Prothese

In der Medizin, einer Prothese, ist prothetisches oder prothetisches Glied (von Altem griechischem prósthesis, "Hinzufügung, Anwendung, Verhaftung") eine künstliche Gerät-Erweiterung, die einen fehlenden Körperteil ersetzt. Es ist ein Teil des Feldes von biomechatronics, der Wissenschaft, mechanische Geräte mit dem menschlichen Muskel, dem Skelett und den Nervensystemen zu verwenden, um Motorkontrolle zu helfen oder sie zu erhöhen, die durch Trauma, Krankheit oder Defekt verloren ist. Prostheses werden normalerweise verwendet, um Teile zu ersetzen, die durch Verletzung verloren sind, die (traumatisch) oder von der Geburt fehlend ist (angeboren) oder fehlerhafte Körperteile zu ergänzen. Innerhalb des Körpers sind künstliche Herzklappen in der üblichen Anwendung mit künstlichen Herzen und Lungen, die weniger übliche Anwendung, aber unter der aktiven Technologieentwicklung sehen. Andere medizinische Geräte und Hilfe, die als prosthetics betrachtet werden kann, schließen Hörgeräte, künstliche Augen, palatalen obturator, Magenbänder und Zahnprothesen ein.

Prosthetics sind spezifisch nicht orthotics, obwohl gegeben, bestimmte Verhältnisse ein prothetischer könnte damit enden, einige oder alle dieselben Beamter-Vorteile wie ein orthotic durchzuführen. Prostheses (oder "Eine" Prothese) sind technisch der ganze beendete Artikel. Zum Beispiel ist ein C-Bein-Knie allein nicht eine Prothese, aber nur ein prothetische Teil. Die ganze Prothese würde aus dem Stumpf-Verhaftungssystem - gewöhnlich eine "Steckdose" und alle Verhaftungshardware-Teile den ganzen Weg unten zu und einschließlich des Fußes bestehen. Denken Sie daran als häufig Nomenklatur wird ausgewechselt.

Geschichte

Prosthetics sind überall in der Geschichte erwähnt worden. Die frühste registrierte Erwähnung ist der Krieger Königin Vishpala in Rigveda. Die Ägypter waren frühe Pioniere der Idee, wie gezeigt, durch die Holzzehe, die auf einem Körper vom Neuen Königreich gefunden ist. Römische Bronzekronen sind auch gefunden worden, aber ihr Gebrauch könnte ästhetischer gewesen sein als medizinisch.

Eine andere frühe Erwähnung eines prothetischen kommt aus dem griechischen Historiker Herodotus, der die Geschichte von Hegesistratus, ein griechischer Wahrsager erzählt, der seinen eigenen Fuß abgeschnitten hat, um seinen spartanischen Eroberern zu entkommen, und ihn durch einen hölzernen ersetzt hat. Pliny der Ältere hat auch das ein römischer General registriert, der seinen Arm abschneiden lassen hat, hatte ein Eisen ein gemachter, um sein Schild zu halten, als er zum Kampf zurückgekehrt ist. Ein berühmter und ganz raffinierter historischer prothetischer Arm war der von Götz von Berlichingen, der am Anfang des 16. Jahrhunderts gemacht ist.

Um dieselbe Zeit, wie man auch berichtet, hat François de la Noue eine Eisenhand gehabt, wie, im Jahrhundert der 1600er Jahre, René-Robert Cavalier de la Salle ist. Während des Finsteren Mittelalters ist prosthetics ziemlich grundlegend in der Form geblieben. Geschwächte Ritter würden mit prosthetics ausgerüstet, so konnten sie ein Schild halten. Nur der Reiche konnte irgendetwas gewähren, was beim täglichen Leben helfen würde. Während der Renaissance hat sich prosthetics mit dem Gebrauch von Eisen, Stahl, Kupfer und Holz entwickelt. Funktioneller prosthetics hat begonnen, ein Äußeres in den 1500er Jahren zu machen.

Gotz von Berlichingen, ein deutscher Söldner, hat ein Paar von Eisenhänden entwickelt, die durch eine Reihe von Fängen und Frühlinge bewegt werden konnten. Ein italienischer Chirurg hat die Existenz eines Amputierten registriert, der einen Arm hatte, der ihm erlaubt hat, seinen Hut zu entfernen, seinen Geldbeutel zu öffnen, und seinen Namen zu unterzeichnen. Die Verbesserung in der Amputationschirurgie und dem prothetischen Design ist an den Händen von Ambroise Paré gekommen. Unter seinen Erfindungen war ein Gerät über dem Knie, das eine kniende Haken-Bein- und Fußprothese mit einer festen Position, regulierbarem Geschirr und Knie-Schloss-Kontrolle war. Die Funktionalität seiner Förderungen hat gezeigt, wie sich Zukunft prosthetics entwickeln konnte.

Andere Hauptverbesserungen vor dem modernen Zeitalter:

  • Pieter Verduyn - Zuerst nicht verriegelnde Prothese der unter dem Knie (BK).
  • James Potts - Prothese hat eines Holzunterschenkels und Steckdose, eines Stahlkniegelenks und eines artikulierten Fußes gemacht, der von Naturdarm-Sehnen vom Knie bis den Knöchel kontrolliert wurde. Ist gekommen, um als "Anglesey Bein" oder "Selpho Bein bekannt zu sein."
  • Herr James Syme - Eine neue Methode der Knöchel-Amputation, die mit dem Amputieren am Schenkel nicht verbunden gewesen ist.
  • Benjamin Palmer - Übertroffen das Bein von Selpho. Hinzugefügt ein vorderer Frühling und verborgene Sehnen, um natürlich aussehende Bewegung vorzutäuschen.
  • Dubois Parmlee - Geschaffen prothetisch mit einer Ansaugen-Steckdose, polyzentrischem Knie und mehrartikuliertem Fuß.
  • Marcel Desoutter & Charles Desoutter - die Erste Aluminiumprothese

Am Ende des Zweiten Weltkriegs hat der NAS (Nationale Akademie von Wissenschaften) begonnen, bessere Forschung und Entwicklung von prosthetics zu verteidigen. Durch die Regierungsfinanzierung wurde ein Forschungs- und Entwicklungsprogramm innerhalb der Armee, Marine, Luftwaffe und der Veteranregierung entwickelt.

Die folgenden Organisationen sind geschaffen worden, um den breiten Öffentlichkeiten über prosthetics zu helfen und sie zu informieren:

  • Amerikanischer Orthotics und Prothetische Vereinigung, amerikanischer Ausschuss für das Zertifikat in Prosthetics und Orthotics, amerikanischer Akademie von Orthotics und Prosthetics - Diese drei Gruppen arbeiten zusammen, um Verantwortung für die akademische Seite von orthotics und prosthetics zu übernehmen und Zertifikat von Personen und Möglichkeiten zu versorgen, die mit orthotics und prosthetics arbeiten.
  • Die Internationale Gesellschaft für Prosthetics und Orthotics - Gegründet 1970 und headquartered in Kopenhagen, diese Vereinigung hilft mit dem Fortschritt in der Forschung und klinischen Praxis weltweit. Sie halten eine internationale Konferenz alle drei Jahre und veröffentlichen ihre eigene Fachzeitschrift.
  • Die Vereinigung der Orthotic-prothetischen Kliniken von Kindern - Die Organisation wurde in den 1950er Jahren angefangen, um Forschung und Entwicklung des prosthetics von Kindern zu verteidigen. Sie treffen sich jährlich und haben ihre eigene Veröffentlichung.
  • Die Amputierter-Koalition Amerikas - Die Organisation wurde 1990 geschaffen, um die Leben von Amputierten zu verbessern. Verteidigen Sie die Verbesserung des Amputierter-Lebensstils durch die Ausbildung und haben Sie auch ihre eigene Veröffentlichung, inMotion.

Niedrigeres äußerstes Ende prosthetics

Niedrigeres äußerstes Ende prosthetics beschreibt künstlich ersetzte Glieder, die am Hüfte-Niveau oder tiefer gelegen sind. Die zwei Hauptunterkategorien des niedrigeren äußersten Endes prothetische Geräte sind 1.trans-tibial (jede Amputation transecting der Schienbein-Knochen oder eine angeborene Anomalie, die auf einen tibial Mangel hinausläuft) und 2.trans-Oberschenkel-(jede Amputation transecting der Oberschenkelknochen-Knochen oder eine angeborene Anomalie, die auf einen Oberschenkelmangel hinausläuft). In der prothetischen Industrie wird ein trans-tibial prothetisches Bein häufig einen "BK" oder unter der Knie-Prothese genannt, während das prothetische Trans-Oberschenkelbein häufig einen "AK" oder über der Knie-Prothese genannt wird.

Anderer schließen weniger überwiegende niedrigere Fälle des äußersten Endes den folgenden ein:

  1. Hüfte disarticulations - Das bezieht sich gewöhnlich darauf, wenn ein Amputierter oder angeboren herausgeforderter Patient entweder eine Amputation oder Anomalie an oder in der nächsten Nähe zum Hüfte-Gelenk haben.
  2. Knie disarticulations - Das verweist gewöhnlich auf eine Amputation durch das Knie disarticulating den Oberschenkelknochen vom Schienbein.
  3. Symes - Das ist ein Knöchel disarticulation, während es das Ferse-Polster bewahrt.

Niedrigeres äußerstes Ende moderne Geschichte

Die Steckdose-Technologie für niedrigere Glieder des äußersten Endes hat eine Revolution der Förderung während der 1980er Jahre gesehen, als John Sabolich C.P.O., die Steckdose von Contoured Adducted Trochanteric-Controlled Alignment Method (CATCAM) erfunden hat, um später sich zur Steckdose von Sabolich zu entwickeln. Er ist den Schritten der Wissenschaft gefolgt, die von Ivan Long und Ossur Christensen geführt ist, als sie Alternativen zur wissenschaftlich entwickelten vierseitigen Steckdose entwickelt haben, die der offenen beendeten Steckdose gefolgt ist, die von Holz geschaffen ist. Die Förderung war wegen des Unterschieds in der Steckdose zum geduldigen Kontakt-Modell. Vorherig wurden Steckdosen in Form einer Quadratgestalt ohne Spezialeindämmung für das Muskelgewebe gemacht. Neue Designs helfen so, sich in der knochigen Anatomie schließen zu lassen, es in den Platz schließend und das Gewicht gleichmäßig über das vorhandene Glied sowie die Muskulatur des Patienten verteilend. Eindämmung von Ischial ist weithin bekannt und heute durch viele prosthetist gepflegt, in der Patientenpflege zu helfen. Die Schwankung der ischial Eindämmungssteckdose besteht so, und jede Steckdose wird zu den spezifischen Bedürfnissen nach dem Patienten geschneidert. Andere, wer zu Steckdose-Entwicklung und Änderungen im Laufe der Jahre beigetragen hat, schließen Tim Staats, Chris Hoyt, Frank Gottschalk ein (wer in einem wissenschaftlichen Artikel die Wirkung der Steckdose des Nockens des COMPUTERUNTERSTÜTZTEN TESTENS - das Anzeigen untergraben hat, dass das chirurgische vom Amputationschirurgen getane Verfahren am wichtigsten war, um den Amputierten auf den guten Gebrauch einer Prothese jedes Typ-Steckdose-Designs vorzubereiten.

Die ersten Mikroprozessor-kontrollierten prothetischen Knie sind verfügbar am Anfang der 1990er Jahre geworden. Die Intelligente Prothese war zuerst kontrolliertes prothetisches Knie des gewerblich verfügbaren Mikroprozessors. Es wurde von Chas veröffentlicht. A. Blatchford & Sons, Ltd., Großbritanniens, 1993 und das gemachte Wandern mit dem Prothese-Gefühl und natürlicheren Blick. Eine verbesserte Version wurde 1995 durch den Namen Intelligente Prothese Plus veröffentlicht. Blatchford hat eine andere Prothese, die Anpassungsfähige Prothese 1998 veröffentlicht. Die Anpassungsfähige Prothese hat hydraulische Steuerungen, pneumatische Steuerungen und einen Mikroprozessor verwertet, um den Amputierten mit einer Gehweise zu versorgen, die auf Änderungen in der Spaziergeschwindigkeit mehr antwortend war. Wenige Beweise bestehen, um die enorme Finanzlast Dritten zu unterstützen, die im Wesentlichen die Kosten eines preiswerten Hauses für das Mikroprozessor-Knie, ischial Eindämmungssteckdose, flexfoot Bein bezahlen. Einige Amputierte von den Konflikten von Irak und Afghanistan sind zum Dienst mit hoch entwickeltem prostheses zurückgekehrt. Kostenanalyse offenbart, dass ein hoch entwickelter über der Knie-Prothese in der Nachbarschaft von $ 1 Million in 45 Jahren in Anbetracht nur jährlicher Lebenshaltungskosten-Anpassungen sein wird.

C-Bein-Knie-Prothese

Der Otto Bock Orthopädische Industrie hat das C-Bein während des Weltkongresses auf Orthopädie in Nürnberg 1997 eingeführt. Die Gesellschaft hat Marketing das C-Bein in den Vereinigten Staaten 1999 begonnen. Anderes Mikroprozessor-kontrolliertes Knie prostheses schließt das Rheo Knie von Ossur, veröffentlicht 2005, das Macht-Knie durch Ossur, eingeführt 2006, das Plié Knie von Freiheitsneuerungen und DOHLE-Industrien Self Learning Knee (SLK) ein.

Die Idee wurde von Kelly James, einem kanadischen Ingenieur an der Universität von Alberta ursprünglich entwickelt. Das C-Bein verwendet hydraulische Zylinder, um das Biegen des Knies zu kontrollieren. Sensoren senden Signale zum Mikroprozessor, der diese Signale analysiert, und das mitteilt, welchen Widerstand die hydraulischen Zylinder liefern sollten. C-Bein ist eine Abkürzung 3C100, die Musterzahl der ursprünglichen Prothese, aber hat fortgesetzt, auf den ganzen Otto Bock Mikroprozessor-kontrolliertes Knie prostheses angewandt zu werden. Die C-Bein-Funktionen durch verschiedene technologische Geräte haben sich in die Bestandteile der Prothese vereinigt. Das C-Bein verwendet einen Sensor des Knie-Winkels, um die winkelige Position und winkelige Geschwindigkeit des Biegen-Gelenks zu messen. Maße werden bis zu fünfzigmal pro Sekunde genommen. Der Sensor des Knie-Winkels wird direkt an der Achse der Folge des Knies gelegen.

Moment-Sensoren werden im Tube-Adapter an der Basis des C-Beines gelegen. Diese Moment-Sensoren verwenden vielfache Beanspruchungsmaße, um zu bestimmen, wo die Kraft auf das Knie, vom Fuß und dem Umfang dieser Kraft angewandt wird.

Das C-Bein kontrolliert den Widerstand gegen die Folge und Erweiterung des Knies mit einem hydraulischen Zylinder. Kleine Klappen kontrollieren den Betrag von hydraulischer Flüssigkeit, die in und aus dem Zylinder gehen kann, so die Erweiterung und Kompression eines mit der oberen Abteilung des Knies verbundenen Kolbens regelnd. Der Mikroprozessor erhält Signale von seinen Sensoren, um den Typ der Bewegung zu bestimmen, die durch den Amputierten wird verwendet. Der Mikroprozessor gibt dann dem hydraulischen Zylinder Zeichen, um entsprechend zu handeln. Der Mikroprozessor registriert auch Information bezüglich der Bewegung des Amputierten, der auf einen Computer heruntergeladen und analysiert werden kann. Diese Information erlaubt dem Benutzer, besseren Gebrauch des prothetischen zu machen.

Das C-Bein wird durch eine Lithiumion-Batterie angetrieben, die innerhalb der Prothese in der Nähe vom Kniegelenk aufgenommen ist. Auf einer vollen Anklage kann das C-Bein seit bis zu 45 Stunden abhängig von der Intensität des Gebrauches funktionieren. Ein stürmender auf der Vorderseite des Kniegelenks gelegener Hafen kann mit einem stürmenden Kabel zugestopft direkt in einen Standardausgang verbunden werden. Ein "Zopf", der Hafen-Adapter belädt, erlaubt die Wiederposition des stürmenden Hafens zu einer zugänglicheren Position, wenn die Prothese einen kosmetischen angewandten Deckel hat. Die Ladegerät-Schnur hat Lichter, die dem Benutzer erlauben, das Niveau der Anklage, wenn verbunden, mit dem Knie zu beobachten. Ein 12-Volt-Autoladegerät-Adapter kann auch gekauft werden.

Das C-Bein stellt bestimmte Vorteile gegenüber dem herkömmlichen mechanischen Knie prostheses zur Verfügung. Es stellt eine Annäherung an eine natürliche Gehweise eines Amputierten zur Verfügung. Das C-Bein erlaubt Amputierten, mit der fast Spaziergeschwindigkeit spazieren zu gehen. Schwankungen in der Geschwindigkeit sind auch möglich und werden durch Sensoren in Betracht gezogen und dem Mikroprozessor mitgeteilt, der sich an diese Änderungen entsprechend anpasst. Es ermöglicht auch den Amputierten, Stufen mit einer Überschreiten-Schritt-Annäherung, aber nicht einen Schritt bei einer mit mechanischen Knien verwendeten Zeitannäherung hinunterzugehen. Die Fähigkeit des C-Beines, auf Sensorlesungen zu antworten, kann Amputierten helfen, sich von Stolpern ohne die Knie-Knickung zu erholen. Jedoch hat das C-Bein einige bedeutende Nachteile, die seinen Gebrauch verschlechtern. Das C-Bein ist gegen den Wasserschaden empfindlich, und so muss große Sorge genommen werden, um sicherzustellen, dass die Prothese trocken bleibt. Otto Bock empfiehlt, dass jeder Amputierte das C-Bein seit bis zu zwei Monaten verwendet, bevor das System zur einzigartigen Gehweise der Person völlig gewöhnt werden kann. Zum C-Bein gewöhnt zu werden, ist besonders schwierig, wenn er bergab spazieren geht, und Amputierte sollten Hilfe suchen, während sie vertraut mit dem System werden, um Verletzung zu vermeiden.

Eine breite Reihe von Amputierten kann vom C-Bein Gebrauch machen; jedoch sind einige Menschen zu dieser Prothese mehr passend als andere. Das C-Bein wird für den Gebrauch auf Leuten entworfen, die transfemoral Amputation oder Amputation über dem Knie erlebt haben. Das C-Bein kann von Amputierten entweder mit einzelnen oder mit bilateralen Gliederamputationen verwendet werden. Im Fall von bilateralen Amputationen muss die Anwendung von C-Beinen nah kontrolliert werden. In einigen Fällen können diejenigen, die Hüfte disarticulation Amputationen erlebt haben, Kandidaten für ein C-Bein sein. Die Prothese wird für Amputierte empfohlen, die ihre Spaziergeschwindigkeiten ändern und mehr als 3 Meilen pro Stunde erreichen können; jedoch kann es nicht für das Laufen verwendet werden. Das C-Bein ist für aufwärts 3 Meilen täglich praktisch, und kann auf dem unebenen Boden, dem Hang oder den Stufen verwendet werden. Energische Amputierte, wie Radfahrer und rollerbladers können das C-Bein angepasst ihren Bedürfnissen finden. Nathan Sutti beleives das C-Bein ist ein croc.

Bestimmten physischen Anforderungen muss für den C-Bein-Gebrauch entsprochen werden. Der Amputierte muss befriedigende kardiovaskuläre und Lungengesundheit haben. Das Gleichgewicht und die Kraft des Amputierten müssen genügend sein, um Schritte zu nehmen, während sie Prothese verwenden. Das C-Bein wird entworfen, um Amputierte zu unterstützen, die bis zu 275 Pfunde wiegen.

Robotic prostheses

In der Größenordnung von einem robotic prothetischen Glied, um zu arbeiten, muss es mehrere Bestandteile haben, um es in die Funktion des Körpers zu integrieren:

Biosensors entdecken Signale von den Nerven- oder Muskelsystemen des Benutzers. Es gibt dann diese Information einem Kontrolleur weiter, der innerhalb des Geräts gelegen ist, und bearbeitet Feed-Back vom Glied und Auslöser (z.B, Position, Kraft) und sendet es dem Kontrolleur. Beispiele schließen Leitungen ein, die elektrische Tätigkeit auf der Haut, Nadel-Elektroden implanted im Muskel oder Halbleiterelektrode-Reihe mit Nerven entdecken, die durch sie wachsen. Ein Typ dieser biosensors wird in der myoelectric Prothese verwendet.

Mechanische Sensoren bearbeiten Aspekte, die das Gerät (z.B, Gliederposition, angewandte Kraft, Last) betreffen, und geben diese Information zum biosensor oder Kontrolleur weiter. Beispiele schließen Kraft-Meter und Beschleunigungsmesser ein.

Der Kontrolleur wird mit dem Nerv des Benutzers und Muskelsystemen und dem Gerät selbst verbunden. Es sendet Absicht-Befehle vom Benutzer zu den Auslösern des Geräts, und interpretiert Feed-Back vom mechanischen und biosensors dem Benutzer. Der Kontrolleur ist auch für die Überwachung und Kontrolle der Bewegungen des Geräts verantwortlich.

Ein Auslöser ahmt die Handlungen eines Muskels im Produzieren der Kraft und Bewegung nach. Beispiele schließen einen Motor ein, der hilft oder ursprüngliches Muskelgewebe ersetzt.

Cosmesis

Kosmetische Prothese ist lange verwendet worden, um Verletzungen und Entstellungen zu verkleiden. Mit Fortschritten in der modernen Technologie, cosmesis, ist die Entwicklung von lebensechten Gliedern, die vom Silikon oder PVC gemacht sind, möglich gemacht worden. Solcher prosthetics, wie künstliche Hände, kann jetzt gemacht werden, das Äußere von echten Händen nachzuahmen, die mit Sommersprossen, Adern, Haar, Fingerabdrücken und sogar Tätowierungen abgeschlossen sind.

Einzeln angefertigte cosmeses sind allgemein teurer (kostbare Tausende von US-Dollars, abhängig vom Niveau des Details), während Standard cosmeses gebrauchsfertig in verschiedenen Größen kommt, obwohl sie häufig nicht so realistisch sind wie ihre einzeln angefertigten Kollegen. Eine andere Auswahl ist der einzeln angefertigte Silikon-Deckel, der gemacht werden kann, einen Hautton einer Person, aber nicht Details wie Sommersprossen oder Runzeln zu vergleichen. Cosmeses werden dem Körper in jeder Zahl von Wegen, mit einem Bindemittel, Ansaugen, Form-Anprobe, stretchable Haut oder ein Hautärmel beigefügt.

Erkennen

Verschieden von neuromotor prostheses neurocognitive würde prostheses fühlen oder Nervenfunktion abstimmen, um kognitive Prozesse wie Exekutivfunktion, Aufmerksamkeit, Sprache und Gedächtnis physisch wieder einzusetzen oder zu vermehren. Keine neurocognitive prostheses sind zurzeit verfügbar, aber die Entwicklung von implantable neurocognitive Gehirncomputer-Schnittstellen ist vorgeschlagen worden, um zu helfen, Bedingungen wie Schlag, traumatische Gehirnverletzung, zerebrale Kinderlähmung, Autismus und Alzheimerkrankheit zu behandeln.

Das neue Feld der Assistive Technologie für das Erkennen betrifft die Entwicklung von Technologien, um menschliches Erkennen zu vermehren. Terminplanung von Geräten wie Neuropage erinnert Benutzer mit Speicherschwächungen, wenn man bestimmte Tätigkeiten, wie Besuch des Arztes durchführt. Geräte wie TORF mikroveranlassend, sind AbleLink und Führer verwendet worden, um Benutzern mit dem Gedächtnis zu helfen, und Exekutivfunktionsprobleme führen Tätigkeiten des täglichen Lebens durch.

Prothetische Erhöhung

Zusätzlich zum künstlichen Standardglied für den täglichen Gebrauch haben viele Amputierte oder angeborene Patienten spezielle Glieder und Geräte, um in der Teilnahme von Sportarten und den Erholungstätigkeiten zu helfen.

Innerhalb der Sciencefiction, und, mehr kürzlich, innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft, hat es dem Verwenden fortgeschrittenen prostheses gegebene Rücksicht gegeben, um gesunde Körperteile durch künstliche Mechanismen und Systeme zu ersetzen, um Funktion zu verbessern. Die Moral und Erwünschtheit solcher Technologien werden diskutiert. Körperteile wie Beine, Arme, Hände, Füße, und können andere ersetzt werden.

Das erste Experiment mit einer gesunden Person scheint, das durch den britischen Wissenschaftler Kevin Warwick gewesen zu sein. 2002 wurde ein implant direkt ins Nervensystem von Warwick verbunden. Die Elektrode-Reihe, die ungefähr hundert Elektroden enthalten hat, wurde in den Mittelnerv gelegt. Über die erzeugten Signale wurde genug ausführlich berichtet, dass ein Roboterarm im Stande gewesen ist, die Handlungen des eigenen Arms von Warwick nachzuahmen und eine Form des Berührungsfeed-Backs wieder über den implant zur Verfügung zu stellen.

Anfang 2008 wurde über Oskar Pistorius, den "Klinge-Läufer" Südafrikas, ungeeignet kurz geherrscht, um sich in den Olympischen 2008-Sommerspielen zu bewerben, weil, wie man sagte, seine prothetischen Glieder ihm einen unfairen Vorteil gegenüber Läufern gegeben haben, die Knöchel hatten. Ein Forscher hat gefunden, dass seine Glieder um fünfundzwanzig Prozent weniger Energie verwendet haben als diejenigen eines kräftigen Läufers, der sich mit derselben Geschwindigkeit bewegt. Diese Entscheidung wurde auf der Bitte mit der Berufungsinstanz gestürzt feststellend, dass der gesamte Satz von Vorteilen und die Nachteile der Glieder von Pistorius nicht betrachtet worden waren. Pistorius hat sich für die südafrikanische Mannschaft für die Olympischen Spiele nicht qualifiziert, aber hat fortgesetzt, den 2008-Sommer Paralympics zu kehren, und ist berechtigt geherrscht worden, sich für irgendwelche zukünftigen Olympischen Spiele zu qualifizieren. Er hat sich für die 2011-Weltmeisterschaft in Südkorea qualifiziert und hat die Vorschlussrunde erreicht, wo er letzten timewise beendet hat, war er in der ersten Runde 14., sein in 400 M am beste Persönlicher hätte ihm 5. Platz in den Finalen gegeben.

Die Gesellschaft von Dean Kamen DEKA hat den "Arm von Luke", eine fortgeschrittene Prothese zurzeit unter Proben bezüglich 2008 entwickelt.

Typen

Es gibt vier Haupttypen von künstlichen Gliedern. Diese schließen den transtibial, transfemoral, transradial, und transhumeral prostheses ein. Der Typ der Prothese hängt davon ab, welcher Teil des Gliedes vermisst wird.

Prothese von Transtibial

Eine transtibial Prothese ist ein künstliches Glied, das ein Bein ersetzt, das unter dem Knie fehlt. Amputierte von Transtibial sind gewöhnlich im Stande, normale Bewegung mehr sogleich wiederzugewinnen, als jemand mit einer transfemoral Amputation, die im großen Teil zum Behalten des Knies erwartet ist, das leichtere Bewegung berücksichtigt. In der prothetischen Industrie wird ein trans-tibial prothetisches Bein häufig einen "BK" oder unter der Knie-Prothese genannt.

Prothese von Transfemoral

Eine transfemoral Prothese ist ein künstliches Glied, das ein Bein ersetzt, das über dem Knie fehlt. Amputierte von Transfemoral können sehr wiedergewinnende normale Bewegung harte Zeiten haben. Im Allgemeinen muss ein transfemoral Amputierter etwa um 80 % mehr Energie verwenden spazieren zu gehen als eine Person mit zwei ganzen Beinen. Das ist wegen der Kompliziertheiten in der mit dem Knie vereinigten Bewegung. In neueren und mehr verbesserten Designs, nach der Beschäftigung der Hydraulik, Kohlenstoff-Faser, mechanischen Verbindungen, Motoren, Computermikroprozessoren und innovativen Kombinationen dieser Technologien, um mehr Kontrolle dem Benutzer zu geben. In der prothetischen Industrie wird ein prothetisches Trans-Oberschenkelbein häufig einen "AK" oder über der Knie-Prothese genannt.

Prothese von Transradial

Eine transradial Prothese ist ein künstliches Glied, das einen Arm ersetzt, der unter dem Ellbogen fehlt. Zwei Haupttypen von prosthetics sind verfügbar. Kabel hat Gliederarbeit durch die Befestigung eines Geschirrs und Kabels um die entgegengesetzte Schulter des beschädigten Arms bedient. Die andere Form von verfügbarem prosthetics ist myoelectric Arme. Diese arbeiten durch die Abfragung, über Elektroden, wenn die Muskeln in den oberen Arm-Bewegungen, eine künstliche Hand veranlassend, sich zu öffnen oder zu schließen. In der prothetischen Industrie wird ein trans-radialer prothetischer Arm häufig genannt "SEIN" oder unter der Ellbogen-Prothese.

Prothese von Transhumeral

Eine transhumeral Prothese ist ein künstliches Glied, das einen Arm ersetzt, der über dem Ellbogen fehlt. Amputierte von Transhumeral erfahren einige derselben Probleme wie transfemoral Amputierte wegen der ähnlichen mit der Bewegung des Ellbogens vereinigten Kompliziertheiten. Das macht das Nachahmen der richtigen Bewegung mit einem künstlichen Glied sehr schwierig. In der prothetischen Industrie wird eine trans-humeral Prothese häufig einen "AE" oder über der Ellbogen-Pro-These genannt.

Aktuelle Technologie/Herstellung

In den letzten Jahren hat es bedeutende Förderungen in künstlichen Gliedern gegeben. Neuer Plastik und andere Materialien, wie Kohlenstoff-Faser, haben künstlichen Gliedern erlaubt, stärker und leichter zu sein, den Betrag der Extraenergie beschränkend, die notwendig ist, um das Glied zu bedienen. Das ist für transfemoral Amputierte besonders wichtig. Zusätzliche Materialien haben künstlichen Gliedern erlaubt, viel realistischer auszusehen, der für transradial und transhumeral Amputierte wichtig ist, weil sie mit größerer Wahrscheinlichkeit das künstliche Glied ausstellen lassen werden.

Zusätzlich zu neuen Materialien ist der Gebrauch der Elektronik sehr in künstlichen Gliedern üblich geworden. Glieder von Myoelectric, die die Glieder durch das Umwandeln von Muskelbewegungen zu elektrischen Signalen kontrollieren, sind viel mehr üblich geworden, als Kabel Glieder bedient hat. Signale von Myoelectric werden durch Elektroden aufgenommen, das Signal wird integriert, und sobald es eine bestimmte Schwelle überschreitet, wird das prothetische Gliederkontrollsignal ausgelöst, der ist, warum von Natur aus der ganze myoelectric Zeitabstand kontrolliert. Umgekehrt ist Kabelkontrolle unmittelbar und physisch, und dadurch bietet einen bestimmten Grad des direkten Kraft-Feed-Backs an, das Myoelectric-Kontrolle nicht tut. Computer werden auch umfassend in der Herstellung von Gliedern verwendet. Computer Geholfenes Design und Computer Geholfene Herstellung wird häufig verwendet, um beim Design und der Fertigung von künstlichen Gliedern zu helfen.

Die meisten modernen künstlichen Glieder werden dem Stumpf des Amputierten durch Riemen und Manschetten oder durch das Ansaugen beigefügt. Der Stumpf entweder baut direkt eine Steckdose auf dem prothetischen, oder — allgemeiner heute ein — ein Überseedampfer wird verwendet, der dann zur Steckdose irgendein durch das Vakuum (Ansaugen-Steckdosen) oder ein Nadel-Schloss befestigt wird. Überseedampfer sind weich, und durch den sie ein viel besseres Ansaugen schaffen können, das passend ist als harte Steckdosen. Silikon-Überseedampfer können in Standardgrößen größtenteils mit einer kreisförmigen (runden) bösen Abteilung erhalten werden, aber für jede andere Stumpf-Gestalt können kundenspezifische Überseedampfer gemacht werden. Die Steckdose ist gemacht kundenspezifisch das restliche Glied passen und die Kräfte des künstlichen Gliedes über das Gebiet des Stumpfs zu verteilen (aber nicht gerade ein kleiner Punkt), der hilft, Tragen auf dem Stumpf zu reduzieren. Die kundenspezifische Steckdose wird durch die Einnahme eines Gipsverbands des Stumpfs oder allgemeiner heute des Überseedampfers geschaffen, der über den Stumpf, und dann das Bilden einer Form vom Gipsverband getragen ist. Neuere Methoden schließen das geführte Messen des Lasers ein, das direkt zu einem Computer eingegeben werden kann, ein hoch entwickelteres Design berücksichtigend.

Probleme mit dem Stumpf und der Steckdose-Verhaftung bestehen darin, dass ein schlechter passender das Gebiet des Kontakts zwischen dem Stumpf und der Steckdose oder dem Überseedampfer reduzieren, und Taschen zwischen der Stumpf-Haut und der Steckdose oder dem Überseedampfer vergrößern wird. Druck ist dann höher, der schmerzhaft sein kann. Lufttaschen können Schweiß erlauben anzuwachsen, der die Haut weich machen kann. Schließlich ist das ein häufiger Grund zu juckenden Hautausschlägen. Weiter unten die Straße, es kann Depression der Haut verursachen.

Künstliche Glieder werden normalerweise mit den folgenden Schritten verfertigt:

  1. Maß des Stumpfs
  2. Maß des Körpers, um die Größe zu bestimmen, die für das künstliche Glied erforderlich
ist
  1. Anprobe eines Silikon-Überseedampfers
  2. Entwicklung eines Modells des Überseedampfers, der über den Stumpf getragen ist
  3. Bildung der thermoplastischen Platte um das Modell - Das wird dann verwendet, um den passenden vom prothetischen zu prüfen
  4. Bildung der dauerhaften Steckdose
  5. Die Bildung von Plastikteilen des künstlichen Gliedes - Verschiedene Methoden, wird einschließlich des Vakuumformens und der Einspritzung verwendet, die formt
  6. Entwicklung von Metallteilen des künstlichen Gliedes mit dem Spritzguss
  7. Zusammenbau des kompletten Gliedes

Körperangetriebene Arme

Aktueller Körper ist gerast Arme enthalten Steckdosen, die von der harten Epoxydharz- oder Kohlenstoff-Faser gebaut werden. Handgelenk-Einheiten sind entweder Schraube - auf Steckern, die den UNF 1/2-20 Faden (die USA) oder schneller Ausgabe-Stecker zeigen, dessen es verschiedene Modelle gibt. Endgeräte enthalten eine Reihe von Haken, Händen oder anderen Geräten. Hände verlangen eine große Aktivierungskraft, die häufig unbehaglich ist. Haken verlangen eine viel niedrigere Kraft. Hosmer und Otto Bock sind kommerzielle Haupthaken-Versorger. Mechanische Hände werden von Hosmer und Otto Bock ebenso verkauft; die Hand von Becker wird noch von der Familie von Becker verfertigt. Prothetische Hände können mit dem Standardlager ausgerüstet werden, oder Gewohnheit hat kosmetisch aussehende Silikon-Handschuhe gemacht. Aber regelmäßige Arbeitshandschuhe können ebenso getragen werden. Andere Endgeräte schließen den V2P Prehensor, einen vielseitigen robusten gripper ein, der Kunden erlaubt, Aspekte davon zu modifizieren, Texas Helfen Geräten (mit einer ganzen Zusammenstellung von Werkzeugen) und TRS, der eine Reihe von Endgeräten für Sportarten anbietet. Kabelbäume können mit Flugzeugsstahlseilen, Ball-Scharnieren und selbst gebaut werden, Kabelscheiden schmierend. Aktuelle Hochtechnologie erlaubt angetriebenen Armen des Körpers, ungefähr Hälfte zu nur einem Drittel des Gewichts zu wiegen, das ein myoelectric Arm hat.

Myoelectric

Eine myoelectric Prothese verwendet Electromyography-Signale oder Potenziale von freiwillig zusammengezogenen Muskeln innerhalb eines restlichen Gliedes einer Person auf der Oberfläche der Haut, um die Bewegungen der Prothese, wie Ellbogen-Beugung/Erweiterung, Handgelenk supination/pronation (Folge) oder Handöffnung/Schließen der Finger zu kontrollieren. Eine Prothese dieses Typs verwertet das restliche Neuro-Muskelsystem des menschlichen Körpers, um die Funktionen einer elektrischen angetriebenen prothetischen Hand, Handgelenkes oder Ellbogens zu kontrollieren.

Das ist im Vergleich mit einer elektrischen Schalter-Prothese, die verlangt, dass Riemen und/oder durch Körperbewegungen angetriebene Kabel antreiben oder Schalter bedienen, die die Bewegungen einer Prothese oder derjenigen kontrollieren, die völlig mechanisch ist.

Es ist nicht klar, ob jene wenigen prostheses, die Feed-Back-Signale zu jenen Muskeln zur Verfügung stellen, auch myoelectric in der Natur sind.

Es hat selbst das Verschieben der Steckdose damit nimmt Elektroden auf, die über Beuger und Streckmuskeln für die Bewegung der Beugung und Erweiterung beziehungsweise gelegt sind.

Der erste kommerzielle myoelectric Arm wurde 1964 vom Prothetischen Hauptforschungsinstitut der UDSSR entwickelt, und von der Hangar-Gliederfabrik des Vereinigten Königreichs verteilt.

Glieder von Robotic

Förderungen in den in myoelectric Armen verwendeten Verarbeitern haben künstliche Glieder berücksichtigt, um Gewinne in der feinen abgestimmten Kontrolle des prothetischen zu machen. Bostons Digitalarm ist ein neues künstliches Glied, das diese fortgeschritteneren Verarbeiter ausgenutzt hat. Der Arm erlaubt Bewegung in fünf Äxten und erlaubt dem Arm, für ein mehr kundengerecht angefertigtes Gefühl programmiert zu werden. Kürzlich ist die I-Gliederhand, die in Edinburgh, Schottland durch David Gow erfunden ist, die erste gewerblich verfügbare Handprothese mit fünf individuell angetriebenen Ziffern geworden. Die Hand besitzt auch einen manuell drehbaren Daumen, der passiv vom Benutzer bedient wird und der Hand erlaubt, in der Präzision, der Macht und den Schlüsselgriff-Weisen zu packen. Raymond Edwards, Limbless Vereinigung, die CEO Handelt, war der erste Amputierte, der mit dem I-GLIED vom Staatlichen Gesundheitsdienst im Vereinigten Königreich auszurüsten ist. Die Hand, die durch die "Berührungsbionik" Schottlands (eine Gesellschaft von Livingston) verfertigt ist, ist verkäuflich am 18. Juli 2007 in Großbritannien gegangen. Es wurde neben dem Großen Hadron Collider in den fünfzig ersten Neuerungen des Time Magazines genannt. Eine andere Robotic-Hand ist der RSLSteeper bebionic

Ein anderer Nerven-prothetisch ist Universität von Johns Hopkins Angewandtes Physik-Laboratorium Proto 1. Außer Proto 1 hat die Universität auch Proto 2 2010 beendet.

Beine von Robotic bestehen auch: Argo Medical Technologies ReWalk ist ein Beispiel oder ein neues robotic Bein, ins Visier genommen, um den Rollstuhl zu ersetzen. Es wird auf den Markt gebracht, weil "robotic keucht".

Ins Visier genommener Muskel reinnervation (TMR) ist eine Technik in der Motornerven haben die vorher Muskeln auf einem amputierten Glied kontrolliert werden solch dass sie reinnervate ein kleines Gebiet eines großen, intakten Muskels wie der pectoralis Major chirurgisch umgeleitet. Infolgedessen, wenn ein Patient an das Bewegen des Daumens seiner fehlenden Hand denkt, wird sich ein kleines Gebiet des Muskels auf seiner Brust stattdessen zusammenziehen. Durch das Stellen von Sensoren über den reinervated Muskel können diese Zusammenziehungen gemacht werden, Bewegung eines passenden Teils der robotic Prothese zu kontrollieren.

Eine erscheinende Variante dieser Technik wird ins Visier genommenen sensorischen reinnervation (TSR) genannt. Dieses Verfahren ist TMR ähnlich, außer dass Sinnesnerven zur Haut auf der Brust, aber nicht den zum Muskel umgeleiteten Motornerven chirurgisch umgeleitet werden. Der Patient fühlt dann jeden Sinnesstimulus auf diesem Gebiet der Brust, wie Druck oder Temperatur, als ob es auf dem Gebiet des amputierten Gliedes der der Nerv ursprünglich innervated vorkam. In den zukünftigen, künstlichen Gliedern konnte mit Sensoren auf Fingerspitzen oder anderen wichtigen Gebieten gebaut werden. Als ein Stimulus, wie Druck oder Temperatur, diese Sensoren aktiviert hat, würde ein elektrisches Signal an einen Auslöser gesandt, der einen ähnlichen Stimulus auf dem "neu verdrahteten" Gebiet der Brust-Haut erzeugen würde. Der Benutzer würde dann finden, dass Stimulus, als ob er auf einem passenden Teil des künstlichen Gliedes vorkam.

Kürzlich, robotic Glieder haben sich in ihrer Fähigkeit verbessert, Signale vom menschlichen Gehirn zu nehmen und jene Signale in die Bewegung im künstlichen Glied zu übersetzen. DARPA, die Forschungsabteilung des Pentagons, arbeitet, um noch mehr Förderungen in diesem Gebiet zu machen. Ihr Wunsch ist, ein künstliches Glied zu schaffen, das direkt ins Nervensystem punktgleich ist.

Direkte Knochen-Verhaftung / osseointegration

Osseointegration ist eine neue Methode, das künstliche Glied dem Körper beizufügen. Diese Methode wird auch manchmal exoprosthesis (Befestigung eines künstlichen Gliedes zum Knochen), oder endo-exoprosthesis genannt.

Der Stumpf und die Steckdose-Methode können bedeutenden Schmerz im Amputierten verursachen, der ist, warum die direkte Knochen-Verhaftung umfassend erforscht worden ist. Die Methode arbeitet durch das Einfügen eines Titan-Bolzens in den Knochen am Ende des Stumpfs. Nach mehreren Monaten schließt sich der Knochen dem Titan-Bolzen an, und ein Strebepfeiler wird dem Titan-Bolzen beigefügt. Der Strebepfeiler streckt sich aus dem Stumpf aus, und das künstliche Glied wird dann dem Strebepfeiler beigefügt. Einige der Vorteile dieser Methode schließen den folgenden ein:

  • Bessere Muskelkontrolle des prothetischen.
  • Die Fähigkeit, das prothetische seit einer verlängerten Zeitspanne zu tragen; mit dem Stumpf und der Steckdose-Methode ist das nicht möglich.
  • Die Fähigkeit zu transfemoral Amputierten, ein Auto zu steuern.

Der Hauptnachteil dieser Methode ist, dass Amputierte mit der direkten Knochen-Verhaftung große Einflüsse auf das Glied, wie diejenigen nicht haben können, die während des Joggings wegen des Potenzials für den Knochen erfahren sind, um zu brechen.

Kosten

Transradial und transtibial prostheses normalerweise gekostet zwischen den Vereinigten Staaten 6,000 $ und 8,000 $. Transfemoral und transhumeral prosthetics Kosten ungefähr doppelt so viel mit einer Reihe von 10,000 $ bis 15,000 $ und können manchmal Kosten von 35,000 $ erreichen. Die Kosten eines künstlichen Gliedes kehren wirklich wieder, weil künstliche Glieder gewöhnlich alle 3-4 Jahre wegen der Abnutzung ersetzt werden. Außerdem, wenn die Steckdose passende Probleme hat, muss die Steckdose innerhalb von mehreren Monaten ersetzt werden. Wenn Höhe ein Problem ist, können Bestandteile wie die Pylonen geändert werden.

Niedrig gekostet über dem Knie prostheses stellen häufig nur grundlegende Strukturunterstützung mit der beschränkten Funktion zur Verfügung. Diese Funktion wird häufig mit Rohöl, dem Nichtartikulieren, nicht stabil, oder manuell Blockierung von Kniegelenken erreicht. Eine begrenzte Zahl von Organisationen, wie das Internationale Komitee des Roten Kreuzes (ICRC), schafft Geräte für Entwicklungsländer. Ihr Gerät, das durch die CR Ausrüstung verfertigt wird, ist eine einzelne Achse, manuell bedientes sich schließen lassendes Polymer prothetisches Kniegelenk.

Tisch. Die Liste von Kniegelenk-Technologien auf der Literaturrezension gestützt.

Es gibt zurzeit ein offenes als das "Offene Prosthetics-Projekt bekanntes Designforum von Prosthetics". Die Gruppe stellt Mitarbeiter und Freiwillige an, um Technologie von Prosthetics vorzubringen, während sie versucht, die Kosten dieser notwendigen Geräte zu senken.

Ein Plan für ein preisgünstiges künstliches Bein, das von Sébastien Dubois entworfen ist, wurde in 2007 Internationale Designausstellung und Preis-Show in Kopenhagen, Dänemark gezeigt, wo es gewonnen hat. Es würde im Stande sein, eine Energierückkehr prothetisches Bein für die Vereinigten Staaten 8.00 $, zusammengesetzt in erster Linie aus der Glasfaser zu schaffen.

Vor den 1980er Jahren hat Fuß prostheses bloß grundlegende Wandern-Fähigkeiten wieder hergestellt. Diese frühen Geräte können durch eine einfache künstliche Verhaftung charakterisiert werden, die jemandes restliches Glied mit dem Boden verbindet.

Die Einführung des Seattler Fußes (Seattler Gliedersysteme) 1981 hat das Feld revolutioniert, das Konzept von Energy Storing Prosthetic Foot (ESPF) zum vorderen bringend. Andere Gesellschaften sind bald Klage, und in Kürze gefolgt, es gab vielfache Modelle der Energie, die prostheses auf dem Markt versorgt. Jedes Modell hat etwas Schwankung einer komprimierbaren Ferse verwertet. Die Ferse wird während des anfänglichen Boden-Kontakts zusammengepresst, Energie versorgend, die dann während der letzten Phase des Boden-Kontakts zurückgegeben wird, um zu helfen, den Körper vorwärts anzutreiben.

Seitdem ist der Fuß prosthetics Industrie durch unveränderliche, kleine Verbesserungen in der Leistung, Bequemlichkeit und Marktfähigkeit beherrscht worden. Jaipur Fuß, ein künstliches Glied von Jaipur, Indien, kostet ungefähr 40 US$.

Designrücksichten

Es gibt vielfache Faktoren, um in Betracht zu ziehen, wenn es eine transtibial Prothese entwirft. Hersteller müssen Wahlen über ihre Prioritäten bezüglich dieser Faktoren machen.

Leistung

Dennoch gibt es bestimmte Elemente der Fußmechanik, die für den Athleten unschätzbar sind, und das der Fokus von heutigen hochtechnologischen prosthetics Gesellschaften ist:

  • Energielagerung und Rückkehr - Lagerung der Energie, die durch den Boden-Kontakt und die Anwendung dieser versorgten Energie für den Antrieb erworben ist
  • Energieabsorption - Minderung der Wirkung des hohen Einflusses auf das musculoskeletal System
  • Boden-Gehorsam - Stabilität, die des Terrain-Typs und Winkels unabhängig
ist
  • Folge - Bequemlichkeit der sich ändernden Richtung
  • Gewicht - Bequemlichkeit, Gleichgewicht und Geschwindigkeit maximierend
  • Suspendierung - wie sich die Steckdose anschließen und zum limb passen wird

Anderer

Der Käufer ist auch mit vielen anderen Faktoren beschäftigt:

  • Kosmetik
  • Kosten
  • Bequemlichkeit des Gebrauches
  • Größe-Verfügbarkeit

Gottschalk F, Kourosh S, Stills M, u. a.: Beeinflusst Steckdose-Konfiguration die Position des Oberschenkelknochens in der Amputation über dem Knie? J Prosthet Orthot 1989; 2:94-102.

Long I: Normale mit der Gestalt normale Anordnung (NSNA) Prothese über dem Knie. Clin Prosthet Orthot 1985; 9:9.

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