BIOMECHATRONIKA 09.12.2011

Mechanizm tłumienia wstrząsów:

• kontrolowane zgięcie podeszwowe,

• ugięcie kolana,

• stawy stopy - skokowo-piętowy, skokowo-łódkowy, piętowo-sześcienny,

• sklepienia stopy (podłużne i poprzeczne),

• powierzchnia pięty.

System tłumienia wstrząsów zapewnia naturalny płynny chód.

Przeciążenia narządu ruchu mogą powodować:

• pęknięcia tkanek miękkich,

• bóle kręgosłupa,

• uszkodzenia tkanek w długim czasie.

Historia amputacji i protetyki

Pierwsze wzmianki o protezach:

• mumie egipskie (preparowanie zwłok w celach dekoracyjno-estetycznych),

• księga Rig Veda (1500-800 p.n.e. - wzmianka o sztucznych kończynach),

• rysunek protezy uda w dziele A.Pare (1575),

• pierwsze sztuczne kończyny (Verdun 1696) dla osób po amputacji kolana, wyposażone były w skórzany lej i zawiasowe przeguby,

• drewniana sztuczna kończyna (James Pitt, ok. 1800),

• napęd protezy mięśniami obręczy barkowej (1818).

Proteza - antropomorficzny mechanizm bioniczny, zastępujący częściowo utracone funkcje i ulokowany bezpośrednio w kikucie; sztuczne uzupełnienie części ciała lub narządu, najczęściej w użyciu są protezy stomatologiczne, ortopedyczne, rzadziej kosmetyczne, służące celom estetycznym (sztuczne oko, małżowina uszna, nos, pierś itp.)

Protezy ortopedyczne, zwykle kinetyczne, zastępują zarówno pod wzg. kształtu, jak i funkcji utraconą lub porażoną kończynę; na szeroką skalę w kardiochirurgii używane są protezy zastawek serca, są też stosowane protezy naczyniowe (wykorzystywane w chirurgii naczyniowej).

Orteza - mechanizm bioniczny ulokowany bezpośrednio na porażonej kończynie, o wysokim stopniu antropomorfizmu kształtu i funkcji, wspomagający częściowo jej utracone lub porażone funkcje (np. egzoszkielety).

Aby wykonać swe zadania, proteza musi być sterowana przez organizm za pomocą wejść sterujących. Na wyjściu znajdują się elementy wykonawcze, spełniające określone funkcje.

Aby prawidłowo spełniać swe zadania, proteza powinna informować organizm o swoim stanie lub wykonaniu funkcji. Do tego służą wyjścia informacyjne. W organizmie żywym wyjścia te niosą dodatkową informację o dotyku, bólu, temperaturze itp.

SCHEMAT BLOKOWY PROTEZY

Wykonanie jakiegokolwiek zadania przez protezę wymaga dostarczenia energii z zewnątrz lub pobrania jej z organizmu. Część tej energii zostanie wykorzystana na wykonanie pracy użytecznej lub zostanie wydzielona na zewnątrz (np. jako pot). W warunkach fizjologicznych sterowanie ruchami kończyn odbywa się na zasadzie pobudzania mięśni biorących udział w realizacji funkcji.

Do napędu protez wykorzystuje się siłowniki własne-wewnętrzne lub zewnętrzne. Własne siłowniki to ruchy stawów lub innych części ciała. Napędy sztuczne (zewnętrzne) to napędy realizowane za pomocą silników elektrycznych, napędów pneumatycznych lub hydraulicznych.

Największym problemem są baterie/akumulatory, które ciężko poddaje się miniaturyzacji.

Protezy kończyn górnych dostosowane są do różnych rodzajów amputacji:

• przy wyłuszczeniu w stawie barkowym,

• protezy ramienia ze stawem łokciowym,

• przy wyłuszczeniu w stawie łokciowym,

• protezy przedramienia,

• protezy dłoni i poszczególnych palców.

Protezy wykonane są w technologiach:

• mechanicznej (czynnościowej),

• hybrydowej (połączenie różnych mechanizmów w 1 całość),

• bioelektrycznej,

• kosmetycznej (nieruchomej).

Bioproteza - proteza bioelektryczna, gdzie funkcje sterujące spełnia układ elektroniczny pobudzony przez słabe bioprądy, powstające nad kurczącymi się wybiórczo grupami mięśni prostowników lub zginaczy.

AMPUTACJE

Cele amputacji - wyleczenie lub zatrzymanie choroby

Amputacja to operacja nieodwracalnej destrukcji, ale PRAWIE (istnieją zaburzenia, jak dysmorfofobia itp.) zawsze jest koniecznością.

Amputacja jako sposób ratowania życia znana jest od najdawniejszych czasów.

Ok. 60000 ludzi w Polsce jest po amputacji min. 1 kończyny.

Wskazania do amputacji dzieli się na:

• wskazania bezwzględne,

• wskazania względne.

Wsk. bezwzględne obejmują przypadki, w których amputacja jest jedyną drogą uratowania życia:

• choroby,

• nowotwory,

• infekcje.

Wsk. względne obejmują:

• następstwa urazu,

• choroby naczyń,

• infekcje,

• zniekształcenia i skrócenia,

• wskazania rehabilitacyjne,

• duże nadciśnienie tętnicze,

• choroba wieńcowa (niedokrwienność mięśnia sercowego),

• niewydolność krążenia.

Z chorób naczyń najczęściej występują miażdżyca naczyń obwodowych (tzw. miażdżyca zarostowa kończyn) oraz żylaki i zapalenia żył (powierzchownych i głębokich).

---