Особливості конструкції та застосування сучасних біонічних протезів верхніх кінцівок у фізичній реабілітації

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ ІМЕНІ ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО»

Факультет біомедичної інженерії

Кафедра біобезпеки та здоров'я людини

Курсова робота

освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр»

з навчальної дисципліни «Технічні та ортопедичні засоби у фізичній реабілітації»

на тему: «Особливості конструкції та застосування сучасних біонічних протезів верхніх кінцівок у фізичній реабілітації»

Виконав:

Гордіян Максим Олегович

Київ - 2017 року



Вступ

Судинні захворювання кінцівок, пухлини і важкі травми - найбільш частий показник до ампутації.

Захворювання судин кінцівок - лідируюча причина ампутацій у людей у віці 50 років і старше, і займає 90% всіх ампутацій. Зазвичай лікування ускладнених судинних захворювань полягає в призначенні антибіотиків, видаленні інфікованих тканин, призначення судинних препаратів (наприклад. антикоагулянтів), а оперативне лікування полягає в таких операціях, як ангіопластика, шунтування, стентування. Однак, коли перераховані заходи не можуть допомогти досягти необхідного результату, хірургу доводиться вдаватися до ампутації в якості рятівного заходу [1].

Але за останні роки у зв'язку з проведенням АТО, в Україні збільшилось число молодих інвалідів. Причиною цього є пошкодження судин, що може зустрічатися при важких (розтрощених, роздроблених) травмах, глибоких опіках, що стало частими випадками в зоні АТО в нашій державі. У результаті цього так само спостерігається відсутність кровопостачання тканин кінцівки і їх некроз. Якщо не видалити некротизовану тканину, то це загрожує поширенням по всьому організму продуктів гниття і інфекції [2].

Одним з найважливіших етапів відновлення хворих після ампутації верхніх кінцівок є протезування. Протези верхніх кінцівок замінюють найважливіші втрачені функції руки - функції відкриття і закриття кисті (захоплення, утримання і відпускання предмета), рух в променезап'ястковому, ліктьовому і плечовому суглобах, а також відновлення зовнішнього вигляду (максимальний косметичний ефект) [3].

Об'єктом дослідження є технічні засоби фізичної реабілітації після ампутацій верхніх кінцівок.

Предметом дослідження є особливості конструкції та застосування біонічних протезів верхніх кінцівок у реабілітації.

Метою дослідження є визначення особливостей технології, конструкції та функціональних можливостей біонічних протезів верхніх кінцівок, їх призначення у фізичній реабілітації.

Завдання дослiдження. Для досягнення поставленої мети в курсовій роботі були поставлені наступні завдання:

- провести аналіз літературних джерел;

- вивчити і розглянути основні характеристики, та особливості конструкції сучасних біонічних протезів верхніх кінцівок;

- зробити оцінку та провести аналіз роботи та функціональних можливостей біонічних протезів верхніх кінцівок;

- визначити призначення біонічних протезів верхніх кінцівок у фізичній реабілітації.



Розділ 1. Огляд літературних джерел

1.1 Історія виникнення протезів верхніх кінцівок

Протезування -- медико-технічна дисципліна, що займається питаннями компенсації відсутньої або лікуванням порушеної функції органів опори і руху за допомогою спеціальних механічних пристроїв -- протезів. Протезування, що є суміжною дисципліною між медициною і технікою, тісно пов'язане з ортопедією, травматологією і відновлювальною хірургією та ін. Хоча протезування як окрема дисципліна відокремилась у XIX столітті, відомості про нього трапляються ще у стародавні часи -- у грецького історика Геродота, римського історика Плінія та інших.[4].

Перші відомі історичній науці функціональні протези з'явилися близько 5 тис. Років тому в Стародавньому Єгипті.

У каїрському музеї зберігаються залишки протеза правої руки, виготовленого для якогось високопоставленого єгиптянина в епоху династії фараона Джосера в кінці XXVII століття до н.е. Його виявили в 2001 році на розкопках в Саккарі - найдавнішому некрополі африканської держави.

Вчені прийшли до висновку, що пристрій кріпився до тіла системою шкіряних ременів, причому деякі з них керували функціями протеза. Наприклад, поворотами тулуба в різні боки можна було відкривати і закривати кисть, а згин лівого коліна викликав згин ліктя [5].

Залізна рука (рис.1) іншого воїна довгий час вважалася вершиною майстерності у виготовленні штучних кінцівок. Невідомий коваль-зброяр в 1509 році зробив протез кисті та передпліччя для німецького лицаря Геца фон Берліхігена [6]. http://history-paradox.ru/gec.php

Він мав вигляд панцерні рукавички, кожен палець якої можна було зігнути і зафіксувати в довільному положенні за допомогою пружин і храповиків. Таким чином лицар міг надійно утримувати не тільки меч або поводи, але і перо.

Сталевий кулак розтискати натисканням кнопки, яка звільняла все пальці.

Рис. 1. Залізна рука лицаря Геца фон Берліхігена

лікування ампутація біонічний протез

Заснована в 1890 році, компанія Chas. A. Blatchford & Sons Ltd створила собі репутацію розробника, новатора і постачальника послуг протезування і ортезування, а також виробника інноваційних протезних виробів. Компанія Chas. A. Blatchford & Sons Ltd відгукнулася на потреби молодих активних інвалідів Другої світової війни, і сконцентрувала свої зусилля на розробці протезів з використанням колінних модулів, які включали в себе ідею замкової функції під впливом ваги користувача при ходьбі. Підкосостійкий колінний модуль став дуже популярним і широко поширеним, а сама компанія стала лідером галузі в області протезних інновацій [7].

У Шотландії група дослідників з відділення ортопедичної хірургії Единбурзького університету ще в середині 90-х років розробила систему Edinburgh Modular Arm System (рис.2). Це електронна рука, якою один випробувач користувався майже десять років. Він міг піднімати і опускати руку, згинати лікоть, обертати долоню і навіть ворушити окремими пальцями [8].

Протез оснащений кульовими шарнірами і мініатюрними електромоторами, прикріпленими до шин з вуглецевого волокна, який заміняє плече і передпліччя. Управляти всією цією конструкцією можна за допомогою мускулатури плеча. Електроди, прикріплені до м'язів, сприймають електричні сигнали стиснення і передають їх протезів.[9].

Рис. 2. Кемпбелл Ейрд і перша біонічна рука.

1.2 Види протезів верхніх кінцівок

Протези верхніх кінцівок за їх функціональними ознаками та способам керування розділяють на косметичні, функціонально-косметичні, активні (з тяговим керуванням і з керуванням від зовнішніх джерел енергії) та робочі протези.

Косметичні протези - це так звані пасивні протези, які не виконують ніякої активної функції або виконують тільки пасивну функцію утримання (рис. 3).



Рис. 3. Косметичний протез верхньої кінцівки

Вони призначені суто для відтворення природного зовнішнього вигляду і використовуються, відповідно, в тих випадках, коли формою, вагою, зручності носіння і простоті застосування штучної руки відводиться першорядна роль, і пацієнт не прагне заповнити рухові функції втраченої верхньої кінцівки [10].

Такі протези підходять абсолютно для будь-якого рівня ампутації руки, але особливе значення вони мають при високих ампутаціях, коли функціональні протези не можна застосувати або не представляється можливим відновити відсутні функції.

Можливості такої руки обмежуються простим утримуванням предметів, зате вона виглядає цілком природно, і повністю задовольняють бажання тих осіб, які віддали їй перевагу.

Класичні косметичні протези складаються з куксо-приймача, каркаса кисті, косметичної рукавички. Для задоволення естетичних та функціональних потреб пацієнтів в даний час існують і так звані системні протези верхніх кінцівок, що також складаються з приймача кукси, каркаса та косметичної оболонки, але крім цього, що мають спеціальний корпус з механічним вузлом. Від конструкції останнього безпосередньо залежить функція захоплення. Таким чином, вони забезпечують і природний вигляд верхньої кінцівки, і мають досить широкі функціональні можливості.

Зараз колір, форма і структура зовнішньої поверхні новітніх косметичних рукавичок повністю відтворюють зовнішні особливості природної кисті.

У протезах марки ОТТО БОКК (Otto Bock, Німеччина), наприклад, для індивідуального підбору пропонується сорок і три варіанти моделей чоловічих і жіночих рукавичок, кожен з них у вісімнадцяти колірних відтінках. При цьому очищення і заміна косметичних рукавичок у разі необхідності проводиться без будь-яких проблем.

Відлитий за відповідною формою пінопластовий каркас кисті при своїй мінімальній вазі надає їй високу стабільність і тим самим підвищує зручність носіння. До того ж, завдяки різним варіантам кріплення даний каркас має практично універсальне застосування. У разі ж часткової втрати пальця він виготовляється в індивідуальному порядку. Для традиційних косметичних протезів використовуються пасивні системні кисті, що відкриваються за допомогою збереженої руки, а закриваються самостійно.

Словом, сучасні косметичні протези верхніх кінцівок зручні в експлуатації, оптимальні по вазі і прості в обслуговуванні. Вже на 100% вирішена проблема забруднення, тому догляд за виробами тепер не представляє ніяких проблем.

З часом протези слід змінювати. Неприпустимо, коли протези стали хворому великі, бовтаються, що призводить до потертостей і рефлекторним контрактурам.

Основним технічним засобом протезування є активні (функціональні) протези. Вони містять механізми, що дозволяють здійснювати активні рухи у великих суглобах кінцівки і частково відновлювати утрачені функції при самообслуговуванні і виробничій діяльності. Разом з тим, характер руху ланок протеза і конструктивне його виконання імітує здорову кінцівку, що достатньо маскує дефект.

Керування протезами верхніх кінцівок буває тяговим, коли натяг протеза здійснюється за рахунок скорочення якої-небудь групи м'язів, що здійснюється рухом сегмента кінцівки або частини тулуба. У біоелектричних протезах (рис.4) керування здійснюється від біопотенціалів, що знімаються поверхневими електродами з м'язів кукси; у міотонічних протезах - бічним м'язовим поштовхом на елемент керування. При контактному керуванні - впливом на елемент керування (перемикач) будь-якою частиною тіла. При комбінованому керуванні - комбінацією двох і більше способів керування. Однак, маючи великі позитивні переваги, біоелектричні конструкції не знайшли широкого розповсюдження у зв'язку з тим, що протез реагує і на зовнішні електричні поля, що призводить до його неадекватної функції.

Рис. 4. Біонічний протез Bebionic3

Активні протези верхніх кінцівок дозволяють пацієнту виконувати:

1. Переміщення і маніпулювання об'єктами: підняття, перенос, опускання.

2. Відтворення точних рухів кисті.

3. Самообслуговування: приймання їжі (виконання координованих дій і вимог при прийомі виготовленої їжі, піднесенні її до рота, споживанні її культурно прийнятними способами: різання, використання столових приборів); пиття (прийом напоїв, піднесення їх до рота, змішування, розмішування і розливання рідин, відкривання пляшок); одягання (надягання і зняття одягу, надягання і зняття взуття); фізіологічні відправлення, виконання гігієнічних заходів.

Робочі протези (рис.5) призначаються в якості другого (додаткового до основного) протеза, з урахуванням робочих операцій, які пацієнт виконує на роботі й у побуті, і комплектуються набором спеціальних робочих насадок [11].

Рис.5. Робочі протези слюсаря



Розділ 2. Особливості конструкції та застосування біонічних протезів верхніх кінцівок

2.1 Підготовка пацієнта до протезування

Підготовка пацієнта до протезування починається ще в стаціонарі.

Догляд за куксою, процедури по ліквідації набряку, профілактика і лікування контрактур, нормалізація поверхневої чутливості, нормалізація функцій всіх основних систем організму, підвищення загальної витривалості організму пацієнта, підготовка м'язової системи пацієнта до якнайшвидшої вертикалізації - всі ці своєчасно розпочаті заходи здатні значно скоротити терміни післяопераційного відновлення і забезпечити успішне раннє протезування.

Під час періоду реабілітації пацієнт повинен дотримуватися рекомендації по догляду за післяопераційним швом, формуванню кукси, підтриманню рухливості суглобів і зміцненню збереженої мускулатури.

Через три-чотири тижні після ампутації кінцівки, при сприятливому перебігу післяопераційного періоду, можна приступати до первинного протезування. Як правило, процес первинного протезування пов'язаний з великим фізичним і психічним напруженням. Тим не менш, сучасні методи протезування дозволяють людям, що перенесли ампутацію, продовжити колишній спосіб життя і зберегти соціальний статус, незважаючи на втрату кінцівки.

Спостереження за післяопераційним швом здійснює лікар і медсестра. Після ампутації шкіра кукси дуже чутлива. За допомогою м'якої щітки або масажного м'ячика можна зменшити чутливість, злегка масажуючи ними куксу. Ефективно також розтирати куксу жорстким рушником або мочалкою з махрової тканини. Масажні рухи потрібно завжди проводити від кінця кукси до її основи.

Для щоденного догляду за шкірою кукси необхідно дотримуватися гігієни - рекомендується контрастний душ кукси, потім вимити її дитячим милом і насухо витерти м'яким рушником. Щодня потрібно оглядати шкіру кукси на наявність яких-небудь змін стану шкіри і в разі їх появи, негайно повідомити лікарю чи техніку-протезисту. Для огляду кукси зручно користуватися невеликим ручним дзеркальцем.

У більшості випадків рана після ампутації гоїться протягом трьох-чотирьох тижнів, потім утворюється післяопераційний рубець, який необхідно регулярно зволожувати. Щодня шов змащують кремом без запаху.

Пацієнтам з діабетом або порушенням кровообігу потрібно більш тривале лікування і у них підвищений ризик розвитку інфекції в операційній рані. Для даної групи пацієнтів, схильних в подальшому до розвитку шкірних ускладнень, доцільно використовуються спеціальні медикаментозні засоби для догляду за куксою.

Важливою проблемою, яку необхідно вирішити, є набряк, що виникає після операції, як природна реакція організму на хірургічне втручання. При нормальних умовах набряк спадає через один-два тижні.

Поки не зняті шви, рана перев'язується не туго. У перший час на куксу не можна чинити тиск. Для зменшення набряку в перші кілька днів після ампутації важливо розташовувати куксу вище рівня серця. Потім настає етап компресійної терапії з метою зниження набряку і підготовки кукси до протезування. Вона сприяє поліпшенню кровообігу в куксі, знижує біль і прискорює загоєння шраму.

Для усунення набряку рекомендується використання еластичного бинта, компресійного трикотажу, силіконового чохла, лімфодренажного масажу, який робить фахівець. Спочатку усі вищевказані дії виконує медичний персонал, навчаючи родичів і самого пацієнта. Потім ці процедури пацієнт виконує самостійно.

Пов'язка не повинна бути вільною або тісною. Бинтування кукси проводиться вранці після сну, знімається пов'язка перед сном: тиск в дистальній (нижній) частині кукси має бути максимальним, але не болючим. Чим бинтування вище по культі, тим тиск менше. Це дозволяє уникнути обмеження циркуляції крові в культі.

Для визначення ефективності протинабрякової терапії проводять вимірювання окружності кукси вранці і ввечері в одних і тих же точках виміру.

Також, важливим є профілактика контрактур у суглобах.

Контрактура суглоба - обмеження пасивних рухів в суглобі, викликане рубцевою деформацією шкіри, м'язів, сухожиль, суглоба. Частіше виникають згинальні контрактури (тобто стан кінцівки, коли її не можна розігнути) в тазостегновому, колінному, ліктьовому суглобах, перешкоджають протезуванню і подовжують терміни реабілітації.

Методи профілактики контрактур- забезпечення правильного положення кінцівки при її іммобілізації. Кукса повинна розташовуватися в випрямленном положенні якомога більше часу. Не можна довго тримати куксу в зігнутому стані, так як м'язи будуть зменшуватися і рухливість кукси знижуватися.

Активна і пасивна лікувальна гімнастика. При виконанні вправ, уникайте рухів, що викликають біль. На першому етапі гімнастика проходить під наглядом лікаря, починаючи з дихальної гімнастики, вправ на розтяжку, зміцнення м'язів хребта, рук, здорової ноги, рівноваги і координації.

Також, значну увагу потрібно приділять фантомним болям.

Фантомним болем називається відчуття болю, що виникає у втраченій кінцівці. Наприклад, тривале відчуття пошкодження тканин, що виникло в момент нещасного випадку або свербіж, відчуття оніміння в відсутній кінцівкі. Зниженню фантомного болю сприяють рання активізація пацієнта (сидяче і вертикальне положення).

Масаж і лімфодренаж кукси, рівномірний тиск в культі, створюватиме за рахунок бинтування і компресійного трикотажу, фізіотерапія, ранній початок фізичних вправ, допоможе скоріше почати протезуватися.

У рідкісних і складних випадках потрібна блокада нервів і хірургічне втручання. Крім участі та підтримки сім'ї та родичів не слід нехтувати допомогою професійних психологів. У перші місяці після операції до посилення болю можуть привести порушення кровообігу в ампутованою кінцівки, тривала нерухомість, інфекції, порушення сну.

Причиною появи болю в пізніший період є в основному недбалість при догляді за куксою і неправильне носіння протезів. Для перевірки правильності кріплення протеза необхідно надіти протез і зробити кілька кроків. Якщо, незважаючи на дотримання всіх правил його застосування в культі виникає сильний біль, необхідно звернутися до лікаря [12].

Дуже ефективна дзеркальна терапія. Мозок інтегрує сигнали який виходить від ампутованої кінцівки. (Протипоказання - парна ампутація). Можлива допомога психотерапевта. В деяких випадках за погодженням з лікарем - використання медикаментів [13].

2.2 Особливості конструкції сучасних біонічних протезів

Біопротезувамння -- спеціалізація в галузі медицини, пов'язана з проектуванням, виробництвом і застосуванням біопротезів [14].

Біопротез -- це зовнішній прикладний пристрій, що використовується для зміни структурних та функціональних показників нервово-м'язової та скелетної системи [15].

Сучасні протези верхніх кінцівок покликані не тільки відновлювати природний зовнішній вигляд, але і заповнювати найважливіші втрачені функції людської руки, такі як відкриття і закриття кисті, тобто захоплення, утримання і відпускання різних предметів.

Одна з останніх розробок в даній області - це так звані біоелектричні протези, які приводяться в дію за допомогою електродів, що зчитують електричний струм, що виробляється м'язами кукси в момент їх скорочення. Потім інформація передається на мікропроцесор, і в результаті протез приходить в дію. Завдяки новітнім технологіям штучні руки дозволяють здійснювати обертальні рухи в кисті, захоплювати і утримувати предмети.

Біоелектричні протези дають можливість успішно користуватися і такими речами, як ложка, виделка, кулькова ручка і т.п. Необхідно відзначити, що дана система розрахована не тільки на дорослих користувачів, а й на дітей і підлітків.

У Х'юстонському університеті та Університеті Райса (США) проводили експерименти зі зняттям моторних сигналів НС методом електроенцелографії (ЕЕГ) за допомогою електродів, установлених на шкірі голови. Складність полягає в тому, що ЕЕГ - це набір великої кількості різних сигналів і завдання полягає в тому, щоб виділити серед них ті, що керують рухом кінцівки [16].

Дослідники Технічного університету Чалмерса в Гетеборзі (Швеція) спільно з колегами з консорціуму NEBIAS (проект європейських університетів) пішли іншим шляхом: замість того, щоб мати електроди на поверхні шкіри, де на корисний сигнал впливають різноманітні перешкоди, учені спробували зменшити їх вплив, ушиваючи електроди під шкіру. Але фізіологія людини індивідуальна й не можна заздалегідь сказати, де саме потрібно розміщувати електроди для отримання максимального співвідношення «сигнал-шум»

Суть біомеханічних протезів полягає в тому, що після ампутації кукса руки зберігає залишки схоплюючих м'язів. При їх скороченні надходить електричний імпульс змінного струму, який сприймається розташованими на шкірі керуючими електродами біомеханічного протеза руки. Електронна підсилювальна система, наявна в цих електродах, навіть при незначному скороченні м'язової тканини дозволяє вмикати/вимикати невеликий за своїми розмірами, але досить потужний електродвигун, що здійснює переміщення великого і вказівного пальця [17].

Останні дослідження у сфері біопротезування дали нові результати. Вчені виділили ще один спосіб управління біонічними протезами, а саме управління за допомогою електронних імплантатів - електродів, імплантованих у кору головного мозку, за допомогою яких здійснюється реєстрація активності коркових нейронів. Фахівці Galvani, Bionix використовують для зчитування електричних потенціалів із м'язів не одну пару електродів, а велику їх кількість, що дає змогу підвищити рівень корисного сигналу й реалізувати алгоритми «самонавчання».

Кожна комбінація сигналів, що прийшла з різних електродів, відповідає певній дії рукою, а завдання полягає в тому, щоб скласти базу відповідностей, до якої звертатиметься система при отриманні нового набору імпульсів.

Програмне забезпечення вчиться правильно розпізнавати команди мозку, підлаштовуючись під конкретну людину. Уже вдалося продемонструвати працездатність прототипу системи: людина з ампутованою кінцівкою за допомогою м'язових сигналів здатна переміщати курсор по екрану.

Надалі планується використовувати алгоритми машинного навчання для аналізу частоти реєстрації різних комбінацій сигналів і за допомогою цих даних поліпшити процес розпізнавання команд мозку. Чим більше електродів використовується, тим більша вибірка сигналів отримується для подальшого їх аналізу.

Таким чином ускладнюється робота комп'ютера, оскільки процесору складніше аналізувати безліч сигналів, але значно спрощується життя пацієнта. Створення штучних рук, які здатні замінити людям їхні природні, - завдання надзвичайної складності, оскільки цей «пристрій» дуже делікатний і здатний виконувати певну кількість найтонших рухів. Це вже не кажучи про те, що на кінчиках пальців у людини розташовуються головні дотикові органи, імітувати які дуже складно. Не дивно, що дотепер жодного 100 % успішного проекту зі створення біонічної верхньої кінцівки (руки) поки що не існує, але є цікаві біонічні рішення.

Цікаво те, як працюють біонічні кінцівки - найпрогресивніший нині вид протезів, або електронні (мікропроцесорні) прилади, що виготовляються зі штучних матеріалів, але людина може управляти ними за допомогою власної НС за рахунок так званої цільової м'язової реіннервації (targeted muscle reinnervation) в поєднанні з ЕМГ.

Але керування протезом не єдина проблема, людині потрібна чутливість, щоб вона змогла контролювати силу хвату. Цю проблему почала вирішувати марка Otto Bock. Останні модифікації біоелектричних кистей торгової марки Otto Bock, що випускаються всесвітньо відомим ортопедичним концерном Otto Bock (Німеччина) забезпечені спеціальними сенсорними датчиками, що контролюють зусилля захоплення предмета. Локалізуються ці датчики в пальцьовій зоні. Завдяки їм користувач має можливість брати різні предмети, включаючи і такі тендітні речі, як келих з тонкого скла або, скажімо, звичайне куряче яйце, не боячись при цьому їх зламати або розчавити.

Новітні моделі біомеханічних протезів рук поєднують в собі бездоганний з естетичної точки зору зовнішній вигляд зі значним зусиллям захоплення і швидкістю його здійснення, а також реалізують багато додаткових можливостей або комбінацій розширення функцій. При використанні мікроелектронних технологій такі штучні руки діють ще більш ефективно [18].

2.2.1 Біонічні протези різних фірм

i-Limb - це проект активних протезів компанії «Touch Bionics» (Великобританія).

Кілька років тому компанія Touch Bionics розробила і стала виробляти біонічні руки i-Limb (рис.6), в яких досить успішно вирішені вищеназвані проблеми. Користувач може рухати рукою-протезом, напружуючи певні м'язи, і контролювати рухи пальців, дозволяючи взяти який-небудь предмет. Біопротези мють високу чутливість, і дозволяють взяти пляшку з водою або аркуш паперу або ж чистити картоплю. Протези мають штучну шкіру, що реалістично виглядає.

Рис. 6. Біонічна кисть i-Limb

Одним з таких протезів, є розробка i-LIMB Pulse.

У цій розробці з'явилися дві інновації: "пульсуюча технологія" і динамічне налаштування роботи біопротезів..[19].

Суть "пульсуючої технології" (pulsing technology) i-LIMB Pulse в тому, щоб подати додаткове зусилля на пальці після того, як людина обхопила який-небудь предмет. Це дозволяє добре утримувати взяті предмети і допускає більш тонке маніпулювання ними, наприклад, при зав'язуванні шнурків, відкриванні замка ключем (рис.7).

Рис. 7. Модель біонічної руки i-LIMB Pulse



Розробники постаралися домогтися реалістичності руки, тому стали випускати її в двох розмірах - чоловічому і жіночому, і в декількох варіантах оформлення шкіри біоруки. Алюмінієвий каркас (рис.8) зменшує вагу протеза і дає можливість утримувати навантаження на руку до 90 кг.

Рис. 8. Модель біонічної руки i-LIMB Pulse.

Суть налаштування роботи біопротеза в тому, що розробники в новій моделі i-LIMB Pulse дали можливість людині самій налаштовувати руку-протез через Bluetooth і програмне забезпечення BioSim: налаштовувати зусилля і поріг спрацьовування, вибирати функції і типові захвати, включати або відключати "пульсуючий ефект". Загалом, тепер людина може точно підлаштовувати руку протез під дії і фізіологічні особливості свого організму.

Розробники також не забули і про свої потреби - софт дозволяє в реальному часі спостерігати за міоелектріческой імпульсами протеза людини. А також збирати статистику роботи протеза. А це в свою чергу дозволить розробникам вдосконалювати протез і програмне забезпечення.

У 2014 році з'явилася версія i-Limb Revolution. Протези такого типу дозволяють робити безліч речей, які для людей з двома руками здаються абсолютно звичайними, простими: складати речі в чемодан і вітаміни в таблетницю, тримати пакет з продуктами і відкривати ящик комода, збирати Lego двома руками і зав'язувати шнурки.

Коли ми робимо щось руками, ми часто використовуємо зап'ястя. Часто протези не дають можливості повторювати цей трюк зі штучною рукою. У Touch Bionics цю проблему спробували вирішити за допомогою мобільного зап'ястя протеза, що дозволяє рухати кисть на 40 градусів щодо стандартного положення в обидві сторони.

У 2015 році Touch Bionics представили i-Limb Quantum, більш футуристичну і одночасно більш функціональну руку. Пристрій одержав 24 попередніх хвата і можливість налаштувати ще 12 хватів під власника.

Власники протезів з лінійки i-Limb можуть використовувати мобільний додаток для вибору хватів, настройки їх сили і програмування нових рухів. Тільки у цій біонічної руки є функція зміни хватів за допомогою жестів: запрограмований хват включається при русі руки в одному з чотирьох напрямків (рис.9) [20].

Рис.9. Функція зміни хватів за допомогою жестів.

Міоелектрична біонічна рука Bebionic 3 фірми RSL Steeper (Великобританія) аналогічна біонічному протезу i-Limb. Вона забезпечує 14 різних захватів і положень руки, можливість виконувати різні дії, використовувати комп'ютерну мишу й натискати на курок квіткового обприскувача (рис. 10).

Рис. 10. Міоелектрична біонічна рука Bebionic 3

Рука-протез Bebionic створена для здійснення ампутованими кінцівками повсякденних справ, що включають можливість їсти, випити води, написати текст, друк на клавіатурі комп'ютера, поворот ключа в замку й підняття маленьких легких предметів тощо. Налагоджено її серійний випуск [18].

Біонічний протез руки Bebionic із використанням технологій формули-1 (рис. 11) першою у світі отримала 29-річна англійка Ніки Ешвелл, яка народилася без кисті правої руки й змушена була носити протез, який виконував лише косметичну функцію. Під час свого життя вона навчилася все робити однією рукою, але, завдяки біонічній руці-протезу, може вселяти нитку в голку, кататися на велосипеді й носити предмети вагою до 45 кг. Протез легкий (390 г) і міцний, оскільки зроблений із композитних матеріалів, що використовуються у формулі-1. Біонічний протез руки точно повторює моторику здорової руки людини й оснащений 14 сенсорами захвату для отримання максимально

природних рухів. Шарнірний механізм управляється мініатюрними електромоторами, а на кінчиках пальців є спеціальні повітряні подушечки, для того, щоб акуратно брати дрібні предмети [21].

Рис. 11. Біонічний протез руки Bebionic технології формули-1

Кисть-протез Bebionic призначена для протезування пацієнтів із різними рівнями ампутації рук, а також у випадках вродженого недорозвинення верхніх кінцівок. Механізм протеза кисті поєднує в собі електронну начинку й власні нервові імпульси пацієнта (рис. 12).

Рис. 12. Кисть-протез Bebionic



Мозок людини посилає імпульс на м'язи, де встановлено датчик, який зчитує інформацію й передає у мікропроцесор, що міститься в кисті, і там уже здійснюється виконання програм. Існує 14 програм, дев'ять із них закладаються відразу під час виготовлення протеза, інші - індивідуально під конкретну людину. Оновлена біонічна рука другого покоління з'явилась у вересні 2011 р. Поліпшилися швидкість, акуратність, захвату та міцність. Ця версія біонічної руки доступна у двох варіантах (середня й велика). Пристрій має нову внутрішню батареєю високої ємності (2200 mAh) для тривалого використання [18]. a

Один з лідерів світового ринку протезів - німецький концерн Ottobock.

Лінійка MyoFacil - міоелектричні пристрої зі скромним набором функцій. Вони призначені для людей з ампутованими нижче ліктя руками. Людина без обох кистей з такими протезами, може робити звичайні повсякденні справи - голитись, чистити зуби, заправляти ліжко, прасувати одяг та водити автомобіль.

Швидкість схоплювання такою рукою досягає 300 мм в секунду (рис.13). Протез дозволяє тримати дрібні і великі деталі.

Мінус в тому, що хват всього один. По суті це просто біоелектричний «гак» з рукавичкою.

Рис.13. Модель протеза MyoFacil



Передова розробка компанії - Michelangelo (рис. 14) [22].

Кисть Мікеланжело - це високотехнологічна штучна кисть з мікропроцесорним управлінням, ступінь свободи рухів в більш ніж трьох площинах. Має невелику вагу і натуральний зовнішній вигляд [23]. Завдяки чотирьом рухомим пальцям і великому пальці, який рухається окремо від них, Кисть Michelangelo® забезпечує інноваційну, ще не бачену раніше систему хватів.

Для досягнення більш природних рухів, рука забезпечена двома приводами. Основний привід відповідає за хапальні рухи і силу, також він керує вказівним і середнім пальцями, в той час як безіменний палець і мізинець повторюють їх рух. Привід великого пальця дозволяє керувати ним по додатковій осі руху.

Кисть - протез Michelangelo® відрізняється унікальним дизайном.

Пальці виконані зі спеціальних матеріалів, зовні і на дотик дуже нагадують справжні. Обидва приводу сприяють неймовірній багатофункціональності. Кисть протеза Michelangelo дозволяє здійснювати 7 різних положень.

Нові косметичні рукавички Skin Natural 8SN. Завдяки застосуванню сучасних матеріалів в поєднанні з новим процесом виробництва, були розроблені нові косметичні рукавички, які відрізняються наступними властивостями:

- Більш натуральний, природний зовнішній вигляд;

- Легше миються, в порівнянні зі стандартними рукавичками;

- Особливо міцні і гнучкі. Нові косметичні рукавички Skin Natural застосовуються з:

-MyoSkin Natural для біоелектричних протезів верхніх кінцівок;

-MovoSkin Natural для механічних протезів верхніх кінцівок;

-PhysoSkin Natural для пасивних протезів верхніх кінцівок.



Рис. 14. Модель протеза Michelangelo

Штучна кінцівка складається з твердих і м'яких елементів, які відіграють роль кісток, суглобів, сполучної тканини і сухожиль. Мартін Верле народився без правої руки. Він взяв участь у випробуваннях нового протеза і не пошкодував. Тепер, запевняє, може повноцінно користуватися обома кінцівками. Однак Мартін підкреслює - потрібно багато часу, щоб звикнути до механічної руки. Головне навчитися регулювати швидкість руху пальців і силу стиснення.

У компанії OttoBock запевняють - їх продукт має найбільшу швидкість і силу стиснення, а також дозволяє піднімати важкі предмети.

Michelangelo - це міоелектричний протез. Тобто управління відбувається за допомогою імпульсів, які генерують м'язи користувача і передаються двома підшкірними електродами. Кожен палець обладнаний власними руховими осями. Рука має 3 автоматичні режими і 7 функцій, розрахованих на різні дії.

Зап'ястя протеза - це унікальна розробка, яка називається Axonwrist. Його зробили дуже гнучким і багатофункціональним. Зокрема, можна зігнути руку, повернути її вгору або вниз. На початку зап'ястя має овальний елемент, схожий на справжній людський суглоб. У нього вмонтували блок управління з ємною батареєю, якої вистачає на цілий день роботи.

Розміри руки підбирають індивідуально для кожного пацієнта. Виготовлені корпуса протезів мають по два електроди, а системою можна управляти тільки послідовно. Тобто користувач не може одночасно стискати і розтискати різні пальці. Вирішення цього завдання - поки проблема, але розробники сподіваються її подолати [24].

Міоелектричний протез Dynamic Arm (рис.16).

Міоелектричний протез плеча з першим в світі електричним ліктьовим шарніром.

Біоелектричний протез плеча з першим в світі електричним ліктьовим шарніром Dynamic Arm дозволяє максимально наблизиться до природного стереотипу рухів здорової руки. Гармонійні рухи модуля, що відрізняються високою точністю і швидкістю, надають користувачеві, що була до сих пір недосяжною, незалежність в повсякденному житті.

Низький рівень перешкод в процесі роботи і вільний, з легкою амортизацією, і при цьому повністю безшумний, протез підкреслює непомітність модуля, що виробляє природне враження [25].

Рис. 15. Модель протеза Dynamic Arm

Біонічний протез був показаний агентством Міністерства оборони США DARPA (рис.15) ще в 2014 році в рамках програми революційного протезування. У той час протез називався DEKA, однак тепер розробку перейменували в LUKE (Life Under Kinetic Evolution).

Рис. 16. Модель біонічного протеза LUKE

Варто відзначити, що біонічний протез LUKE є першим затвердженим для комерційних ринків протезом, який переводить складні сигнали в м'язах пацієнта в певні рухи.

Біонічний протез руки буде виводитися на ринок компанією Mobius Bionics, яка займається створенням медичних пристроїв. Разом з компанією Universal Instruments Corporation протез буде виготовлятись як нова категорія продуктів для інтегрованого протезування.

В основі управління протезом лежить технологія зчитування електроміограми, яка аналізує сигнали в м'язах пацієнта і переводить їх в певні рухи. Основними нововведеннями в новій версії біонічної руки є покращений контроль над протезом і сила хвата, яку можна регулювати в широких межах. Варто відзначити, що протез має 10 активних ступеня свободи.

Система протеза також має набір датчиків, які забезпечують зворотний зв'язок для пацієнта, що дозволяє регулювати силу стиснення руки. Іншою новинкою в протезі LUKE є використання інерційних вимірювальних датчиків, підключених по бездротовій мережі до двигунів, які пропонують альтернативні засоби контролю [26].

Стартап Exiii продемонстрував унікальний проект смарт-протеза руки, який здатний істотно полегшити життя інвалідам. Більша частина компонентів пристрою друкується на 3D-принтері, а в рух протез наводиться силою думки. Протез Handiii (рис.17) вміє зчитувати нервові сигнали людини за допомогою електроміографа і трансформувати їх у рухи.

Рис. 17. Біонічний протез руки Handiii японської компанії «Exiii»

Таким чином, силою думки володар протеза може переміщати свою штучну руку, стискати кисть, рухати кожним окремим пальцем. Обробка даних проводиться на процесорі підключеного смартфона.

Сам протез є модульним - користувач може швидко замінювати «пальці» залежно від того, які завдання йому потрібні. Приміром, доступний модуль з гумовим стилусом для управління сенсорними дисплеями, є насадки, що перетворюють руку в робочі інструменти.

Технологія 3D-друку дозволяє дуже точно підганяти пристрої під потреби користувача за розміром, дизайном, кольором і іншими параметрами. Але найголовніша особливість нового гаджета - це помірна ціна. Вартість поточних моделей протезів доходить до десятків тисяч доларів, проте handiii пропонується покупцям всього за 300 доларів. Таким чином, дозволити собі механічну руку зможуть навіть небагаті інваліди.

Протез обладнаний інтерфейсом EMG, який сприймає нервову провідність і м'язову напруженість кукси.

У протеза немає свого власного процесора, а є інтерфейс WiFi. Який дані від EMG посилає в смартфон власника Handiii, Смартфон дані інтерпретує, засилає назад в протез, і пальці ворушаться [27].

VINCENT evolution 2 (рис.18), перший у світі сенсорний протез руки, що поєднує в собі донедавна не досяжну функціональність з найменшою вагою і найкомпактнішим дизайном в класі біонічних протезів рук.

Рис. 18. Протез VINCENT EVOLUTION 2

Після того, як VINCENT Systems GmbH представила першу біонічну руку з шістьма моторами і могла об'єднати індивідуальні рухомі пальці з повністю рухомим великим пальцем вперше в 2009 році, тепер вже є друге покоління цих біонічних протезів.

VINCENT evolution 2 - це компактна та біомеханічно оптимізована рука з високоміцного алюмінієвого сплаву. Він поєднує в собі 10 двонаправлених електродвигунів з інноваційною стратегією керування, унікальною у галузі ручних протезів. Протез дозволяє індивідуально рухати усіма пільцями. Пружини між проксимальним і дистальним суглобами також дозволяють надати адаптивне напруження - відповідно до м'язів та зв'язок людської руки. Завдяки бічному руху протилежного великого пальця, ця рука в даний час є найбільш універсальним протезом на ринку, що робить його особливо цікавим у плані розробки нових стратегій управління.

Ергономіка м'якої оболонки створює природне відчуття, подібне до шкіри людини.

З VINCENT evolution 2 можна мати майже природний рух руки. Крім того, VINCENT EVOLENCE 2 - це перше в світі комерційне ручне протезування з відчуттям дотику, що дає користувачеві протезу зворотній зв'язок. Сентиментальний протез повинен стимулювати сенсорну зону кори головного мозку шляхом селективної стимуляції рецепторів на кисті рук і, таким чином, позитивно впливає на фантомний біль, а також полегшує і забезпечує безпечніше захватування предметів.

В якості прикладу, використовуючи логіку контролю VINCENT evolution 2, Vincent Systems представляє можливість відтворити в дуже короткий час вибір з 12 типів захоплення, більше 20 позицій рук та випадкових проміжних позицій виключно з двома сигналами EMG і без додаткових допоміжних засобів. Якщо врахувати лише кінцеві позиції окремих суглобів пальців, можна вивести 64 окремі позиції рук, завдяки шести двигунам у руці [28].

Щоб мати змогу надійно схопити об'єкт та оцінити його характеристики, ми використовуємо не тільки наші очі, але, насамперед, наше відчуття дотику руками. Користувачам протезів відсутня ця сенсорна інформація, надана кінчиками пальців.

Повсякденна реалізація відчуття дотику в протезуванні представляє особливу проблему передачі цієї сенсорної інформації від протеза назад до власника. Незалежно від типу механізму зворотного зв'язку, як рецептори шкіри, так і наш мозок пристосовуються до цього "чужорідного стимулу" і з часом реагують, пригнічуючи цю "несправність". Відгук більше не може сприйматися диференційовано. Вперше була створена сила зворотного зв'язку для включення як стандартної в протезову систему VINCENT evolution 2, яка була придатною для повсякденного використання та значно пом'якшила цей ефект звикання [29].

Біонічний протез пальців i-digits quantum (рис.19). Перший індивідуально спроектований, мультиартикуляційний протез для частково ампутованї руки, яким можна керувати за допомогою простих жестів.

Управління захопленнями, засноване на технології i-mo, використовує прості жести для зміни захоплень. Bluetooth-чіпи з підтримкою зчеплення активують встановлені захоплення в безпосередній близькості від i-digits. Швидкість реакції збільшена на 30%, також потужність може бути збільшена на 30% і на 50% збільшено час роботи без підзарядки. Протез має покращену конструкцію компонентів для легкого і надійного збирання, а нова форма, відповідна анатомічному дизайну, зменшує розмірний профіль в кожному вимірюванні [30].

Рис. 19. Біонічний протез пальців i-digits quantum



2.3 Недоліки біонічних протезів

Батарея

Недовгий час роботи на одній зарядці акумулятора - це недолік більшої частини сучасних гаджетів. Біонічні руки при активному використанні можуть проробити протягом дня, але це мало. Як більша частина людей прив'язана до розеток, необхідних для заряджання смартфонів і ноутбуків, так і у людей з протезами виникають додаткові незручності, наприклад, при подорожах. Можна використовувати додаткові акумулятори, але це додаткова трата коштів [31].

Відсутність захисту від води

Є ще один недолік - як правило, такі пристрої не працюють у воді. З ними неможна купатися, прийняти душ. Їх важливо захищати за допомогою спеціальних рукавичок, щоб грязь не потрапила всередину пристрою. Можливо, в майбутньому з'являються біонічні руки з повністю герметичним корпусом, що дозволятиме знімати руку дуже рідко - тільки для планового обслуговування.

Лаги при управлінні

Неможна сказать, що протези працюють повільно. Інколи вони здатні на високу швидкість, вони можуть бути сильніше, ніж друга рука людини, яка носить один біонічний протез. Але при управлінні допомогою міоелектричних датчиків користувачі мають лаг: спочатку мозок передає команду в м'яз у датчика, далі датчик передає команду двигуна, і після цього міняється жест. Так що реакція - далеко не сама висока.

Цю проблему, але з протезами ноги, успішно виправила компанія Ossur. Їх протез дозволяє управляти подумки, а установка ступні відбувається всього за 15 хвилин - хірургу потрібно тільки встановити в залишок кінцівки сенсори. Після цього надівається протез, який не з'єднується з м'язом і нервами. Сенсорси отримують сигнал нервової системи і передають його протезу.

Ціна

В залежності від комплектації вартість біонічної руки складе до 1,5 мільйонів грн. Це поки далеко не найбільш доступні пристрої [32].



Розділ 3. Призначення біонічних протезів у фізичній реабілітації

3.1 Біонічні протези як засіб фізичної реабілітації

Біонічні протези верхніх кінцівок є одними з важливих технічних засобів у фізичній реабілітації після ампутації однієї або двох верхніх кінцівок.

У разі інвалідності людини фахівець з фізичної терапії допомагає своєму підопічному виробляти нові рухи з використанням технічних засобів, зокрема протезів, компенсаторні навички, навчає його користуватися цими засобами, забезпечує заходи щодо соціальної адаптації людини до нових життєвих умов існування.

У сучасній реабілітації (медичній, фізичній, професійній) широко використовують досягнення технічного прогресу, зокрема новітні біонічні протези, що забезпечують підвищення ефективності лікувального та реабілітаційного процесу.

Біонічні протези дозволяють ефективно розвивати різні рухові якості та здібності організму, що було б не повністю можливим після ампутацій верхніх кінцівок. Протези забезпечують доступність виконання людиною, якій здійснили ампутацію, простих локомоторних дій.

Протези дозволяють підвищити певні функціональні можливості організму людини, підтримувати фізичні можливості на необхідному для людини рівні, полегшують вироблення навичок самообслуговування, самостійного життя, допомагають адаптуватись до трудової, професійної та спортивної діяльності. В даний час біонічні протези грають велику роль, оскільки замінюють відсутні кінцівки та відновлюють і покращують фізичні можливості людини, забезпечують зручність, швидкість реагування і комфорт, заощаджують витрати на самообслуговування. Застосування протезів сприяє формуванню такої структури рухових навичок, яка характерна для здорової людини.

Використання біонічних протезів покращує психоемоційний стан, зменшує психологічне напруження, попереджає виникнення фантомних болей, повертає людину до нормального життя настільки, наскільки це можливо.

Штучні кінцівки дають змогу пацієнтам виконувати фізичні вправи, побутові завдання, допомагати рідним як здорові люди, що значно покращує іх психологічний настрій.



Висновки

Отже, проаналізувавши обрані інформаційні джерела, можна зробити висновки, що проблема відновлення пацієнтів після ампутації верхньої кінцівки чи обох кінцівок є особливо актуальною в сьогодення.

Використання технічних засобів, зокрема біонічних протезів, у фізичній реабілітації позитивно впливає на динаміку фізичного і психологічного відновлення пацієнтів.

На сьогодні можна виділити декілька основних моделей біонічних протезів, що можуть цілком задовольнити потреби пацієнтів з обраною проблемою, а саме:

- Біонічний протез i-LIMB Pulse- користувач може рухати рукою-протезом, напружуючи певні м'язи, і контролювати рухи пальців, дозволяючи взяти який-небудь предмет. Біопротез має високу чутливість, і дозволяє взяти пляшку з водою або аркуш паперу або ж чистити картоплю. Протез має штучну шкіру, що реалістично виглядає. Алюмінієвий каркас зменшує вагу протеза і дає можливість утримувати навантаження на руку до 90 кг;

- Біонічний протез i-Limb Revolution- основною особливістю є згинання мобільного зап'ястя протеза на 40 градусів в обидві сторони щодо стандартного положення;

- Біонічний протез i-Limb Quantum- пристрій одержав 24 попередніх хвата і можливість налаштувати ще 12 хватів під власника. Також власники протезів з лінійки i-Limb можуть використовувати мобільний додаток для вибору хватів, настройки їх сили і програмування нових рухів;

- Біонічний протез Bebionic 3- аналогічний біонічному протезу i-Limb. Він забезпечує забезпечує 14 різних захватів і положень руки, можливість виконувати різні дії, використовувати комп'ютерну мишу й натискати на курок квіткового обприскувача;

- Біонічний протез руки Bebionic із використанням технологій формули-1 - завдяки біонічній руці-протезу, може вселяти нитку в голку, кататися на велосипеді й носити предмети вагою до 45 кг. Протез легкий (390 г) і міцний, оскільки зроблений із композитних матеріалів, що використовуються у формулі-1. Біонічний протез руки точно повторює моторику здорової руки людини й оснащений 14 сенсорами захвату для отримання максимально природних рухів. Шарнірний механізм управляється мініатюрними електромоторами, а на кінчиках пальців є спеціальні повітряні подушечки, для того, щоб акуратно брати дрібні предмети;

- Біонічний протез MyoFacil-міолектричний пристрій зі скромним набором функцій. Він призначений для людей з ампутованими нижче ліктя руками. Людина без обох кистей з такими протезами, може робити звичайні повсякденні справи - голитись, чистити зуби, заправляти ліжко, прасувати одяг та водити автомобіль. Швидкість схоплювання такою рукою досягає 300 мм в секунду. Протез дозволяє тримати дрібні і великі деталі. Мінус в тому, що хват всього один. По суті це просто біоелектричний «гак» з рукавичкою;

- Біонічний протез Michelangelo - це високотехнологічна штучна кисть з мікропроцесорним управлінням, ступінь свободи рухів в більш ніж трьох площинах. Має невелику вагу і натуральний зовнішній вигляд. Завдяки чотирьом рухомим пальцям і великому пальці, який рухається окремо від них. Для досягнення більш природних рухів, рука забезпечена двома приводами. Кисть протеза Michelangelo дозволяє здійснювати 7 різних положень;

- Біонічний протез Dynamic Arm - дозволяє максимально наблизиться до природного стереотипу рухів здорової руки. Гармонійні рухи модуля, що відрізняються високою точністю і швидкістю, надають користувачеві, що була до сих пір недосяжною, незалежність в повсякденному житті. Низький рівень перешкод в процесі роботи і вільний, з легкою амортизацією, і при цьому повністю безшумний, протез підкреслює непомітність модуля, що виробляє природне враження;

- Біонічнй протез LUKE- є першим затвердженим для комерційних ринків протезом, який переводить складні сигнали в м'язах пацієнта в певні рухи. В основі управління протезом лежить технологія зчитування електроміограми, яка аналізує сигнали в м'язах пацієнта і переводить їх в певні рухи. Протез має 10 активних ступеня свободи;

- Біонічний протез Handiii- запечатаний на 3D-принтері. Він вміє зчитувати нервові сигнали людини за допомогою електроміографа і трансформувати їх у рухи. Таким чином, силою думки володар протеза може переміщати свою штучну руку, стискати кисть, рухати кожним окремим пальцем. Обробка даних проводиться на процесорі підключеного смартфона. Найголовніша особливість нового гаджета - це помірна ціна;

- Біонічний протез VINCENT evolution 2- перший у світі сенсорний протез руки, що поєднує в собі донедавна не досяжну функціональність з найменшою вагою і найкомпактнішим дизайном в класі біонічних протезів рук. Він поєднує в собі 10 двонаправлених електродвигунів з інноваційною стратегією керування, унікальною у галузі ручних протезів. Протез дозволяє індивідуально рухати усіма пільцями, також він дає користувачеві протезу зворотній зв'язок, представляє можливість відтворити в дуже короткий час вибір з 12 типів захоплення, більше 20 позицій рук та випадкових проміжних позицій виключно з двома сигналами EMG і без додаткових допоміжних засобів;

Біонічні пальці i-digits quantum- перший індивідуально спроектований, мультиартикуляційний протез для частково ампутованї руки, яким можна керувати за допомогою простих жестів.

Управління захопленнями, засноване на технології i-mo, використовує прості жести для зміни захоплень. Bluetooth-чіпи з підтримкою зчеплення активують встановлені захоплення в безпосередній близькості від i-digits. Швидкість реакції збільшена на 30%, також потужність може бути збільшена на 30% і на 50% збільшено час роботи без підзарядки. Протез має покращену конструкцію компонентів для легкого і надійного збирання, а нова форма, відповідна анатомічному дизайну, зменшує розмірний профіль в кожному вимірюванні.

Але попри багаточисленні плюси, такі протези мають і недоліки, а саме слабку батарею, відсутність захисту від води, висока ціна.



Список використаних джерел

1. Причины ампутации конечностей [Електронний ресурс]. (дата звернення: 24.11.17).

2. Ампутація.[Електронний.ресурс]. (дата звернення: 4.12.17).

3. Протези після ампутації кінцівок. Особливості освоєння (дата звернення: 24.11.17).

4. Протезування [Електронний ресурс]. (дата звернення: 4.12.17).

5. От подпорки до кибертела: история и будущее протезов (дата звернення: 24.11.17).

...