Біонічний протез руки. Що варто знати
Біонічний протез руки (протез із зовнішнім джерелом живлення) - це протез, який містить вбудовані у куксоприймальну гільзу електроди і аккумулятор, до гільзи приєднується термінальний пристрій (кисть чи хук), який реагує на м‘язові сигнали через електроди та виконує відповідну дію.
Біонічні протези рук бувають різні з точки зору функціональності та якості. Крім того, такі протези не завжди задовольняють потреби людини (попри те, що ви часто бачите у комерційних промо-роликах).
Розглянемо низку аспектів, пов‘язаних з біонічними протезами рук.
Керування біонічним протезом
Біонічний протез руки містить вбудовані електроди. Для якісної роботи протеза необхідно щоб відповідні м’язи були активним та щоб куксоприймальна гільза щільно прилягала до залишкової кінцівки (тобто кукса повинна бути сталою, суттєво не змінювати об‘єм), адже електроди отримують сигнали від м‘язів та перетворюють їх у ту чи іншу функцію біонічної кисті.
При ампутації кінцівки на рівні плеча, електроди зчитують сигнали з біцепсів і трицепсів людини, передаючи їх у лікоть; далі через перемикач до кисті, іноді через ротаційне зап‘ястя.
Низка досліджень, які оцінювали якість керування біонічним протезом пацієнтами, показали, що на сьогодні рівень пасивного користування або цілковитої відмови від такого протеза є досить високим. Це відбувається переважно тому, що немає зворотної біо-віддачі при користуванні протезом. Користувач покладається здебільшого на зір щоб виконати дію протезом, але не отримує зворотнього нервового зв‘язку. При користуванні протезами з тяговим керуванням користувачі відзначають кращий рівень «відчуття» протеза, але при ампутації на рівні плеча пацієнт з протезом, який керується зовнішнім джерелом живлення, докладає менше зусиль для активування функцій термінального пристрою (кисті або хука).
Дослідження також показують, що застосування хірургічної процедури TMR (targeted muscle reinnervation) при ампутації на рівні плеча, покращує якість керування біонічним протезом.
Дослідження: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4992705/
Дослідження: https://www.nature.com/articles/s41598-017-14386-w
Біонічні 3D протези
У світі з‘являється все більше стартапів, які намагаються поєднати технологію біонічного протезування з 3D технологіями. Часто, основними маркетинговими факторами таких протезів є відносно привабливий зовнішній вигляд виробу та низька вартість виробництва.
На сьогодні розгорнутих досліджень щодо сприйняття біонічних 3D протезів користувачами, витривалості та функціональності таких протезів немає. Крім того, всупереч загальноприйнятій думці, виготовлення 3D протезів не є значно дешевшим процесом.
Перевагою біонічного 3D протеза може бути унікальний дизайн оболонки, колір, тощо.
Такі протези підходять для дітей, які ростуть і потребують частішої заміни виробу.
Сила хвату та типи хвату (відсутність автоматичної ротації великого пальця) у біонічних 3D протезів потребують суттєвого вдосконалення.
В Україні 3D протези не встановлюються та не ремонтуються в рамках державної програми протезування.
Дослідження: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28152642/
Дослідження: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29201828/
Більша кількість хватів - кращий протез?
З появою та вже тривалим існуванням біонічних протезів, вартість яких коливається від $15 тис до $50 тис, виробники почали змагатись у кількості хватів їхніх кистей.
Згідно нещодавного дослідження, проведеного у Нідерландах, людина з ампутацією верхньої кінцівки переважно використовує до 5-ти хватів. Біонічні протези рук з більшою кількістю хватів не змінюють якісно досвід користувача. Однак, надзвичайно важливим елементом кращої функціональності біонічної кисті є функція автоматичного руху/ротації великого пальця. За відсутності автоматичної функції великого пальця, користувач змушений постійно виставляти великий палець у необхідну позицію і це спричиняє додаткове незадоволення виробом.
Дослідження: https://pure.rug.nl/ws/portalfiles/portal/600144701/s12984_023_01131_w.pdf
Читайте також Протезування рук в Україні FAQ