstrukcyjne przenoszące obciążenia
mechaniczne.

Stosowane rozwiązania, jak i dobór materiałów konstrukcyjnych, zależą w głównej

mierze od charakteru i przeznaczenia projektowanego przedmiotu oraz warunków jego
działania w określonych środowiskach. Wynikają stąd trzy główne problemy protetyki:
ogólny układ konstrukcyjny przedmiotu, dobór materiałów konstrukcyjnych i pomocniczych
oraz ich połączenia warunkowane możliwościami technicznymi, określonymi przede
wszystkim właściwościami mechanicznymi i wytrzymałością materiałów.

Wytrzymałością materiału nazywamy granicę oporu stawianego siłom zewnętrznym

przez siły wewnętrzne materiału. Jest to zespół cech określających odporność materiału na
działanie sił zewnętrznych, wyrażaną wartością naprężeń, po przekroczeniu, której następuje
jego zniszczenie.
Za zniszczenie uważa się przerwanie ciągłości próbki materiału lub odkształcenie trwałe
(plastyczne). Nie obejmuje ono odwracalnych odkształceń sprężystych. Właściwą
materiałowi

wielkość,

stanowiącą

miarę

niebezpieczeństwa

osiągnięcia

granicy

wytrzymałości, nazywa się wytężeniem materiału.
Układ zewnętrznych sił czynnych (zdolnych do wywołania ruchu), działających na
rozpatrywane ciało, nazywa się obciążeniem. Obciążenie utworzone z sił o niezmiennych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

w czasie wartościach, kierunkach i punktach przyłożenia względem danego ciała nazywa się
obciążeniem stałym. Obciążenie szybko zmieniające się w czasie nosi nazwę obciążenia
dynamicznego.
Zależnie od kierunku działania tych sił można wyróżnić obciążenia:

−

osiowe (wzdłużne),

−

poprzeczne (prostopadłe),

−

skrętne (styczne), wywołujące określone naprężenia.

Naprężenia te prowadzą do odkształceń, takich jak: rozciągające (skierowane na zewnątrz

ściany rozpatrywanego elementu), ściskające (skierowane do wewnątrz elementu, na którego
ściany działają), zginające (działające w płaszczyźnie przekroju poprzecznego), skrętne
(styczne do przekroju poprzecznego), ścinające (styczne do powierzchni elementu) itp.,
odnoszące się do przekroju poprzecznego elementu. Niekiedy obciążenie powoduje
odkształcenie typowe dla innego mechanizmu, jak wyboczenia (wygięcie pręta prostego pod
działaniem obciążeń ściskających) czy zwichrzenie (wyboczenie skrętno-giętne), stanowiące
wypadkową paru odkształceń prostych.

Na podstawie rodzaju naprężeń, powodujących określone odkształcenia, wyróżnia się

rozmaite formy wytrzymałości materiałów:

−

wytrzymałość na rozciąganie – wyrażana stosunkiem największej siły otrzymywanej
w czasie rozciągania próbki do pola jej przekroju pierwotnego,

−

wytrzymałość na ściskanie, stanowiącą największą wartość naprężenia ściskającego
próbkę podczas próby ściskania, odniesionego do jej przekroju pierwotnego,

−

wytrzymałość na zginanie, stanowiącą wyższą granicę naprężenia normalnego, przy
którym zachodzi pęknięcie lub niszczące odkształcenie plastyczne pręta zginanego,

−

wytrzymałość na skręcanie, stanowiącą wyższą granicę naprężenia stycznego, przy
którym zachodzi pęknięcie lub niszczące odkształcenie plastyczne pręta skręcanego,

−

wytrzymałość na ścinanie, stanowiącą najwyższą wartość naprężenia stycznego w próbce
poddanej ścinaniu, przy której następuje zniszczenie próbki,

−

wytrzymałość na wyboczenie, stanowiącą wyższą granicę naprężenia normalnego, przy
którym zachodzi pęknięcie lub odkształcenie trwałe pręta prostego, wyginanego pod
działaniem obciążeń ściskających,

−

Wytrzymałość na zwichrzenie, stanowiąca wyższą granicę stateczności pręta zginanego
w jednej płaszczyźnie, wskutek czego następuje zginanie jego w kierunku poprzecznym
połączone ze skręceniem.

−

wytrzymałość na pełzanie, stanowiącą iloraz stałego obciążenia, które po upływie
określonego czasu działania w danej temperaturze spowodowało rozerwanie próbki,
przez przekrój początkowy próbki,

−

wytrzymałość na zmęczenie, stanowiącą największą wartość obciążenia zmieniającego
się okresowo w czasie, które próbka może wytrzymać przy nieograniczonej liczbie cykli
zmian obciążenia (jest to wytrzymałość mniejsza niż przy obciążeniach stałych).

Wytrzymałość ciała poddanego obciążeniu wywołującemu odkształcenie złożone

z szeregu odkształceń prostych (np. zginanie i skręcanie) nazywa się wytrzymałością złożoną.

Dla konstrukcji protetycznych największe znaczenie ma wytrzymałość na rozciąganie

i ściskanie, a zwłaszcza zginanie i wyboczenie określające zasadnicze rozwiązania. Duża
stosunkowo wytrzymałość tworzyw konstrukcyjnych na rozciąganie i ściskanie nie stwarza na
ogół problemów przy obciążeniach osiowych, natomiast wrażliwość ich na zginanie
i wyboczenie wymaga stosowania specjalnych rozwiązań.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wynikają one głównie ze stosunkowo znacznego ciężaru materiałów konstrukcyjnych,
wykluczającego zapewnienie wytrzymałości drogą zwiększonego przekroju elementów
przenoszących obciążenia mechaniczne. Wydłużony kształt tych elementów pozwala
stosować do nich zasady mechaniki słupa.

Jak wynika z tych zasad, belka pełna, ulegająca zgięciu pod działaniem obciążenia

bocznego, podlega złożonym naprężeniom osiowym, ściskającym po stronie wklęsłej,
a rozciągającym po stronie wypukłej, przy czym biegnącą środkiem przekroju oś długą można
traktować jako warstwę obojętną. Usunięcie tej warstwy, znacznie zmniejszające ciężar
elementu (układ rury), pozostawia niemal nie zmienione walory wytrzymałościowe,
wzrastające proporcjonalnie do wysokości układu (w tym wypadku średnicy rury).
Warunkiem działania tego układu jest niezmienność odległości warstw skrajnych,
ulegających naprężeniom ściskającym i rozciągającym. Przerwanie ciągłości warstwy
przenoszącej naprężenia rozciągające lub wyboczenie warstwy przeciwnej pod działaniem
naprężeń ściskających powoduje powstanie sił zginających przewyższających wytrzymałość
pozostałej warstwy układu. Usuwa to zagrożenie połączenia obu warstw wytrzymałościowych
pionowymi wspornikami (także pracującymi na rozciąganie i ściskanie), zapewniającymi
niezmienność odległości i zachowanie wytrzymałości układu, w którym wymieniono niejako
zbyt wielkie siły zginania na dobrze tolerowane obciążenia ściskające i rozciągające. Układ
ma postać kratownicy odznaczającej się największą wytrzymałością i lekkością.

Oba te układy znalazły zastosowanie w konstrukcjach ortopedycznych bądź w

postaci

wspomnianej kratownicy, bądź okrągłych lub prostokątnych rur, a nawet ich wycinków
w postaci prętów kształtowych. Przekroje tych prętów stanowią fragmenty przekrojów rur,
np. oparte na wycinku okręgu pręty wyoblone czy kształtowniki kątowe w formie U

L. Po

przesunięciu ściany pionowej lub poziomej na środek przekroju - H lub T występują one
w różnych odmianach we fragmentach szyn. Niekiedy obniża się ścianę pionową, tworząc
niższe żebro wzdłużne.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Z jakich etapów składa się proces konstruowania przedmiotu ortopedycznego?
2. Z jakich surowców wytwarzane są przedmioty ortopedyczne?
3. Jakie materiały wykorzystuje się do produkcji przedmiotów ortopedycznych?
4. Jakie półwyroby lub półfabrykaty wykorzystuje się w konstrukcji przedmiotów

ortopedycznych?

5. Jakie elementy wykorzystywane są do konstruowania przedmiotów ortopedycznych?
6. Jak przebiega cykl produkcyjny przedmiotu ortopedycznego?
7. Co to są konstrukcje mieszane w zaopatrzeniu ortopedycznym?
8. Co nazywamy wytrzymałością materiału?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Opracuj wykaz surowców, materiałów, półfabrykatów oraz elementów gotowych

używanych do produkcji przedmiotów ortopedycznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje o surowcach, materiałach,

półfabrykatach i wyrobach gotowych używanych do produkcji przedmiotów
ortopedycznych,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2) wypisać poszczególne składniki,
3) ustalić do wyrobu jakich elementów przedmiotów ortopedycznych są używane.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

poradnik dla ucznia

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Wypisz i scharakteryzuj różne formy wytrzymałości materiałów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące wytrzymałości materiałów,
2) wypisać poszczególne formy wytrzymałości,
3) określić czym się wyrażają,
4) określić które z wytrzymałości mają największe znaczenie dla konstrukcji protetycznych

i jak wykorzystuje się je w konstrukcjach ortopedycznych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować pojęcie konstrukcji mieszanych?



2) określić kierunki konstrukcyjne w protetyce ortopedycznej?

3) scharakteryzować materiały wykorzystywane w konstrukcjach

mieszanych?



4) scharakteryzować wytrzymałość materiałów konstrukcyjnych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Układy konstrukcyjne w technice ortopedycznej

4.2.1. Materiał nauczania

Przedmiot ortopedyczny stanowi zwykle konstrukcję złożoną z wielu elementów

tworzących w sumie określony układ wytrzymałościowy przenoszący wymagane obciążenia
mechaniczne. Ze względu na stosowane rozwiązania można wyróżnić trzy zasadnicze układy:
konstrukcję rurową, szkieletową i skorupową oraz ich wzajemne połączenia.

Konstrukcja rurowa jest to konstrukcja, której zasadnicze elementy nośne, przenoszące

główne obciążenia mechaniczne, mają postać pionowych rur konstrukcyjnych o gładkich
końcach, najczęściej pierścieniowym przekroju poprzecznym i odpowiedniej długości,
zaopatrzonych

w urządzenia

łączące z pozostałymi zespołami układu, często

reprezentującymi odmienną formę konstrukcyjną. Jest to rozwiązanie lekkie i mocne o prostej
technologii, szczególnie przydatne w konstrukcjach protezowych.

Konstrukcja rurowa stanowi podstawę konstrukcyjną niektórych typów kul i wózków

inwalidzkich (ramy) oraz licznych form sprzętu rehabilitacyjnego (stoły oporowe
i pionizacyjne, leżanki, poręcze do nauki chodzenia, przyrządy specjalne do różnych ćwiczeń
itp.). W tych wypadkach są to zarówno pionowe, jak i poziome oraz skośne (krzyżaki)
elementy konstrukcyjne, stanowiące główne układy wytrzymałościowe, w postaci rur
o różnych przekrojach (okrągłe, kwadratowe, prostokątne itp.).

Konstrukcja szkieletowa. Jej zasadnicze elementy tworzą kratownicę przestrzenną,

przenoszącą główne obciążenia mechaniczne. Składa się ona z pionowych elementów długich
(szyny, wsporniki) i poziomych elementów krótkich (opaski, taśmy) o przekroju płaskim lub
wyoblonym, rzadziej profilowane w podłużne żebra albo na kształt T, zazwyczaj w częściach
przygłówkowych (części szyn wystające poza opaski usztywniające).Sztywność układu
warunkują 3 zasady:

1. Zasada zgodności obciążeń osiowych z położeniem elementu podpórczego lub
wypadkowej działania kilku tych elementów w osi głównej działającej siły.

2. Zasada ustawienia kątowego pionowych elementów płaskich (najlepiej prostopadłego)
w konstrukcjach wieloszynowych, składających się łącznie na przekrój kształtowy.

3. Zasada ustawienia strzałkowego pionowych elementów płaskich w konstrukcjach
dwuszynowych, z długimi wymiarami przekrojów, warunkującymi sztywność przednio-tylną
układu.

Konstrukcja skorupowa (powłokowa) jest to konstrukcja bezszkieletowa w formie

ukształtowanej przestrzennie płyty, przenoszącej główne obciążenia mechaniczne. Tworzy
ona w zasadzie układ sztywnej rury cienkościennej lub wycinka tej rury, obejmującego tylko
fragment jej przekroju. Stosownie do tego wyróżniamy konstrukcje zamknięte (okrężne)
i otwarte (łuski), o przekroju obejmującym, co najmniej 50–60% średnicy, aby zapewnić
należytą sztywność przedmiotu (łuski płaskie o niewielkim wyobleniu nie mają
wystarczającej wytrzymałości). W przypadkach koniecznych (zwężenia konstrukcyjne,
otwory itp.) wzmacnia się je w odpowiednich miejscach żebrami wzdłużnymi.
W przypadkach wymagających miejscowego wzmocnienia powłoki stosuje niekiedy
zdwojenie materiału przez nadłożenie dodatkowej warstwy połączonej za pomocą klejenia lub

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zgrzewania albo dodatkowe usztywnienie szyną zewnętrzną, działającą na podobieństwo
zewnętrznego żebra.
Przedmiot ortopedyczny w czasie eksploatacji poddawany jest obciążeniom statycznym
i dynamicznym, które albo wzajemnie się osłabiają, albo wzmacniają, stwarzając przeciążenia
zagrażające uszkodzeniom konstrukcji przyrządu. Należy, więc przewidywać konstrukcyjny
nadmiar wytrzymałości, stanowiący różnicę między wytrzymałością określającą wysokość
obciążeń krytycznych i niszczących a normalnych, wynikających z warunków użytkowania.
Zasada ta dotyczy zwłaszcza dzieci, stosunkowo bardzo ruchliwych i dynamicznych,
narażających używane przedmioty na ogromne przeciążenia.

Dobór materiałów w różnych układach konstrukcyjnych

Technika ortopedyczna odznacza się dużą różnorodnością stosowanych materiałów, przy

czym obok tworzyw pochodzenia naturalnego, jak: skóra, materiały włókiennicze, metale
i drewno, szerokie zastosowanie znajdują różne tworzywa sztuczne. Odpowiedni dobór tych
materiałów w każdym rozwiązaniu konstrukcyjnym określa walory i funkcjonalność
przedmiotu. Wśród stosowanych w ortopedii tworzyw konstrukcyjnych należy wymienić
metale, głównie stale i stopy lekkie oraz drewno i tworzywa sztuczne.

Ze stali wykonuje się głównie: elementy szynowe, strzemiona oraz taśmy i opaski silnych

konstrukcji szkieletowych (układy nośne protez skórzanych, krótkie szyny przyprzegubowe
protez drewnianych i metalowych, szyny ortez szkieletowych i skórzanych dla osób
dorosłych, a zwłaszcza ciężko pracujących fizycznie), podeszwy sandałów, rzadziej elementy
rurowe protez szkieletowych, a także mechanizmy przegubowe (osie, łożyska, zamki
blokujące ruch, zapadki itp.), sprężyny oraz drobną galanterię metalową (klamerki, sprzączki
itp.). Produkuje się z niej także konstrukcje ramowe wózków inwalidzkich, balkoników
i podpórek do chodzenia oraz kule i laski podpórcze, przy czym niewielkie stosunkowo
przekroje elementów kompensują znaczny ciężar materiału, a także różnego rodzaju sprzęt
rehabilitacyjny.

Z metali lekkich, głównie stopów aluminiowych, wykonuje się większość elementów

rurowych protez szkieletowych, szyny, strzemiona, taśmy i opaski układów nośnych lekkich
ortez szkieletowych i skórzanych dla dzieci, elementy i półfabrykaty skorupowych protez
metalowych oraz stopy protezowe. Stosowanie stopów aluminiowych u małych dzieci ze
względu na ich nietrwałość w kontakcie z wydalinami jest przeciwwskazane.

Z mosiądzów i brązów wykonuje się: miseczki podkikutowe usztywniające koniec leja,

podeszwowe wkładki metalowe do butów i protezy sandałowe (wraz z częścią skórzaną) oraz
podeszwy sandałów aparatowych, a także drobne miseczki pod stożki gumowe oraz drobną
galanterię, mają, więc one znaczenie raczej pomocnicze.

Z drewna wykonuje się elementy nośne protez drewnianych, stanowiących pod względem

konstrukcyjnym grubościenne układy skorupowe. Dla konstrukcji wieloczłonowych duże
znaczenie mają tu połączenia z elementami metalowymi, głównie stalowymi, w postaci
przegubów skokowych, kolanowych i biodrowych (rzadziej łokciowych). Z drewna wykonuje
się także stopy protezowe, kule i laski, wyrównania skróceń kończyn w obuwiu
ortopedycznym (korek), rzadziej formowane ze sklejki wkładki do obuwia i podeszwy
obuwia zdrowotnego oraz części do wózków inwalidzkich (rękojeści, płyty, pulpity itp.)
i różnego rodzaju sprzętu rehabilitacyjnego (drabinki, ławki, płyty meblowe itp.).

Z tworzyw sztucznych wykonuje się obecnie niemal wszystko: od elementów rurowych

protez szkieletowych, szczególnie dla dzieci (zwłaszcza małych), układów nośnych nieraz
silnych konstrukcji szkieletowych, często – zwłaszcza w konstrukcjach ortotycznych –
formowanych z płyty, na pozytywie, jak konstrukcje skorupowe i wycinanych do formy
szkieletowej, przypominającej układ elementów metalowych, typowych ortez skorupowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

(zwłaszcza kołnierzy i gorsetów), do lejów i elementów nośnych protez wszystkich typów
wykonywanych bądź z pianek utwierdzonych, bądź metodą laminowania. Produkuje się
z nich nawet elementy przegubowe, łożyska ślizgowe, rękojeści, podłokietniki i podpaszki dla
kul i lasek oraz części wózków inwalidzkich i sprzętu rehabilitacyjnego.

Pozostałe materiały, jak różne rodzaje skóry oraz tkaniny, dzianiny i filce, mają

zastosowanie raczej pomocnicze.

Pomijając skórę ortopedyczną do formowania (krupon protezowy) czy blank naturalny,

stanowiące swego rodzaju materiał konstrukcyjny na leje czy elementy tulejowe, skóry
naturalne i sztuczne stosuje się głównie jako materiał wyściółkowy i dodatki wykończeniowe.
Podobne zastosowanie mają materiały włókiennicze, jakkolwiek czasem, w konstrukcjach
miękkich (sznurówkach i niektórych typach gorsetów) służą także jako elementy
konstrukcyjne.

W konstrukcjach szkieletowych służą one głównie do pokrywania szyn i opasek

metalowych, przy czym od strony ciała stosuje się zwykle naturalne zamsze, dwoiny bydlęce
lub filce bite 2–3 mm oraz sztuczną skórę i miękkie pianki poliuretanowe, a od zewnątrz
naturalne skóry podszewkowe, sztuczną skórę lub Polcorfam, niekiedy deseniowany.
Elementy lub ich strony nie mające kontaktu z ciałem pozostawia się często nie
zabezpieczone. Szkieletowe konstrukcje z tworzyw sztucznych wyściela się często od
wewnątrz miękką pianką, natomiast od zewnątrz nie wymagają one pokrycia.

Wewnętrzne powierzchnie tulei skórzanych lub polietylenowych i elementów

skorupowych wyściela się zwykle naturalnymi skórami podszewkowymi, zamszowymi,
dwoinami bydlęcymi, sztuczną skórą itp, a miejscami filcem bitym lub tworzywem
piankowym, często pokrywanym naturalną lub sztuczną skórą, natomiast powierzchnie
zewnętrzne zwykle nie wymagają pokrywania. Czasem, ze względów kosmetycznych, można
stosować pokrywanie od zewnątrz, zwłaszcza w konstrukcjach szynowych, jest to jednak
rozwiązanie powiększające ciężar przedmiotu. Stosuje się w tym celu głównie naturalne skóry
podszewkowe albo skórę sztuczną.

Sztywne peloty naciskowe wykonuje się zwykle z płyty polietylenowej, rzadziej

naturalnej skóry blankowej lub juchtowej, czasem wzmacniając je od zewnątrz taśmami
metalowymi, a od strony ciała wyścielając warstwą tworzywa piankowego pokrytego
naturalną lub sztuczną skórą, rzadziej zamszem lub dwoiną bydlęcą. Miękkie peloty
derotacyjne, zwykle z naturalnego juchtu, rzadziej blanku, podszywa się naturalnym zamszem
lub skórą podszewkową na cienkiej (2–3 mm) warstwie pianki.

Cały osprzęt dodatkowy i elementy zawieszenia, jak często stosowane szelki, pasy

biodrowe, paski i obsady do sprzączek, ochraniacze i wyrzutnie kolanowe, fartuchy, obszywki
tulei i koszów oraz gorsetów, wykonuje się z naturalnej skóry blankowej lub juchtowej albo
z tkanej bądź plecionej taśmy parcianej, niekiedy platerowanej, a miejscami z tkaniny
gumowej. Wąskie taśmy, mające kontakt z ciałem, poszerza się w miejscach największego
nacisku szerokimi miękkimi podkładkami z filcu bitego lub miękkiej skóry juchtowej,
pokrytej miękką pianką i zamszem lub skórą podszewkową. Są one zwykle połączone
ruchowo, umożliwiając dowolne przesunięcia w celu dopasowania.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaki rodzaj konstrukcji wyróżnia się w budowie przedmiotów ortopedycznych?
2. Na czym polega konstrukcja rurowa?
3. Na czym polega konstrukcja szkieletowa?
4. Na czym polega konstrukcja skorupowa?
5. Jakie materiały stosuje się w poszczególnych konstrukcjach?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Projektujesz wykonanie protezy modularnej dla pacjenta po amputacji kończyny dolnej na

poziomie ½ uda. Dobierz materiały do wykonania protezy i sposób wykonania
poszczególnych elementów protezy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje o rozwiązaniach konstrukcyjnych protez

i materiałach używanych do ich produkcji,

2) wyjaśnić na czym polega konstrukcja modularna protezy,
3) ustalić a jakich części będzie składała się projektowana proteza,
4) opracować zestawienie materiałów niezbędnych do wykonania całej protezy,
5) opracować przebieg procesu technologicznego wykonania protezy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

plansze budowy protezy modularnej podudzia,

−

plansze - schemat procesu technologicznego wykonania protezy,

−

wykaz materiałów do wykonania protezy podudzia,

−

poradnik dla ucznia

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Projektujesz wykonanie protezy modularnej dla pacjenta po amputacji kończyny dolnej na

poziomie ½ uda. Dobierz materiały do wykonania leja protezy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje o rozwiązaniach konstrukcyjnych protez

i materiałach używanych do ich produkcji,

2) wyjaśnić na czym polega konstrukcja leja protezowego,
3) opracować zestawienie materiałów niezbędnych do wykonania leja protezowego,
4) opracować przebieg procesu technologicznego wykonania leja protezowego.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

plansze budowy leja,

−

plansze – schemat procesu technologicznego wykonania leja protezowego,

−

wykaz materiałów do wykonania leja protezowego,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Projektujesz wykonanie wózka inwalidzkiego dla pacjenta po urazie rdzenia kręgowego

na poziomie lędźwiowym. Dobierz materiały do wykonania wózka.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje o rozwiązaniach konstrukcyjnych

przedmiotów ortopedycznych i materiałach używanych do ich produkcji,

2) wyjaśnić na czym polega konstrukcja wózka inwalidzkiego,
3) opracować zestawienie materiałów niezbędnych do wykonania wózka.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

plansze budowy leja,

−

plansze – schemat budowy wózka inwalidzkiego,

−

wykaz materiałów do wykonania wózka inwalidzkiego,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 4

Dokonaj

wyboru

materiałów skóropodobnych do wykonania

letnich

butów

ortopedycznych dla dziecka.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych zastosowania materiałów skóropodobnych

w ortopedii,

2) dobrać właściwy materiał skóropodobny do wykonania elementów butów ortopedycznych
3) wykonać rysunek rozłożeniowy ortopedycznego buta letniego dla dziecka,
4) dokonać wyboru materiału skóropodobnego do każdego elementu buta ortopedycznego

letniego dla dziecka,

5) uzasadnić swoją decyzję dokonania takiego wyboru pod względem oddziaływania

materiału w kontakcie ze skórą dziecka.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

plansze budowy buta ortopedycznego,

−

próbki materiałów skóropodobnych,

−

przykładowa dokumentacja techniczna buta ortopedycznego,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić co składa się na proces konstruowania produktów

ortopedycznych?



2) scharakteryzować układy konstrukcyjne stosowane w technice

ortopedycznej?



3) wyjaśnić

zasady

doboru

materiałów

różnych

układów

konstrukcyjnych?



4) dobrać materiały do różnych układów konstrukcyjnych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Łączenie różnych materiałów w konstrukcjach mieszanych

4.3.1. Materiał nauczania

W konstrukcjach mieszanych stosowane są różne materiały posiadające zróżnicowane

właściwości. Łączenie tych materiałów wymaga wielu metod technologicznych, wśród nich
wyróżniamy:

1. Łączenie skóry z innymi tworzywami.

Skórę i materiały włókiennicze łączy się za pomocą:

−

szycia (na przykład skórzane cholewki butów z tkaninowymi lub filcowymi
podszewkami, skórzane pasy lub szelki z filcowymi podkładkami, skórzane części
wyrzutni gumowych z tkaniną gumową itp.),

−

klejenia, zawsze punktowego, nie impregnującego klejonej powierzchni, jak
w cholewkach butów z tkaninową lub włókninową podszewką albo przy wyklejaniu
filcem skórzanych tulei lub lejów,

−

nitowania (głównie zbijakami kaletniczymi), stosowanego w niektórych rodzajach
wózków inwalidzkich.

Połączenia ruchome pasów skórzanych lub parcianych ze skórzanymi lub filcowymi

podkładkami uzyskuje się za pomocą wpustów szczelinowych (parzystych równoległych
otworów pozwalających na uniesienie części materiału celem przeprowadzenia pasa) lub
wpustów nakładkowych (naszywanych lub przynitowanych poprzecznych pasków skóry
pokrywających przeprowadzony pod nim pas), umieszczanych po dwa lub trzy zależnie od
długości elementu.

Skórę i elementy metalowe łączy się za pomocą:

−

klejenia (ze względu na właściwości metali metodą powierzchniową, jak przy
pokrywaniu szyn i opasek metalowych),

−

nitowania lub wkrętów (przy łączeniu lejów bądź tulei skórzanych z szynami
metalowymi lub łączącymi je opaskami, często z zaopatrzeniem otworów na nity w oczka
metalowe, jak przy umocowywaniu pasków i obsad sprzączek do elementów
metalowych).

Połączenia rozłączne z wspornikami lub elementami szynowymi osiąga się za pomocą

wpustów

szufladkowych

formie

naszywanych

miejscu

połączenia,

albo

umocowywanych nitami kaletniczymi długich kieszeni ze skóry, w których osadza się końce
elementów metalowych bądź wpustów nakładkowych w formie poprzecznych pasków skóry,
pokrywających szyny lub opaski. Stosuje się także wpusty szczelinowe (dla połączeń
elementów szynowych z podkładkami skórzanymi). Wymagają one jednak zawsze dodawania
warstwy podszewkowej, pokrywającej nie zabezpieczone w miejscach połączenia fragmenty
metalu.

Skórę i elementy drewniane łączy się za pomocą:

−

klejenia (powierzchniowego, jak przy pokrywaniu skórą pergaminową powierzchni
elementów nośnych,

−

wkrętów jak przy łączeniu leja udowego z półfabrykatem kolana). Nie należy tu
zapominać o wykonaniu w drewnie okrężnego wpustu brzeżnego, zapewniającego
gładkość połączenia. Gwoździe z dużymi łbami lub teksy stosuje się tylko w niektórych
typach wózków inwalidzkich i w sprzęcie rehabilitacyjnym (poduszki, oparcia itp.).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Skórę i tworzywa sztuczne łączy się zależnie od charakteru tworzywa. Do połączeń z

cienkimi płytami polietylenowymi, zwłaszcza niezbyt twardymi, stosuje się szycie lub
klejenie (jak przy wykonywaniu sztywnych pelot naciskowych) albo oba te sposoby razem.
Z piankami miękkimi łączy się ją za pomocą klejenia punktowego. Z tworzywami twardymi
(płyty lite, laminaty itp.) skórę łączy się klejeniem powierzchniowym, jak przy wyklejaniu
wnętrz lejów i tulei skórą podszewkową, lub nitowaniem z zastosowaniem oczek
metalowych, jak przy umocowywaniu pasków i obsad sprzączek do elementów skorupowych,
a z piankami twardymi, zależnie od grubości ściany, nitowaniem z użyciem szerokich
podkładek pod łby i zakuwki lub za pomocą wkrętów, nie pomijając wykonania okrężnych
wpustów brzeżnych.

W podobny sposób łączy się materiały skóropodobne, pozostawiając tylko większy

margines na łączenia brzeżne.

2. Łączenie materiałów włókienniczych z innymi tworzywami.

Materiały włókiennicze i skórę łączy się omówionymi już sposobami. Można tylko

wspomnieć o szyciu tkanin gumowych, które należy przeszywać kilkakrotnie, ujęte między
dwie warstwy tkaniny zwykłej w postaci taśmy lub gurtu.
Materiałów włókienniczych z elementami metalowymi raczej nie łączy się. W dość
wyjątkowych

wypadkach

stosuje

się obszywania (głównie

sprężyn w pasach

przepuklinowych) i zaszewki mieszczące elementy długie (stalki, jak w sznurówkach
miękkich). Trzeba tu pamiętać o zabezpieczeniu końców tych elementów nakładkami
z tworzyw sztucznych lub z metalu stępiającymi ostre zakończenia.

Wyściółki filcowe elementów metalowych łączy się z nimi metodą klejenia lub za

pomocą wpustów szczelinowych bądź nakładkowych omówionym już sposobem.

Mocne tkaniny tworzące siedzenia czy oparcia wózków inwalidzkich łączy się

z odpowiednimi konstrukcjami rurowymi za pomocą nitowania lub wkrętów z zaopatrzeniem
otworów w oczka metalowe (lub umocowanych do brzegów pasków łączących zapinanych
dookoła rury). Podobne rozwiązania stosuje się także w sprzęcie rehabilitacyjnym.

Materiały włókiennicze (głównie filce) i drewno łączy się w zasadzie za pomocą klejenia,

jak w wyklejaniu wnętrza drewnianych lejów. Dość wyjątkowo (tkaniny obiciowe
z drewnianymi płytami oparć w sprzęcie rehabilitacyjnym) stosuje się nawet łączenie
gwoździami i teksami.

Materiały włókiennicze i tworzywa sztuczne łączy się zależnie od wielkości tworzywa.

Do łączenia z miękkimi piankami wyściółkowymi stosuje się klejenie – lub rzadziej – szycie
(w szelkach, pasach itp.); z twardymi tworzywami konstrukcyjnymi (rury, płyty itp.) –
nitowanie lub wkręty z zastosowaniem oczek metalowych albo brzeżne paski łączące jak przy
rurach metalowych.

3. Łączenie metali z innymi tworzywami

Metale ze skórą łączy się tymi samymi metodami co z materiałami włókienniczymi.

Metale i drewno zespala się bądź wkrętami, co nie jest połączeniem mocnym, bądź za

pomocą

nitowania

użyciem

szerokich

podkładek,

niekiedy

miseczkowatych

(wpuszczanych), pod łby i zakuwki. Zawsze przy tym należy wykonywać w powierzchni
drewna wpusty mieszczące ściśle elementy metalowe, tak, aby pozostawić od zewnątrz
gładką powierzchnię połączenia.
Stosuje się także klejenie żywicą, a zwłaszcza żywicami szpachlowymi, stanowiącymi
szczególnie dobry materiał do łączenia szyn z elementami nośnymi uda i goleni. Dokonuje się

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

tego, frezując odpowiednie wpusty na umieszczenie elementów szynowych, wiercąc otwory
jak do nitów i wypełniając całość żywicą szpachlową, a następnie wciskając szyny,
pokrywając je z wierzchu żywicą i wyrównując miejsce połączenia. Nie stosuje się tu maty
szklanej ani jakiegokolwiek zbrojenia. Na zakończenie szlifuje się całość i dokonuje
laminowania powierzchni. Użycie żywic termoplastycznych pozwala po podgrzaniu do
100–110˚C usuwać bez trudu tak wklejone szyny.

Metale i tworzywa sztuczne łączy się zależnie od postaci tworzywa polimerycznego.

Z miękkimi piankami poliuretanowymi czy innymi łączy się je zwykle za pomocą klejenia
płaszczyznowego (jak w rurowych protezach szkieletowych, pokrywanych blokami
piankowymi), pomijanego przy stosowaniu gotowych pokryć ciałopodobnych klejonych
zwykle wyłącznie do leja i kostki lub uchwytu nadgarstkowego. Do łączenia z tworzywami
twardymi (płyty lite, laminaty itp.) stosuje się zwykle nitowanie (jak w łączeniach lejów czy
tulei z szynami metalowymi) lub laminowanie (na przykład z płytkami łączącymi elementów
rurowych), z ukształtowaniem laminatu na elemencie metalowym zapewniającym wraz
z siłami przyczepności sztywność i wytrzymałość zespolenia. Twarde uchwyty lub
podłokietniki kul i lasek (tarnamidowe lub podobne), stanowiące przedłużenie rur nośnych,

łączy się z nimi za pomocą połączeń wciskowych.

Łączenie płyt oporowych (oparcia, siedzenia itp.) z ramami wózków inwalidzkich czy

przedmiotów rehabilitacyjnych dokonuje się zwykle za pomocą śrub i wkrętów. Materiały
sztywniejące (opaski Boforsa, I.W. czy Verplex, płyty sztywniejące) łączą się dobrze
z metalami na zasadzie adhezji (przyczepności), jednakże ich mniejsza wytrzymałość
mechaniczna zmusza do zwiększania powierzchni kontaktowej i ograniczenia wyłamujących
obciążeń kątowych. Stosuje się, więc powszechnie połączone z konstrukcją metalową taśmy

łączące rozmieszczone wzdłuż całej długości przedmiotu, często zaopatrywane w niewielkie
występy, zapobiegające ruchom poślizgowym.

4. Łączenie tworzyw sztucznych z innymi materiałami

Łączenie tworzyw sztucznych w różnych postaciach ze skórą, materiałami

włókienniczymi, drewnem i metalami zostało już omówione wcześniej.

Należy jeszcze wspomnieć o łączeniu lejów z laminatu z płytkami łączącymi elementów

rurowych za pomocą nadlewów dennych, wykonywanych po utwardzeniu leja i zdjęciu
rękawa zewnętrznego, za pomocą wypełnienia mieszaniną żywicy z opiłkami aluminiowymi
lub trocinami (wypełniacz) tulei zwiniętej ze sztywnej folii i nasadzonej na końcową część
leja. Daje to płynne zwiększenie grubości ścian w stronę szczytu zakończonego okrągłym
masywem o płaskiej podstawie, łączonej z płytką konstrukcji rurowej za pomocą śrub lub
wkrętów. Częściej jednak stosuje się laminowanie w kształcie zapewniającym ścisłe objęcie
kołnierza płytki łączącej zwężeniem laminatu, powstałym przez zaciśnięcie podwiązanymi
w tym miejscu warstwami zbrojeniowymi, które tworzą wraz z utwardzoną żywicą silną
grubą ścianę o strukturze warstwowej, zapewniającą wytrzymałość połączenia.

W przypadkach wymagających specjalnego wzmocnienia stosuje się dodatkowo krótkie

(60-80 mm) taśmy łączące, wlaminowywane w warstwową ścianę leja. Jest to rozwiązanie
o szczególnie wysokiej wytrzymałości.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jak łączy się skórę z innymi materiałami?
2. Jak łączy się materiały włókiennicze z innymi materiałami?
3. Jak łączy się metale z innymi materiałami?
4. Jak łączy się tworzywa sztuczne z innymi materiałami?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zaplanuj, w jaki sposób połączysz poszczególne elementy wkładki ortopedycznej

uzupełniającej brak przodostopia do konstrukcji wkładki użyjesz materiałów, takich jak:
tworzywo sztuczne na część podeszwową wkładki, filc blokowy do wypełnienia
przodostopia, stalka metalowa, skóra juchtowa do wykonania wyściółki, gąbka do izolacji
końca ubytku od uzupełnienia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące sposobów łączenia różnych

materiałów stosowanych w technice ortopedycznej,

2) dobrać właściwy rodzaje połączeń do poszczególnych elementów wkładki,
3) uzasadnić decyzję dokonania takiego wyboru.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

przykładowa dokumentacja techniczna wkładki uzupełniającej przodostopie,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Wykonujesz pas ortopedyczny elastyczny ze stalkami. Zaplanuj, w jaki sposób połączysz

stalki z elastycznym materiałem gorsetowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące sposobów łączenia różnych

materiałów stosowanych w technice ortopedycznej,

2) określić sposób połączenia elastycznej gumy gorsetowej ze stalkami,
3) uzasadnić decyzję dokonania takiego wyboru.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

przykładowa dokumentacja techniczna wkładki uzupełniającej przodostopie,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Wykonujesz gorset Jewetta. Zaplanuj, w jaki sposób połączysz:

−

ramy gorsetu wykonane z taśmy duraluminiowej,

−

ramy gorsetu z paskami łączącymi je,

−

peloty i ramy gorsetu z materiałami zabezpieczającymi przed kontaktem z ciałem
pacjenta.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące sposobów łączenia różnych

materiałów stosowanych w technice ortopedycznej,

2) określić sposób połączenia poszczególnych elementów gorsetu,
3) uzasadnić decyzję dokonania takiego wyboru.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

przykładowa dokumentacja techniczna wkładki uzupełniającej przodostopie,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wykonać połączenie skóry z innymi materiałami w konstrukcjach

mieszanych?



2) wykonać połączenie metalu z innymi materiałami w konstrukcjach

mieszanych?



3) wykonać połączenie tworzyw sztucznych z innymi materiałami

w konstrukcjach mieszanych?



4) wykonać połączenie materiałów włókienniczych z innymi materiałami

w konstrukcjach mieszanych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.

Nowoczesne

rozwiązania

konstrukcyjne

technice

ortopedycznej

4.4.1. Materiał nauczania

Rozwój techniki medycznej w ciągu ostatnich dziesiątków lat, w tym także techniki

ortopedycznej, nie pozostał bez wpływu na postępy w technologii ortopedycznej. Stała
modernizacja istniejących rozwiązań, wprowadzanie nowych, rozwój chemii, stwarzający
nowe możliwości w zakresie bazy materiałowej, a wreszcie pojawienie się nowych tworzyw,
uzyskiwanych nawet w warunkach kosmicznych – stawiają przed współczesną technologią
zupełnie nowe możliwości.
Ogólnie biorąc, można w tym rozwoju wyróżnić kilka odrębnych nurtów: badania naukowe,
mające stworzyć nowe tworzywa o właściwościach doskonalszych od obecnie stosowanych,
opracowywanie nowych technologii rozwijających dotychczasowe metody (na przykład
odlewy precyzyjne i wytłaczanie zamiast obróbki skrawaniem), a wreszcie szczegółowe
rozwiązania poszczególnych technologii, ciągle ulepszanych w celu zapewnienia im możliwie
największej doskonałości.

Nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne w protezowaniu kończyny dolnej

Nieustanny postęp nauk medycznych i inżynieryjnych uwypukla odrębność i specyfikę

zagadnień ortotyki i protetyki narządu ruchu, które nadal pozostają problemem społecznym
i organizacyjnym.

Wydzielamy dwie anatomiczne klasy protez ortopedycznych: protezy kończyny górnej

oraz protezy kończyny dolnej. W klasie protez kończyny dolnej rozróżniamy cztery ich
rodzaje:
1. Protezy części stopy.
2. Protezy goleni.
3. Protezy uda.
4. Protezy całej kończyny dolnej.

Amputacje w obrębie stopy podobnie jak różnice w długości stopy można uzupełnić

miękką wkładką do obuwia standardowego, jednakże w celu maksymalnego skorygowania
chodu oraz dla zapobieżenia powstania zmian w biomechanice stopy pacjent powinien być
zaopatrzony w:
a) samonośne protezowe uzupełnienie stopy,
b) protezę części stopy z ujęciem cholewkowym,
c) protezowe obuwie ortopedyczne.

Protezy samonośne części stopy są uzupełnieniem budowanym w oparciu o reguły

dotyczące wkładek protezowych, które w zależności od oczekiwań kosmetycznych pacjenta
mogą być artystycznie opracowane.

W przypadku amputacji części stopy czynnościowy wynik protezowania uzależniony jest

od możliwości kompensacji funkcji statycznej i dynamicznej stopy (rys.1). Kwalifikując
pacjenta do zabiegu amputacji części stopy należy zwrócić szczególną uwagę na
zbilansowanie siły przenoszonej przez ścięgno Achillesa, która doprowadzając do
końskostopia skutkuje modzelami i owrzodzeniami na przednio – dolnej powierzchni kikuta
stopy [12].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 1. Układ statyczny i dynamiczny stopy

Paluch staje się punktem stałym przyczepów mięśni, które działają na podudzie w fazie

uniesienia pięty. W przypadku amputacji palucha funkcję tę zastępuje się w obuwiu
ortopedycznym sprężystą taśmą stalową. Dla zapewnienia dobrego podłoża dla głów kości
śródstopia należy zastosować wkładkę jak w przypadku stopy płaskiej nie utrwalonej
i wypełnić przestrzeń po paluchu. W celu uniknięcia zapadania się skóry wierzchniej obuwia
podnoski powinny sięgać ponad przodostopie.

U pacjentów po amputacji w obrębie śródstopia dochodzi do czynnościowego wydłużenia

amputowanej kończyny w wyniku przewagi zginaczy podeszwowych stopy, co wymaga
podwyższenia obuwia drugiej kończyny. Cholewka wysokość 18 – 20 cm powinna mocno
przylegać do nogi oraz mieć dobre zamknięcie ponad stawem skokowym. Podnosek powinien
sięgać do przodostopia natomiast zakładka poza przodostopie łącząc się z podnoskiem.
W celu dobrego ujęcia pięty zakładka powinna być podwyższona o 3 cm. Obcas może sięgać
do przodostopia celem uniknięcia złamania stalowej taśmy w podeszwie. Przestrzeń po
amputowanym przodostopiu należy uzupełnić z miękko wyścielonym wyżłobieniem dla kikuta.

Po amputacjach w stawie Choparta lub Lisfranca występuje nie w pełni wydolny

mechanicznie kikut, który wymaga podobnego obuwia jak przy amputacji w obrębie
śródstopia, ale cholewka musi mieć wysokość 23–25 cm, natomiast język należy ukształtować
z bardzo mocnej skóry z wąską sprężystą taśmą stalową dosztywniającą staw skokowy.

Amputacja całej stopy wymaga zaopatrzenia protezą goleni ze stopą protezową. Typowa

stopa SACH (Solid Ankle Cushion Heel) umożliwia amortyzację obcasem, a brak ruchu
w stawie skokowym ułatwia wahadłowe kroczenie naprzemienne. Najnowsze generacje stóp
protezowych opracowywane są pod kątem zapewnienia propulsji, która redukuje wydatek
energetyczny związany z chodem utykającym. Dynamiczne stopy akumulują energię
odkształcenia obcasa, a bardziej wyrafinowane konstrukcje również energię odkształcenia
elementu podudziowego, celem uzyskania efektu propulsji.

Po amputacji w okolicy stawu skokowego konieczne jest (z uwagi na brak miejsca)

zastosowanie specjalnej stopy protezowej o obniżonym profilu. Poszerzony obrys kikuta
w części dystalnej warunkuje wykonanie leja protetycznego nie odwzorowującego
naturalnych kształtów, co skutkuje złym wynikiem kosmetycznym, rzadko akceptowanym
przez kobiety.

Typowa proteza goleni wykonywana jest na kikut o długości kości piszczelowej około

13 cm (na granicy 1/3 bliższej i środkowej kości piszczelowej). Kikut zaopatrzony miękkim
lejem wewnętrznym umieszczony jest w leju protetycznym połączonym ze stopą protezową
konstrukcją:

−

zewnątrzszkieletową, odwzorowującą naturalny kształt kończyny,

−

wewnątrzszkieletową, osłoniętą pokryciem kosmetycznym.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Powszechnie stosowana od 1959 r. proteza typu PTB (Patellar Tendon Bearing)

z oparciem podrzepkowym, obejmuje od góry połowę rzepki i część kości udowej a ciężar
ciała opiera się głównie na półeczce podrzepkowej (okolica więzadła właściwego rzepki) oraz
na pozostałej powierzchni kikuta z wyjątkiem punktów i okolic wymagających odciążenia
(rys.6).

Rys. 2. Odmiany leja protezy goleni typu PTB: a – standardowa z zaczepami do paska

nadkolanowego; b – odmiana z podwyższonymi ściankami bocznymi i klinami

nadkłykciowymi; c – odmiana PTS z ujęciem okolicy nadkłykciowej i nadrzepkowej.

Zapewnienie takiego rozkładu sił jest wynikiem wykonania odlewu gipsowego przy

zgięciu w stawie kolanowym 30º, a następnie dokonaniu modyfikacji polegających na:

−

wcięciu w okolicy więzadła właściwego rzepki,

−

odbarczeniu występów kostnych,

−

zapewnieniu stabilizacji przez nacisk na tkanki miękkie bocznej i tylnej powierzchni
kikuta,

−

pozostawieniu wolnej przestrzeni dla ścięgien zginaczy stawu kolanowego,

−

proteza typu PTB zamocowana jest: a) zawieszeniem szelkowym z elastycznym paskiem
nadkłykciowym, b) tulejką udową z szynami z ruchem wolnym w przegubie stawu
kolanowego, c) zmodyfikowanym kształtem leja typu nadrzepkowo / nadkłykciowego –
PTS (Prothèse Tibiale Supracondylienne), typu nadkłykciowego:

−

KBM (Kondylen-Bettung-Münster) z zawieszeniem klinowym wkładanym
pomiędzy ścianę przyśrodkową leja, a kłykieć przyśrodkowy kości udowej,

−

w modyfikacji kosmetycznej, z użyciem materiałów sprężystych (rys.3),

−

samonośnym lejem wewnętrznym z trzpieniem mocującym w leju protetycznym
(rys. 4).

Rys. 3. Proteza goleni typu KBM

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 4. Samonośny lej wewnętrzny z trzpieniem mocującym w leju protetycznym

Zastosowanie tulejki udowej z szynami wbudowanymi do protezy umożliwia

kontrolowanie stawu kolanowego w przypadkach jego niestabilności. Natomiast w celu
uzyskania efektu odciążenia całego kikuta podudzia (np. po amputacjach ze wskazań
naczyniowych) do protezy wbudowuje się ortezę dwuszynową z tulejką podpierającą guz
kulszowy.

Kikuty goleni o długości powyżej 15 cm są trudne do zaprotezowania z uwagi na: zły

wynik kosmetyczny uwarunkowany szablowatym kształtem kikuta, niedostateczne pokrycie
kości tkanką miękką w odcinku obwodowym.

Krótkie kikuty goleni (długości mniejszej niż szerokość trzech palców poniżej

przyczepów zginaczy stawu kolanowego u pacjentów dorosłych) nie dysponują wystarczającą
dźwignią do napędu protezy. W takich przypadkach wykonywane są protezy udowe,
charakteryzujące się zastosowaniem modułu przegubu kolanowego, zgodnie z regułami
obowiązującymi przy protezowaniu po zabiegu wyłuszczenia w stawie kolanowym.
Wprawdzie ustawienie krótkiego kikuta goleni w zgięciu 90º (pozycja klęczna) daje w pełni
wydolny kikut oporowy to jednak wynik kosmetyczny i funkcjonalność protezy są
niezadowalające.

Zabieg wyłuszczenia w stawie kolanowym wymaga zaopatrzenia protezą konstrukcji

wewnątrzszkieletowej z zastosowaniem przegubu kolanowego o specjalnym ustawieniu osi,
umożliwiającym uniknięcie nadmiernego wydłużenia komponenty udowej protezy.
Rozwiązania takie są kosztowne.

Typowa proteza uda wykonywana jest na kikut, którego kość udową skrócono o 13 cm

mierząc od szpary stawu kolanowego osoby dorosłej, oraz z poprawnie zbilansowanym
układem mięśniowym.

Współczesne osiągnięcia w dziedzinie protetyki ortopedycznej sprawiły, że zabieg

amputacji nie może być postrzegany przez chirurgów jako proste odjęcie kończyny, gdyż
mioplastyczny kikut sterujący nowoczesną protezą to nowy narząd ruchu.

Obecnie na rynku dostępna jest cała gama różnych modułów protezowych, które muszą

być precyzyjnie dobrane do warunków anatomicznych amputanta, wydolności kikuta
i oczekiwanej aktywności fizycznej. Jedna z najszerszych ofert dotyczy modułów przegubów
kolanowych poczynając od drewnianych mechanizmów jednoosiowych z ruchem wolnym,
przez tytanowe mechanizmy wieloosiowe wspomagane mechanicznie, pneumatycznie czy
hydraulicznie do rozwiązań z wbudowanym mikroprocesorem sterowanym sensorami
umieszczonymi w elemencie podudziowym (rys.5).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 5. Najnowsze rozwiązania konstrukcyjne protezy

Trzeba jednak pamiętać, że pełne wykorzystanie ich możliwości wymaga zastosowania

pełnokontaktowego leja protetycznego. Protezy z lejami pełnokontaktowymi, które
zapewniają równomierny rozkład sił umożliwiają osiągnięcie najlepszego wyniku
funkcjonalnego, jednakże muszą być wykonane z wyjątkową dokładnością.

W przypadku pacjentów z niepełną wydolnością kikuta, lub osób w wieku starszym

wykonywane są protezy z lejem czworobocznym podpierającym pod guz kulszowy (rys.6),
lub leje o kształcie trójkątnym podpierające pod krętarz większy.

Rys. 6. Lej z podparciem pod guz kulszowy

Kikuty udowe krótsze niż 8 cm poniżej gałęzi kości łonowej, u osoby dorosłej,

zaopatrywane są specjalnymi protezami całej kończyny dolnej (z ujęciem miednicy), które
unieruchamiają staw biodrowy i posiadają dodatkowy przegub w udowym elemencie protezy.

Brak kikuta udowego jest wskazaniem do zaopatrzenia protezą całej kończyny dolnej.

Od 1953 r. wzorcową konstrukcją pozostaje w takich przypadkach proteza kanadyjska, której
lej obejmuje całą miednicę i jest szczelnie domodelowany ponad grzebieniami kości
biodrowych. Pierwotnie proteza ta posiadała konstrukcję zewnątrzszkieletową z ruchem
wolnym w przegubach stawu kolanowego i biodrowego. Przesunięcie osi stawu biodrowego
do przodu względem mechanicznej osi protezy całej kończyny dolnej, a osi stawu
kolanowego ku tyłowi powoduje, że przy pełnym obciążeniu powstają momenty obrotowe
powodujące ryglowanie przegubów protezy (rys.7).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 7. Proteza stosowana przy krótkich kikutach i po wyłuszczeniu w stawie biodrowym

W dopasowywaniu przedmiotów ortopedycznych obowiązuje reguła trójpunktowego

oddziaływania konstrukcji technicznej na obejmowany odcinek ciała. Po zabiegu
wyłuszczenia w stawie biodrowym konieczne jest szczelne ujęcie grzebieni kości biodrowych
uniemożliwiające przyśrodkowe przemieszczanie guza kulszowego, co mogłoby doprowadzić
do opierania leja na brzegach panewki. Pozostawienie głowy kości udowej i krętarza
poprawia warunki protezowania i pozwala zachować przyczepy bardzo silnych mięśni.

Podstawowym warunkiem prawidłowego wykonania protezy ortopedycznej jest

umiejętne wypełnienie formularza miarowego oraz pobranie miary gipsowej. Wykonanie leja
w technologii laminowania na odlewie gipsowym, w którym dokonano stosownych
modyfikacji jest najbardziej rozpowszechnione. Do wzmocnienia konstrukcji wykorzystuje
się matę z włókna szklanego lub węglowego, natomiast umiejętne rozprowadzenie żywic
o różnej twardości i elastyczności warunkuje sposób zamykania protezy i komfort
codziennego jej użytkowania. Wykonanie pokrycia kosmetycznego z materiałów gąbczastych
o różnej gęstości poprawia wynik estetyczny i przedłuża okres jego użytkowania, jednakże
efekt końcowy uzależniony jest głównie od zdolności artystycznych wykonawcy.

Najbardziej wyrafinowane technologie zakładają budowanie protez ortopedycznych,

w oparciu o wypełnienie formularza miarowego i zapisanie obrazu w technologii cyfrowej.
Dane te, po odpowiednim przetworzeniu umożliwiają obrabiarce cyfrowej wyrzeźbienie
odpowiednika odlewu gipsowego. Tak wykonana proteza próbna zostaje odesłana celem
przymierzenia i naniesienia stosownych poprawek, po uwzględnieniu, których wykonywana
jest proteza właściwa. Wprawdzie wykorzystanie komputerów w produkcji protez
ortopedycznych zwiastuje istotne zmiany w technologii, jednakże nie należy oczekiwać
dezaktualizacji opinii Hohmanna z 1923 r.: „Kupowanie masowo produkowanych wkładek
ortopedycznych nie jest właściwym rozwiązaniem zagadnienia”.

W przypadku pacjentów po amputacji przezmiednicznej konieczne jest wydłużenie leja

ku górze, które zapewni podparcie pod łuki żebrowe, trzecim punktem pozostaje szczelnie
ujęty grzebień kości biodrowej (rys.8).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 8. Lej protezy stosowanej po amputacji przezmiednicznej

Popularyzacja protez o konstrukcji wewnątrzszkieletowych zdezaktualizowała podział na

protezy tymczasowe (konstrukcje wewnątrzszkieletowe umożliwiające zmianę kątowych
wstawień elementów oraz wymianę leja wraz ze zmianą kształtu kikuta w procesie jego
formowania i obkurczania mięśni) oraz protezę ostateczną (konstrukcję zewnątrzszkieletową
odwzorowującą naturalne kształty i ustawienia protezy tymczasowej). Współczesnym
odpowiednikiem protezy tymczasowej jest lej próbny wykorzystywany do przetestowania
poprawności modyfikacji wprowadzonych przy obróbce odlewu gipsowego lub celem
przemodelowania kikuta przy zmianie techniki protetycznej. Coraz częściej w procesie
pierwotnego formowania kikuta i wczesnej rehabilitacji ruchowej stosowane są
konfekcjonowane protezy terapeutyczne. Wśród protez terapeutycznych rozróżniamy protezy
z lejem pneumatycznym (stosowane głównie w lecznictwie zamkniętym z uwagi na
konieczność ograniczania czasu stosowania) oraz protezy z regulowanym lejem
(umożliwiające częściowe obciążanie kikuta i zachowanie stereotypii chodu naprzemiennego
oraz stanowiące wczesne uzupełnienie kosmetyczne). Modyfikowanie leja protezy
terapeutycznej możliwe jest przez zastosowanie regulowanych zapięć (rys.9) lub
zastosowanie niskotemperaturowych materiałów termoplastycznych.

Rys. 9. Modyfikacja leja protezy przez zastosowanie zapięć.

Postęp technologiczny i cywilizacyjny umożliwił osobom niepełnosprawnym udział

w życiu zawodowym i sportowym, ale z uwzględnieniem uprzywilejowanych reguł.
Niejednokrotnie podjęcie aktywności zawodowej lub sportowej związane jest z koniecznością
zaopatrzenia pacjenta w dodatkową protezę wykraczającą poza opisane wyżej standardy
postępowania, a która może być stosowana czasowo. Przykładem mogą być sportowcy,
którzy po amputacji potrafią przebiec 100 m w czasie poniżej 12 sek. Z kolei rolnik chodząc
po niestabilnym podłożu, musi mieć protezę o konstrukcji zewnątrzszkieletowej celem
zwiększenia odporności na uszkodzenia mechaniczne oraz wbudowane szyny kontrolujące
staw kolanowy [8]. W przypadku sportowców, celem zapewnienia wytrzymałości na
przeciążenia i umożliwienie większej dynamiki, stosowane są specjalne stopy protezowe,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

które wyglądem odbiegają od naturalnych kształtów, umożliwiają one wprawdzie chód,
jednak należy uznać go za niewydolny.

Rys. 10. Proteza udowa z lejem protezowym typu MAS.

Zdjęcie powyżej (rys.10) przedstawia protezę udową gotową do przymiarki. Pokazano

tutaj najlepszy rodzaj leja protezowego połączony z najlepszym, obecnie dostępnym kolanem
protezowym.

Lej MAS widoczny na rysunku 10 wykonany jest dwuwarstwowo. Wewnętrzny lej

zrobiony jest z elastycznego materiału termoplastycznego. Lej zewnętrzny to sztywny
kontener z kompozytu akrylowego. Jest to pełnokontaktowy lej na wentyl. Krawędzie leja są
elastyczne i nie uwierają podczas chodzenia i siedzenia, gdyż dopasowują się do nogi.
W przypadku schudnięcia kikuta, co zdarza się często, łatwo jest od nowa dopasować ten sam
lej do kikuta wciskając pomiędzy dwie warstwy leja dodatkową wkładkę. Termoplast
wewnętrznego leja to przyjazny dla skóry materiał, można go w razie konieczności łatwo
i wielokrotnie formować.

Rys.11. Lej kikutowy typu MAS

Rysunki (11,12,13) pokazują krawędzie leja MAS (Marlo Anatomical Socket). Krawędź

tylna wycięta jest poniżej fałdy pośladka, dzięki czemu oba pośladki są symetryczne.

W innych lejach (quad, owalny) pośladek po stronie amputacji jest podparty, co wyraźnie

widać w każdych spodniach.

Rys.12. Lej kikutowy typu MAS

MAS to śmiała modyfikacja leja owalnego znacznie poprawiająca mechaniczne

właściwości, komfort noszenia i zewnętrzny wygląd protezy. Lej MAS nie podpiera kości

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

kulszowej, a obciąża całą objętość kikuta. Przednia i tylna krawędź jest znacznie obniżona,
co sprawia, że kikut ma większy zasięg ruchów, lej jest płytszy, proteza zakłada się łatwiej.
Lej MAS stabilizuje bocznie kikut od wewnętrznej strony kości kulszowej umożliwiając
bardziej symetryczne chodzenie w protezie. Na zdjęciu 12 pokazano pacjentkę w protezie
z lejem próbnym MAS. Widać jak zewnętrzna krawędź leja przylega ściśle do biodra. Daje to
bardzo dobry efekt kosmetyczny. Niezależnie od ustawienia nogi biodro nie traci kontaktu
z lejem, który przylegając na całej powierzchni kikuta nie uwiera i daje poczucie
bezpieczeństwa i komfortu. Widać również, iż lewy pośladek nie jest podparty przez lej,
wygląda więc w miarę symetrycznie.

Kolejne zdjęcia poniżej (rys.13), wzięte są z niemieckiego miesięcznika fachowego

Orthopadie Technik, który w 2004 roku opublikował duży artykuł promujący nową technikę
MAS. Autorzy określają lej MAS jako rewelacyjny i bezkonkurencyjny w większości
przypadków amputacji uda.

Rys. 13. Lej kikutowy typu MAS

Zdjęcia te pokazują, że pacjent z bardzo krótkim kikutem bez problemu schyla się do

przodu – niska krawędź przednia leja nie uwiera w brzuch i nie zsuwa lejka z kikuta. Jak już
wspomniano, charakterystyczne dla leja MAS jest ścisłe dopasowanie zewnętrznej krawędzi
leja, widać to na środkowym zdjęciu. W każdej pozycji, nawet podczas siedzenia lej
przywiera do biodra dając poczucie komfortu i łatwość sterowania protezą.

Zdjęcia 14 pokazuje krawędzie przednią i tylną leja MAS. Lej poniżej wykonany jest

dwuwarstwowo, ale zewnętrzna sztywna warstwa lejka jest jeszcze nie wycięta. To pierwsza
przymiarka leja „ostatecznego”.

Rys. 14. Lej kikutowy typu MAS

Zwykle leje MAS wykonuje się w połączeniu z pełno-kontaktowym zawieszeniem na

wentyl. Lej zakłada się przy pomocy specjalnej pończochy, po czym zamyka się wentyl,
dzięki czemu kikut zasysa się w leju i nie spada. Jest to najlepszy rodzaj zawieszenia protezy
udowej, umożliwia dobrą kontrolę ruchów protezy.

Lej MAS można też połączyć z silikonową pończochą zawijaną na kikut i zaczepioną

w leju przy pomocy trzpienia, linki lub zassania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zdjęcie 15 pokazuje rozwiązanie typu "open fitting" - lej otwarty. Elastyczna wkładka
z poliuretanu naciągnięta na kikut umieszczona jest w otwartym - powycinanym lejku.
Objętość tego lejka można regulować przy pomocy dodatkowej opaski z taśmy Velcro. Takie
rozwiązanie stosuje się w przypadku pacjentów o niestabilnej objętości kikuta (np. obwód
kikuta rano o 3 cm większy niż wieczorem). Pacjent sam przy pomocy paska na lejku
dopasowuje sobie odpowiednio ucisk lejka. Tego typu rozwiązania stosowane są również
w przypadku dobrze umięśnionych kikutów, które podczas napięcia mięśni znacznie
powiększają swoją objętość. Leje takie robi się też dla sportowców.

Rys. 15. Lej otwarty ."open fitting"

Poniżej pokazanych jest kilka zdjęć demonstrujących lej MAS. Zdjęcia wzięte są z kursu
organizowanego przez Marlo Otiz'a w 2000 roku w Holandii.

Rys.16. Lej kikutowy typu MAS

Na rysunku widać możliwy zasięg ruchów w nowym leju oraz symetrię pośladków. Pacjent
siedzący na prawym zdjęciu nie używa specjalnego adaptera obracającego podudzie protezy,
a w normalny, nieskrępowany sposób siedzi z nogą na nodze. Takich rezultatów nie da się
osiągnąć stosując inne typy lejów protezowych.
Najważniejsze zalety leja MAS:

−

wyjątkowy komfort podczas siedzenia użytkownika – tylna krawędź leja jest znacznie
obniżona, dzięki czemu użytkownik protezy siedzi symetrycznie na obu pośladkach, a nie
na leju,

−

możliwość schylania się – przednia ściana leja również znacznie obniżona nie
przeszkadza podczas schylania się,

−

wyjątkowo dobra boczna stabilizacja, dzięki czemu możliwy jest symetryczny chód,

−

większy niż w innych rodzajach leja zasięg ruchów i rotacji protezy,

−

bardzo dobra „kosmetyka”,

−

łatwość zakładania leja dzięki temu, że jest płytszy niż inne leje.

Wykonanie leja typu MAS opiera się na tradycyjnej technice negatywu/pozytywu gipsowego.
Pobierana jest gipsowa miara kikuta i kości biodrowych i na jej podstawie modeluje się

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

gipsowy model – pozytyw kikuta. Następnie wykonuje się lej próbny z przeźroczystego
materiału. Pozwala to na sprawdzenie jak układają się tkanki kikuta w leju. Przeźroczysty
materiał termoplastyczny daje się łatwo kształtować, można, więc lej próbny modyfikować
tak, aby uzyskać idealne dopasowanie. Zwykle protezę z lejem próbnym pacjent zabiera do
domu, żeby dobrze przetestować lej. Po uzyskaniu odpowiedniego kształtu leja wykonuje się
tak zwany lej ostateczny.
Rodzaje protez modularnych

Kryteria rodzajów protez:

−

poziom amputacji,

−

konstrukcja,

−

techniczne,

−

funkcjonalność,

−

budżet,

−

jakość.

Rys. 17. Rodzaje protez modularnych

1. Według kryterium konstrukcji protezy dzielimy na modularne (rys.16) i zewnętrzno-
szkieletowe.
Proteza modularna, składa się z modułów: stopy protezowej, łączników, adapterów, leja
protezowego, kolana, zewnętrznej kosmetyki i elementów specjalnych. Zaletą protez
modularnych jest możliwość wymiany tych elementów. Można jedno kolano zastąpić innym
lub wymienić tylko lej, kiedy nie pasuje.

2. Aby dobrze opisać protezę trzeba znać kilka technicznych aspektów - rodzaj leja
protezowego i z czego lej jest wykonany. Poza kształtem leja protezę określają typy
zastosowanych elementów stopy i kolana.

3. Kolejne kryterium podziału protez to funkcjonalność: protezy tymczasowe, protezy
sportowe, protezy dla osób aktywnych, protezy geriatryczne, kosmetyczne, itd.

Stopa typu SACH (rys.18)
Jest to najczęściej stosowany typ stopy, który charakteryzuje się prostotą, małym ciężarem,
trwałością i niską ceną. Stopa SACH (solid ankle cushion heel) to sztywna konstrukcja bez
ruchomych elementów, wykonana jest najczęściej z drewna lub tworzywa sztucznego do
którego przyklejone są wykonane z miękkiego materiału części pięty i przodostopia. Miękkie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

części stopy umożliwiają absorpcję energii podczas lądowania pięty oraz płynne przeniesienie
ciężaru ciała w fazie podparcia.

Rys. 18. Stopa typu SACH

Materiał, z którego wykonana jest stopa SACH absorbuje energię, oznacza to w praktyce, że
na takiej stopie trudno byłoby podskakiwać. Większość producentów ortopedycznych
wytwarza własną stopę SACH. Konstrukcje te różnią się między sobą rodzajem materiału,
zewnętrznym kształtem, wysokością zalecanego obcasa (od 0 do 45 mm) i ciężarem. Stopy
tego typu zalecane są przede wszystkim przy amputacjach poniżej kolana.
Stopa dynamiczna „energy storing” (rys.19).

Rys.19. Stopa dynamiczna „energy storing”

Dzięki zastosowaniu nowoczesnych materiałów sprężystych, takich jak kompozyty

węglowe uzyskano nową jakość w konstrukcji stopy. Stopa działa jak sprężyna, która
przyjmuje energię w momencie uderzenia pięty, a następnie energię zwraca w fazie odbicia
palców. To teoria. Wiele badań porównawczych wykazuje mniejsze zużycie energii podczas
chodzenia na takiej stopie, jak też brak różnic. Jedna z zalet stopy dynamicznej jest
bezsprzeczna: stopa pozwala na łatwiejsze podchodzenie pod górę. Główną wadą tej
konstrukcji stopy jest jej cena. Z reguły stopy dynamiczne są najdroższe, kosztują
w granicach 3 tysięcy euro. Ponieważ stopa dynamiczna oddaje energię, dodatkowo naraża
tym samym kikut na obciążenia. Nie stosuje się takiej stopy przy krótkim, problematycznym
kikucie. Tak jak i stopy SACH, stopy dynamiczne zalecane są przede wszystkim przy
amputacjach poniżej kolana. W wyższych amputacjach trudno jest uzasadnić zalety tej stopy.
Prekursorem i najbardziej znanym producentem stóp dynamicznych była amerykańska firma
FLEX. Około 20 lat temu wprowadziła ona na rynek stopę „Flex foot”. Obecnie istnieje
bardzo wiele odmian i rodzajów stóp dynamicznych. Niektóre z nich produkowane są
z dodatkowymi funkcjami i możliwościami ustawiania, na przykład sztywności stopy, lub
możliwości rotacji.

Stopy ze stawem skokowym (rys.20).

To najstarszy rodzaj stopy protezowej, ale nadal bardzo często stosowany, a nawet

ostatnio modny w protetyce. Tego typu stopa posiada ruchomy element stawu skokowego
jednoosiowy lub wieloosiowy. Stopa zalecana jest przy amputacjach wyższych, zgodnie
z logiką iż utrata dwóch lub trzech stawów wymaga większej swobody ruchów stopy. Nie ma
również przeciwwskazań w stosowaniu tej stopy przy amputacjach poniżej kolana. Zaletą
stopy ze stawem skokowym jest jest możliwość stosowania różnej sztywności stawu,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

dostosowanej do indywidualnego użytkownika. Stopa ze stawem wieloosiowym pozwala
chodzić po nierównym terenie, stopa sama ustawia się odpowiednio do podłoża. To
najbardziej „komfortowa” stopa protezowa, chociaż nieco cięższa od SACH i wymaga
częściej przeglądów i napraw.

Rys. 20. Stopa ze stawem skokowym

Mechaniczne kolano protezowe pełni ważną funkcję w protezie powyżej kolana: symuluje

naturalny ruch kończyny, to znaczy zginanie i prostowanie podczas chodzenia i siedzenia,
jednocześnie zapewnia bezpieczne podparcie w fazie stania na protezie. Kontrola ruchów
kolana jest pośrednia, użytkownik protezy wykorzystuje siły inercji, aby kolano wyprostować
lub zgiąć, wszak nie ma mięśni prostujących i zginających kolano. Pomimo to dobrze
wytrenowany pacjent może przyzwoicie chodzić nawet na prymitywnym kolanie
zawiasowym.

Rys. 21. Kolana protezowa

Oprócz problemu stabilności kolana w fazie podparcia (kolano nie może zgiąć się, bo

pacjent upadnie), istnieje jeszcze inny problem: stopa protezowa wraz z podudziem
zachowuje się jak wahadło, którego ruch może opóźniać chodzenie. Proste kolana protezowe
posiadają dlatego wspomaganie prostowania w postaci sprężyny lub gumy, bardziej
zaawansowane kolana wykorzystują elementy pneumatyczne lub hydrauliczne.

W ostatnich latach nastąpił bardzo szybki rozwój technologiczny w protetyce i powstało

wiele nowych elementów protezowych. Obecnie jest na rynku europejskim można spotkać
ponad sto różnych kolan, od przestarzałych zewnętrzno-szkieletowych, jednoosiowych
zawiasów, poprzez modularne, wieloosiowe, skomplikowane hydrauliczne konstrukcje, do
najbardziej zaawansowanych, sterowanych elektronicznie.
Protezy goleni
Każda modularna proteza dla amputacji goleni składa się z czterech elementów:

−

leja protezowego,

−

stopy protezowej,

−

łączników,

−

zewnętrznego pokrycia.

Elementy protezy połączone są przy pomocy znormalizowanych zaczepów, które pozwalają
na łatwą regulację ustawienia protezy a także umożliwiają szybką wymienialność tych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

elementów. W ciągu kilku minut technik może zamontować na przykład inną stopę protezową
lub może wymienić lej protezowy, jeśli ten się zużył albo nie jest dobrze dopasowany.

Dla amputacji poniżej kolana wykonuje się następujące rodzaje protez (podział według
rodzaju leja):

−

protezy konwencjonalne z szynami i gorsetem udowym,

−

protezy z miękką wkładką typu pe-lite,

−

protezy z pończochą silikonową,

−

kombinacje powyższych.

Wśród protez goleni można znaleźć wiele rozwiązań konstrukcyjnych. Poniżej przedstawiono
niektóre z nich (22–23).

Rys. 22. Skórzana proteza konwencjonalna

Rys. 23. Zmodyfikowana proteza konwencjonalna

Rys. 24. Proteza z lejkiem PTB/KBM

Rys. 25. Zawieszenie protezy KBM na pasku

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 26. Zawieszenie protezy goleni na rękaw kolanowy z żelu

Rys. 27. Pończochy z żelu do zawieszenia protezy

Jednym z typów protezy goleni jest typ KBM (rys. 24–27). Protezę można wykonać tak,

aby była lekka (proteza goleni nie powinna być cięższa niż 2 kg). W lejku protezowym
miękka wkładka i bawełniane pończochy kikutowe zapewniają komfort noszenia protezy.
W protezach dla osób starszych można zastosować pończochy z żelu lub miękkiego silikonu
zamiast miękkiej wkładki typu pe-lite. Żel jest droższym rozwiązaniem i nie zawsze się
sprawdza. Nie wszystkim służy stały ucisk na tkanki kikuta, szczególnie podczas siedzenia.

Rys. 28. Proteza modułowa goleni

Rys. 29. W protezach goleni stosuje się czasami specjalne elementy takie jak np. elementy resorujące –

absorbujące oraz elementy pozwalające na rotację stopy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Protezy udowe
Nowoczesna proteza udowa (bez pokrycia kosmetycznego), jak ta na zdjęciu 30, składa się
z trzech części połączonych łącznikami. Są to: lej, kolano i stopa.

Rys. 30. Proteza modułowa uda

Elementy łącznikowe protezy są znormalizowane, co oznacza, że istnieje możliwość łatwej
wymiany każdego elementu protezy, na przykład, jeśli lej protezowy nie pasuje, można go
zastąpić innym. Podczas dopasowywania protezy modularnej pacjent może wypróbować
różne rodzaje stóp, czy kolan zanim zdecyduje się na najlepsze rozwiązanie. Obecnie
dostępnych jest na rynku setki różnych typów kolan i stóp o różnych parametrach
i właściwościach.
Pokazana na zdjęciu proteza udowa składa się z lejka czworokątnego, który jest wygodny
podczas siedzenia na krześle. Czerwone elementy protezowe to lekkie, aluminiowe elementy
modularne. Kolano czteroosiowe zapewnia szybki wyprost podczas chodzenia i jest
stosunkowo bezpieczne. Stopa z miękką ruchomą kostką jest bardzo lekka i wygodna.
Nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne w protezowaniu kończyny górnej.

Protezy kończyn górnych, to konstrukcje techniczne uzupełniające brakujące części

narządu ruchu. Dzielimy je w zależności od poziomu amputacji, rozwiązań konstrukcyjnych
lub materiału, z którego są wykonywane. W zależności od poziomu amputacji, uszeregowanie
przedmiotów następuje w kolejności od najniższej: ręki, przedramienia dalej ramienia, aż do
najwyższej – wyłuszczenia w stawie barkowym. Mogą to być protezy kosmetyczne lub
roboczo-mechaniczne. Odnośnie materiałów protezy dzielimy na: skórzane, z tworzyw
sztucznych oraz modułowe. Protezy kończyny górnej wykonuje się indywidualnie dla
konkretnego pacjenta, zgodnie z zamówieniem. Ponieważ przedmioty te wykonywane są
indywidualnie, to możliwy jest optymalny dobór typu protezy, technologii wykonania
i materiałów do indywidualnych potrzeb zamawiającego. Protezy mogą być wykonane
tradycyjnymi metodami z naturalnych materiałów jak skóra oraz według nowoczesnych
rozwiązaniach technologicznych z materiałów i półfabrykatów produkowanych przez znane
firmy światowe.

Protezy kończyny górnej wykonywane są w następujących technologiach:

−

bioelektrycznej (ruch dłoni sterowany impulsem z napięcia mięśniowego),

−

hybrydowej,

−

mechanicznej (czynnościowe),

−

kosmetycznej (nieruchome).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 31. Proteza kosmetyczna

Rys. 32. Proteza kosmetyczna ramienia z tworzywa sztucznego z ręka bierną z PCV

Rys. 33. Proteza mechaniczna ręki

Historia rozwoju konstrukcji i technologii ortopedycznych wykazuje trwałość rozwiązań

prostych. Szczególne znaczenie w tej działalności ma zrozumienie zasad technologiczności
konstrukcji, od której w głównej mierze zależy wydajność i ekonomika procesu
produkcyjnego.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne znajdują zastosowanie w wytwarzaniu

protez kończyn?

2. Jakie nowoczesne materiały są wykorzystywane do budowy sprzętu zaopatrzenia

ortopedycznego?

3. Jakie nowoczesne rozwiązania stosuje się w konstrukcji leja protezowego?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj rysunek technologiczny kołnierza ortopedycznego sztywnego typu Florida

z podbródkiem (na zdjęciu poniżej). Dobierz materiały do wykonania kołnierza.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące dokumentacji technicznej

przedmiotów

ortopedycznych

materiałów

stosowanych

konstrukcjach

ortopedycznych,

2) wykonać rysunek technologiczny kołnierza,
3) dobrać materiały do wykonania tego typu kołnierza,
4) określić sposoby połączenia poszczególnych materiałów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

przykładowa dokumentacja techniczna kołnierza ortopedycznego,

−

eksponat kołnierza ortopedycznego,

−

zdjęcia różnych kołnierzy ortopedycznych,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Wykonaj rysunek technologiczny pokazanej na zdjęciu kamizelki Desaulta stabilizującej

staw barkowy. Dobierz materiały do wykonania kamizelki.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące dokumentacji technicznej

przedmiotów

ortopedycznych

materiałów

stosowanych

konstrukcjach

ortopedycznych,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2) wykonać rysunek technologiczny kamizelki,
3) dobrać materiały do wykonania tego typu kamizelki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4,

−

przykładowa dokumentacja techniczna ortez obręczy kończyny górnej i stawu
barkowego,

−

zdjęcia różnych ortez kończyny górnej,

−

poradnik dla ucznia

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wykorzystać nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne i technologie

podczas projektowania przedmiotów ortopedycznych?



2) wykorzystać nowoczesne surowce i materiały w projektowaniu

przedmiotów ortopedycznych?



3) zmodernizować

standardowe

konstrukcje

przedmiotów

ortopedycznych i sprzętu rehabilitacyjnego?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

8. Na rozwiązanie testu masz 30 min.

Powodzenia!

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Wózek inwalidzki zbudowany jest na podstawie konstrukcji

a) szkieletowej.
b) skorupowej.
c) rurowej.
d) drewnianej.

2. Protezy o konstrukcji rurowej zwane są także protezami

a) konwencjonalnymi.
b) modularnymi.
c) szkieletowymi.
d) skorupowymi.

3. Konstrukcja skorupowa (powłokowa) jest to konstrukcja bezszkieletowa w formie

ukształtowanej przestrzennie płyty przenoszącej główne obciążenia mechaniczne
(konstrukcje otwarte) stosowane są
a) do produkcji łusek ortopedycznych.
b) do produkcji stóp protezowych.
c) do produkcji butów ortopedycznych.
d) do produkcji wózków inwalidzkich.

4. Metale i tworzywa sztuczne łączy się zależnie od

a) rodzaju tworzywa polimerycznego.
b) rodzaju przedmiotu ortopedycznego.
c) wieku zaopatrywanego.
d) wszystkie odpowiedzi są poprawne.

5. Do wykonania miseczki podkikutowej usztywniającej koniec leja użyjesz

a) tworzywo sztuczne.
b) stop aluminiowy.
c) mosiądz.
d) filc.

6. Skórę i tworzywa sztuczne łączy się zależnie od

a) rodzaju tworzywa.
b) rodzaju skóry.
c) rodzaju przedmiotu ortopedycznego.
d) powierzchni przedmiotu ortopedycznego.

7. Cykl produkcyjny przedmiotu ortopedycznego składa się z następujących etapów

a) zlecenie i zamówienie przedmiotu, pobranie miary, prowizoryczny montaż do

przymiarki, przymiarka, montaż definitywny i wykończenie, ocena wykonania
i odbiór przedmiotu.

b) pobranie miary, rozkrój materiału, przymiarka, montaż definitywny, odbiór

przedmiotu.

c) zlecenie i zamówienie przedmiotu, dobór materiału, prowizoryczny montaż do

przymiarki, przymiarka, montaż definitywny i wykończenie, sprzedaż.

d) zlecenie i zamówienie przedmiotu, dobór materiału, montaż przedmiotu,

wykończenie przedmiotu, sprzedaż.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8. Do wykonania leja protezy z laminatu prócz żywicy epoksydowej niezbędne jest użycie

a) skóry typu ircha.
b) filcu technicznego.
c) tkaniny z włókna szklanego.
d) gumy mikroporowatej.

9. Najpoważniejszym skutkiem zastosowania do produkcji wózka inwalidzkiego materiałów

o niskiej wytrzymałości jest
a) wyboczenie konstrukcji rurowej.
b) zwiększenie oporów ruchu.
c) wykonanie zbyt ciężkiej konstrukcji.
d) zbyt duża sprężystość konstrukcji.

10. Elementy łączące kratownicę przestrzenną ortezy szynowo opaskowej przenoszącej

główne obciążenia, stanowią konstrukcję
a) szkieletową.
b) powłokową.
c) taśmową.
d) miękką.

11. Stopa protezowa posiadająca drewniany rdzeń, obłożony elastycznym tworzywem

sztucznym to stopa typu
a) Chopart.
b) Sach.
c) ProSymes.
d) Elation.

12. Protezy kończyny górnej za pomocą których możliwe jest częściowe odtworzenie

ruchów utraconej kończyny to protezy:
1) mioelektryczne.
2) szkieletowe.
3) kinetyczne.
4) hybrydowe.

13. Lej protezowy goleni z oparciem podrzepkowym, obejmujący od góry połowę rzepki

i część kości udowej w którym ciężar ciała opiera się głównie na półeczce podrzepkowej
to lej typu:
a) KBM.
b) PTB.
c) PTT.
d) PTS.

14. Wybór rodzaju stopy protezowej uzależniony jest od

a) wskazania lekarskiego.
b) materiału z jakiego wykonana jest proteza.
c) rodzaju protezy i indywidualnych potrzeb pacjenta.
d) kształtu kikuta.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15. Modularny przegub kolanowy monocentryczny z zamkiem i zintegrowaną wyrzutnią do

protez uda zalecany jest w szczególności dla pacjentów
a) aktywnych.
b) uprawiajacych sport.
c) nieaktywnych.
d) Geriatrycznych.

16. Pokazane na zdjęciu obok miękkie leje wewnętrzne łaczące kikut ze sztywnym lejem

protezowym są wykonane z
a) styrogumu.
b) neoprenu.
c) termoplastów.
d) silikonowu.

17. Element protezy pokazany na zanieszczonym obok rysunku to

a) element stopy protezowej.
b) element stawu skokowego.
c) adapter leja.
d) element przegubu kolanowego.

18. Pasy, tuleje, taśmy Velcro to półfabrykaty, które stosuje się do

a) kosmetyki protezy.
b) usztywnienia protezy.
c) zawieszenia protezy.
d) wzmocnienia protezy.

19. Półfabrykatem niezbędnym do wykonania protezy kończyny dolnej jest

a) szyna metalowa.
b) stopa protezowa.
c) lej kikutowy.
d) przegub kolanowy.

20. Sposobem łączenia poszczególnych elementów protezy modularnej jest

a) skręcanie.
b) sklejanie.
c) zgrzewanie.
d) nitowanie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko.............................................................................................................................

Dobieranie konstrukcji mieszanych w protetyce ortopedycznej

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Burgess E. M., Zettl J. H.: Amputations and Prosthetic Management of the Hip. Flexor

and extensor tendo injuries. Surgery of the Hip Joint. Philadelphia: Lea & Febiger; 1973:
411–427

2. Katalog handlowy Ortofach, Szczecin 2005
3. Katalog handlowy Otto Bock, 2005
4. Katalog handlowy Zakłady Ortopedyczne Kraków 2002
5. Marciniak W., Szulc A.: Wiktora Degi ortopedia i rehabilitacja. PZWL, Warszawa 2004
6. Międzybłocki T.: Biomechanika protez kończyn dolnych. Technika Ortopedyczna.

Warszawa: PZWL; 1962; 4, 38–76

7. Myśliborski T.: Rodzaje amputacji. Technika Ortopedyczna. Warszawa: PZWL; 1962; 2,

171–203

8. Myśliborski T.: Zaopatrzenie ortopedyczne. PZWL, Warszawa 1985
9. Prosnak M.:Podstawy technologii ortopedycznej. Materiały pomocnicze. CMDNŚSM,

Warszawa 1987

10. Prosnak M.: Podstawy protetyki ortopedycznej. Materiały pomocnicze. CMDNŚSM,

Warszawa 1988

11. Przeździak B.: Zaopatrzenie rehabilitacyjne. Via Media, Gdańsk 2003
12. Tooms E. R.: Amputations of Lower Extremity. Campbell’s Operative Orthopaedics. St.

Louis: Mosby; 1998: 532–541

13. Tooms E. R.: Amputations of Hip and Pelvis. Campbell’s Operative Orthopaedics. St.

Louis: Mosby; 1998: 542–549

14. Vitali M., Robinson K. P., Andrews B. G., Harris E.: Amputacje i protezowanie.

Warszawa: PZWL; 1985

15. www.amputacja.pl
16. www.prz.rzeszów.pl

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
14 Dobieranie konstrukcji mieszanych w protetyce
14 Zagadnienia konstrukcyjne i obliczeniowe stalowych eleme
14 Zmiany konstrukcyjne 1998 2000
14 Dobieranie rodzaju masażu do jednostki chorobowej
14 Dobieranie rodzaju masażu do jednostki chorobowej
14 Zmiany konstrukcyjne 1998 2000
Dobieranie materiałów konstrukcyjnych u
Dobieranie materiałów stosowanych w układach konstrukcyjnych pojazdów samochodowych
06 Dobieranie materiałów konstrukcyjnych
[14.10.2014] Kud, KONSTRUKCJE BUDOWLANE I INŻYNIERSKIE, [INŻ] SEMESTR [9], BUDOWNICTWO KOMUNIKACYJ
14 Proces projektowo konstrukcyjny
Konstrukcje stalowe 14 2014
[14.10.2014] grunty sem V EGZAMIN, KONSTRUKCJE BUDOWLANE I INŻYNIERSKIE, [INŻ] SEMESTR [5], MECHA
Dobieranie materiałów konstrukcyjnych
[14.10.2014] Pytania z Geotechniki z wykładów, KONSTRUKCJE BUDOWLANE I INŻYNIERSKIE, [INŻ] SEMESTR
[14.10.2014] Technologia i organizacja robót budowlanych-pytania SN B, KONSTRUKCJE BUDOWLANE I INŻY
[14.10.2014] mat drogowe, KONSTRUKCJE BUDOWLANE I INŻYNIERSKIE, [INŻ] SEMESTR [9], BUDOWNICTWO KOM

więcej podobnych podstron